Neuer Lehrplan SII Biologie NW

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JSt. 12/13: Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus an Wahlbeispielen

• Wahlbeispiel 1: Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung

• Wahlbeispiel 2: Bewegung (molekularer Mechanismus, Energetik und Koordination)

• Wahlbeispiel 3: Hormone (Struktur und Wirkungsweise)

• weitere mögliche Wahlbeispiele:
  • Verhaltensmechanismen und ihre Ursachen
  • Immunsystem, Komponenten und Wirkungsweise
  • ...
  • ...

Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus

Wahlbeispiel 1: Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung

zu den anderen Wahlbeispielen

Themenfelder:

1. Molekulare und cytologische Grundlagen
2. Neuronale Verschaltungen und Sinne
3. Wahrnehmung und Gedächtnis, Bewusstsein

Schwerpunktvorhaben:

• Pharmaka - Nutzen und Risiken
• Designerdrogen - Genuss mit Spätfolgen
• Denken, Lernen, Vergessen
• Strategien der Werbung

JSt. 12/13 Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus am Wahlbeispiel "Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung"

Themenfeld 1: Molekulare und cytologische Grundlagen 

• Bau und Funktion des Neurons
• Erregungsentstehung und Erregungsleitung
• synaptische Verschaltung
• Wirkungsmechanismen von Drogen und Arzneimitteln

• Therapie mit Betablockern (->Ch)
  
• Vergiftungserscheinungen
• Sucht- und Drogenprophylaxe

• Modellexperimente zum Diffusionspotential
• Simulation von neuronalen Vorgängen anhand von Modellen oder mit Hilfe von Computern
• Verfahrenstechniken:
  • Ableitung von Potenzialdifferenzen

JSt. 12/13 Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus am Wahlbeispiel "Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung"

Themenfeld 2: Neuronale Verschaltungen und Sinne

• Reflexe, motorische Koordination
• Bau und Funktion eines Sinnesorgans
• Verarbeitung von Sinnesreizen im Nervensystem

• Reflexkontrolle bei Neugeborenen und Kleinkindern (->Ew)

• Selbstversuche
• Morphologische und histologische Untersuchungen
• physiologische Experimente zum jeweiligen Sinnesorgan

JSt. 12/13 Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus am Wahlbeispiel "Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung"

Themenfeld 3: Wahrnehmung und Gedächtnis, Bewusstsein

• Bau des ZNS
• Funktion der Gehirnbereiche
• Wahrnehmung und Bewusstsein
• Gedächtnis und Lernen

• Automatismen
• optische Täuschungen, Hirntraumata (->Ku)
• Schlaf und Traum (->As)
• Veränderung der Persönlichkeit (->Ps)
• Wirkung von Drogen (->Ch, Sw)
• Spracherlernen. Sprachausfall
• Lernstrategien: Lernen lernen (->Ew)

• Morphologische und histologische Untersuchungen
• Selbstversuche zum Lernverhalten
• Verfahrenstechniken:
  • EEG

Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus

Wahlbeispiel 2: Bewegung (molekularer Mechanismus, Energetik und Koordination)

zu den anderen Wahlbeispielen

Themenfelder:

1. Molekulare und cytologische Grundlagen
2. Koordination von Nervensystem und Effektor
3. Zusammenspiel von Nervensystem, Muskelsystem und Stoffwechsel

Schwerpunktvorhaben:

• Herz - Motor des Kreislaufs
• Muskelkoordination und Körperbeherrschung
• Biomechanik

JSt. 12/13 Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus am Wahlbeispiel "Bewegung (molekularer Mechanismus, Energetik und Koordination)"

Themenfeld 1:  Molekulare und cytologische Grundlagen

• Bau und Funktion der Muskelzelle
• molekularer Mechanismus der Muskelkontraktion und dessen Steuerung
• Bedeutung des ATP

• Muskelerkrankungen
• Therapie mit Calcium-Antagonisten (->Ch)
• Trainingseffekte, Bodybuilding (->Sp)

• Mikroskopie verschiedener Muskeltypen
• Auswertung von LM- und EM-Bildern
• Modell des Querbrückenzyklus
• Erstellen von Bilanzen, Wirkungsgrad
• Verfahrenstechniken:
  • Ultrazentrifugation
  • Isolation von Proteinen

JSt. 12/13 Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus am Wahlbeispiel "Bewegung (molekularer Mechanismus, Energetik und Koordination)"

Themenfeld 2:Koordination von Nervensystem und Effektor 

• Bau und Funktion des Neurons
• Neuronale Verschaltung
• Bewegungssteuerung, z.B. Reflexe, Muskeltonus, Bewegungskoordination, Taxis
• Gehirnareale und Verhalten

• Psychopharmaka, Endorphine
• Reflexkontrolle z.B. bei Neugeborenen
• Einfache Lernformen

• Erstellen von kybernetischen Modellen zu Regulationsabläufen
• Messen der Reaktionsgeschwindigkeit

JSt. 12/13 Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus am Wahlbeispiel "Bewegung (molekularer Mechanismus, Energetik und Koordination)"

Themenfeld 3: Zusammenspiel von Nervensystem, Muskelsystem und Stoffwechsel

• Auslösen einer Muskelkontraktion
• Regulation der Energiebereitstellung
• Hormone und deren Auswirkungen auf Grund- und Leistungsumsatz

• Herzschrittmacher
• Medizintechnik (->Tc)
• Gesundheit durch Bewegung und Ernährung

• Analyse von Ergebnissen elektrophysiologischer Untersuchungen
• Messen des Grundumsatzes und des Leistungsumsatzes
• Verfahrenstechniken:
  • EKG
  • EEG

Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus

Wahlbeispiel 3: Hormone (Struktur und Wirkungsweise)

zu den anderen Wahlbeispielen

Themenfelder:

1. Molekulare und cytologische Grundlagen
2. Regulation im Organismus
3. Hormone und Verhalten

Schwerpunktvorhaben:

• Hormone steuern die Entwicklung
• Diabetes mellitus - eine Krankheit wird zunehmend beherrschbar
• Moleküle beeinflussen die Psyche
• Geheimnisse der Partnerwahl

JSt. 12/13 Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus am Wahlbeispiel "Hormone (Struktur und Wirkungsweise)"

Themenfeld 1:  Molekulare und cytologische Grundlagen

• Bildungsort und Wirkungsort der Hormone

• Industrielle Gewinnung von Hormonen (->Ch, Tc)
• Einsatz von Hormonen in der Pflanzenzucht, Tierzucht, Gentechnik und Nahrungsmittelproduktion (->El)
• Therapie mit Beta-Blockern (->Ch)

• Experimente mit Phytohormonen
• Experimente zur Insektenentwicklung
• Verfahrenstechnik:
  • Nachweis von Hormonen

JSt. 12/13 Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus am Wahlbeispiel "Hormone (Struktur und Wirkungsweise)"

Themenfeld 2: Regulation im Organismus

• Regulationssysteme im Organismus
• Kopplung von Nervensystem und Endokrinium
• Zusammenspiel von Hormonsystemen

• Formen und Folgen von Diabetes mellitus
• Ursachen und Folgen von Stress (->Ps)
• Anwendung von Hormonen in der Fortpflanzungs- und Sportmedizin (->Sp)

• Erstellen von kybernetischen Modellen zu Regulationsabläufen

JSt. 12/13 Leitthema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus am Wahlbeispiel "Hormone (Struktur und Wirkungsweise)"

Themenfeld 3: Hormone und Verhalten

• Hormone und deren Auswirkungen auf Verhaltensmechanismen
• Pheromone
• Hormone und deren Auswirkungen auf die Psyche

• Aggression (->Ew, Ps, Sw)
  
  
• Schädlingsbekämpfung in Land- und Forstwirtschaft (->Ek)
• Veränderung der Persönlichkeit (->Ps)
• Wirkung von Drogen (->Ch, Sw)
• Stress, Entspannung, Aspekte der Gesundheitserziehung

• Ethogramme
• Analyse von Experimenten zum Verhalten von Mensch und Tier