Sachkompetenz

biologische Sachverhalte sowie Anwendungen der Biologie sachgerecht beschreiben biologische Phänomene sowie Anwendungen der Biologie auch mithilfe von Basiskonzepten strukturieren und erschließen biologische Sachverhalte erläutern, indem sie Basiskonzepte nutzen und fachübergreifende Aspekte einbinden zu biologischen Phänomenen sowie Anwendungen der Biologie theoriegeleitet Hypothesen und Aussagen formulieren Zusammenhänge in lebenden Systemen betrachten Die Schülerinnen und Schüler können die Eigenschaften lebender Systeme auch mithilfe von Basiskonzepten strukturieren und erschließen sowie die Eigenschaften unter qualitativen und quantitativen Aspekten erläutern Vernetzungen zwischen Systemebenen (Molekular- bis Biosphärenebene) darstellen Prozesse in und zwischen lebenden Systemen sowie zwischen lebenden Systemen und ihrer Umwelt erläutern die Entstehung und Bedeutung von Biodiversität sowie Gründe für deren Schutz und nachhaltige Nutzung erläutern

Erkenntnisgewinnungskompetenz

Phänomene und Beobachtungen als Ausgangspunkte von Untersuchungen beschreiben Fragestellungen zu biologischen Sachverhalten identifizieren und entwickeln theoriegeleitet Hypothesen zur Bearbeitung von Fragestellungen aufstellen Fachspezifische Modelle und Verfahren charakterisieren, auswählen und zur Untersuchung von Sachverhalten nutzen Die Schülerinnen und Schüler können hypothesengeleitete Beobachtungen, Vergleiche, Experimente und Modellierungen planen, durchführen und sie protokollieren bei der Planung von Beobachtungen, Vergleichen, Experimenten sowie Modellierungen das jeweilige Variablengefüge berücksichtigen die Variablenkontrolle beim Experimentieren berücksichtigen qualitative und quantitative Daten auch mithilfe digitaler Werkzeuge aufnehmen und sie auswerten Labor- und freilandbiologische Geräte und Techniken sachgerecht und unter Berücksichtigung der Sicherheitsbestimmungen anwenden Erkenntnisprozesse und Ergebnisse interpretieren und reflektieren Die Schülerinnen und Schüler können in erhobenen oder recherchierten Daten Strukturen, Beziehungen und Trends finden, diese theoriebezogen erklären und Schlussfolgerungen ziehen die Gültigkeit von Daten beurteilen und mögliche Fehlerquellen ermitteln Hypothesen widerlegen oder stützen Möglichkeiten und Grenzen von Modellen diskutieren die eigenen Ergebnisse und den eigenen Prozess der Erkenntnisgewinnung reflektieren bei der Interpretation von Untersuchungsbefunden fachübergreifende Bezüge herstellen Merkmale wissenschaftlicher Aussagen und Methoden charakterisieren und reflektieren Die Schülerinnen und Schüler können Möglichkeiten und Grenzen des konkreten Erkenntnisgewinnungsprozesses sowie der gewonnenen Erkenntnisse (z. B. Reproduzierbarkeit, Falsifizierbarkeit, Intersubjektivität, logische Konsistenz, Vorläufigkeit) reflektieren die Kriterien wissenschaftlicher Wissensproduktion (Evidenzbasierung, Theorieorientierung) reflektieren Bedingungen und Eigenschaften biologischer Erkenntnisgewinnung reflektieren Kommunikationskompetenz Informationen erschließen Die Schülerinnen und Schüler können

Kommunikationskompetenz

zu biologischen Sachverhalten zielgerichtet in analogen und digitalen Medien recherchieren und für ihre Zwecke passende Quellen auswählen relevante und aussagekräftige Informationen und Daten zu biologischen Sachverhalten und anwendungsbezogenen Fragestellungen auswählen sowie Informationen aus Quellen mit verschiedenen, auch komplexen Darstellungsformen, erschließen die Übereinstimmung verschiedener Quellen oder Darstellungsformen im Hinblick auf deren Aussagen prüfen Herkunft, Qualität und Vertrauenswürdigkeit von verwendeten Quellen und Medien sowie darin enthaltene Darstellungsformen im Zusammenhang mit der Intention der Autor*innen analysieren Informationen aufbereiten Die Schülerinnen und Schüler können ausgewählte Informationen strukturieren und interpretieren sowie Schlussfolgerungen ableiten zwischen Alltags- und Fachsprache unterscheiden Sachverhalte aus ultimater und proximater Sicht erklären, ohne dabei unangemessene finale Begründungen zu nutzen zwischen funktionalen und kausalen Erklärungen unterscheiden geeignete Darstellungsformen für biologische Sachverhalte nutzen und diese ineinander überführen sach-, adressaten- und situationsgerecht Informationen zu biologischen Sachverhalten verarbeiten Informationen austauschen und wissenschaftlich diskutieren Die Schülerinnen und Schüler können biologische Sachverhalte sowie Lern- und Arbeitsergebnisse sach-, adressaten- und situationsgerecht unter Einsatz geeigneter analoger und digitaler Medien präsentieren die Urheberschaft belegen, verwendete Quellen kennzeichnen und Zitate prüfen sich mit anderen konstruktiv über biologische Sachverhalte austauschen, den eigenen Standpunkt vertreten, reflektieren und korrigieren wissenschaftlich zu biologischen Sachverhalten kriterien- und evidenzbasiert sowie situationsgerecht argumentieren Bewertungskompetenz Sachverhalte und Informationen multiperspektivisch beurteilen Die Schülerinnen und Schüler können

Bewertungskompetenz

Sachverhalte im Hinblick auf ihre Bewertungsrelevanz analysieren Sachverhalte aus unterschiedlichen Perspektiven betrachten deskriptive und normative Aussagen unterscheiden Werte, die normativen Aussagen zugrunde liegen, identifizieren Quellen hinsichtlich ihrer Herkunft und in Bezug auf spezifische Interessenlagen beurteilen Möglichkeiten und Grenzen biologischer Sichtweisen beurteilen Kriteriengeleitet Meinungen bilden und Entscheidungen treffen Die Schülerinnen und Schüler können Bewertungskriterien, auch unter Berücksichtigung außerfachlicher Aspekte, aufstellen anhand relevanter Bewertungskriterien Handlungsoptionen in gesellschaftlich- oder alltagsrelevanten Entscheidungssituationen mit fachlichem Bezug entwickeln und sie abwägen sich kriteriengeleitet Meinungen bilden und Entscheidungen auf der Grundlage von Sachinformationen und Werten treffen Entscheidungsprozesse und Folgen reflektieren Die Schülerinnen und Schüler können kurz- und langfristige, lokale und globale Folgen eigener und gesellschaftlicher Entscheidungen reflektieren den Prozess der Bewertung aus persönlicher, gesellschaftlicher und ethischer Perspektive reflektieren Auswirkungen von Anwendungen der Biologie im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung aus ökologischer, ökonomischer, politischer und sozialer Perspektive beurteilen und bewerten Der Erwerb der Kompetenzen erfolgt an konkreten Inhalten.

Wirbellose in ihren Lebensräumen

Wirbeltiere und Samenpflanzen nach ausgewählten Kriterien beschreiben, vergleichen, ordnen und hinsichtlich ihres Grundaufbaus in Gruppen einteilen Ernährung, Atmung, Fortpflanzung und Entwicklung von Organismen erläutern den Zusammenhang zwischen Körperbau, Angepasstheit an ihren Lebensraum und Schutzmaßnahmen am Beispiel von Wirbeltieren und Samenpflanzen ableiten Maßnahmen bzw. Verhaltensweisen zur Gesunderhaltung des Menschen (Ernährung, Bewegung) ableiten bzw. begründen naturwissenschaftliche bzw. fachspezifische Methoden angeleitet anwenden: • Beschreiben, Vergleichen, Ordnen, Erläutern, Begründen und Bewerten ausgewählter biologischer Sachverhalte • Durchführen und Auswerten von Beobachtungen, Untersuchungen und Experimenten Nachfolgend ausgewiesene Kompetenzen sind bis zum Abschluss der Klassenstufe 8 zu entwickeln. Wirbellose von Wirbeltieren anhand des Stützsystems abgrenzen ausgewählte Merkmale (Körpergliederung/äußerer Bau, Atmungsorgane, Körperoberfläche) nennen und den Tiergruppen Vertreter begründet zuordnen: • Weichtiere • Ringelwürmer • Gliederfüßer (Krebstiere, Spinnentiere, Insekten) die Bedeutung Wirbelloser in der Natur (z. B. als Glieder von Nahrungsketten, Bestäuber, Krankheitsüberträger) an Beispielen erläutern Eingriffe des Menschen in Lebensräume von Wirbellosen bewerten und Maßnahmen zum Schutz begründen (DB, KB, BNE) Insekten Die Schülerinnen und Schüler können wesentliche Merkmale beschreiben: • Körpergliederung/äußerer Körperbau • Außenskelett aus Chitin • Atmung (Tracheen) • Nervensystem (Strickleiternervensystem) 18 Lehrplan Mensch-Natur-Technik für den Erwerb der allgemeinen Hochschulreife. TMBWK 2026. die Angepasstheit an ihre Lebensweise bzw. Lebensräume erläutern: • Nahrungsaufnahme • Fortbewegung • Fortpflanzung und Entwicklung (Metamorphose) die Insektengruppe der Käfer, Hautflügler, Zweiflügler und Schmetterlinge anhand ihrer Flügelausbildung unterscheiden und Vertreter begründet zuordnen das Zusammenleben in einem Insektenstaat an einem Beispiel erläutern Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können mithilfe von Lupe/Auflichtmikroskop betrachten/beobachten: • z. B. Bau und Fortbewegung von Wirbellosen (MB) mikroskopieren: • z. B. Beine und Mundwerkzeuge von Insekten (Dauerpräparat) Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren und ihre Lernergebnisse einschätzen (DS) Verhaltensregeln festlegen bzw. einhalten und das Verhalten reflektieren (DB, KB, BN) Verantwortung für das eigene Lernen übernehmen (DB) zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen (DB) mit Konflikten angemessen umgehen (DS, DB) ihre Meinung begründet einbringen und sich für andere Meinungen offen zeigen (DS, DB, KB, BNE) sachgerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) sich einen eigenen Standpunkt bilden und diesen begründet vertreten (DB, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS) 2.1.1.2 Zellen als Lebensbausteine Klassenstufe 8 Pflanzliche und tierische Zellen Die Schülerinnen und Schüler können

Zellen als Lebensbausteine

die Merkmale des Lebens nennen den grundlegenden Aufbau pflanzlicher und tierischer Zellen beschreiben und den Bestandteilen Funktionen zuordnen: Zellkern, Zellmembran, Zellplasma, Chloroplast, Mitochondrium, Zellwand und Vakuole pflanzliche und tierische Zellen vergleichen den Zusammenhang zwischen Bau der Zelle und autotropher sowie heterotropher Ernährungsweise erläutern am Beispiel eines Einzellers erläutern, dass eine Zelle alle Merkmale des Lebens erfüllen kann Viren von lebenden Zellen abgrenzen Bakterien Die Schülerinnen und Schüler können die Bakterienzelle von pflanzlichen und tierischen Zellen abgrenzen die Bedeutung von Bakterien erläutern (z. B. in der Lebensmittelherstellung, als Krankheitserreger, als Zersetzer) Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können mikroskopieren: (MB, BO) • sachgerechtes Handhaben des Mikroskops • Herstellen von Frischpräparaten, Mikroskopieren von Frisch- und Dauerpräparaten • Auswerten von mikroskopischen Bildern • Anfertigen mikroskopischer Zeichnungen ein Zellmodell anfertigen und an diesem Beispiel Möglichkeiten sowie Grenzen von Modellen aufzeigen (DS, MB, KB,) Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren und ihre Lernergebnisse einschätzen (DS) Verhaltensregeln festlegen bzw. einhalten und das Verhalten reflektieren (DB, KB, BN) Verantwortung für das eigene Lernen übernehmen (DB) zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen (DB) mit Konflikten angemessen umgehen (DS, DB) ihre Meinung begründet einbringen und sich für andere Meinungen offen zeigen (DS, DB, KB, BNE) sachgerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) sich einen eigenen Standpunkt bilden und diesen begründet vertreten (DB, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS) 2.1.1.3 Biologie des Menschen Klassenstufe 8 Fortpflanzung, Entwicklung und Sexualität Die Schülerinnen und Schüler können

Biologie des Menschen

das Hormonsystem als ein Informationssystem charakterisieren die Pubertät als Entwicklungsphase des Menschen charakterisieren: • Veränderung von Körperbau und Vorgängen im Körper durch Aktivitätsänderung von Hormondrüsen (Hypophyse, Hoden, Eierstöcke) • Ablauf des Menstruationszyklus Grundzüge der vorgeburtlichen Entwicklung (Zygote, Embryo, Fetus) beschreiben und Maßnahmen zur Gesunderhaltung der Schwangeren sowie des ungeborenen Kindes ableiten die Bedeutung von medizinischen Vorsorgeuntersuchungen begründen (DB) Sexualität als natürliches Verhalten kennzeichnen sowie Varianten des biologischen Geschlechts (männlich, weiblich, intergeschlechtlich), Geschlechtsidentitäten (z. B. cis, trans) und sexuelle Orientierungen (z. B. heterosexuell, homosexuell, bisexuell) erläutern (DB, KB) Möglichkeiten zur Schwangerschaftsverhütung beurteilen Maßnahmen zur Prävention sexuell übertragbarer Krankheiten (z. B. Hepatitis-B, HPV) begründen Nervensystem Die Schülerinnen und Schüler können Sinneszellen adäquate Reize (z. B. Temperatur, Druck) zuordnen Bau und Funktion eines Sinnesorgans (Auge oder Ohr) erläutern die Reiz-Reaktions-Kette beschreiben: (DS) • Aufnahme von Reizen durch Sinneszellen • Informationsweiterleitung über sensorische Nerven • Informationsverarbeitung im Zentralnervensystem (Rückenmark, Gehirn) • Informationsweiterleitung über motorische Nerven • Reaktion am Effektor (z. B. Muskel) das zentrale und das periphere Nervensystem als Teile des Nervensystems kennzeichnen den Bau einer Nervenzelle (Zellkörper, Dendriten, Axon und Endknöpfchen) beschreiben und die Funktionen der Bestandteile nennen Veränderungen (Verstärkung, Deaktivierung) von Nervenzellverbindungen als eine Grundlage für Lernprozesse darstellen Maßnahmen zur Gesunderhaltung erläutern, z. B.: • Vermeidung von Reizüberflutung durch Lärm oder Licht • Vermeidung des Missbrauchs von Suchtmitteln (z. B. Alkohol, THC) (DB, MB, BNE) Verdauungssystem Die Schülerinnen und Schüler können die Zusammensetzung der Nahrung aus Nährstoffen (Kohlenhydrate, Fette, Proteine) und Ergänzungsstoffen (z. B. Vitamine, Mineralsalze, Wasser, Ballaststoffe) erläutern Verdauung als stufenweise enzymatische Umwandlung der unlöslichen Nährstoffe in ihre löslichen Grundbausteine erläutern Resorption in das Blut und in die Lymphe beschreiben die Regulierung des Blutzuckerspiegels erläutern (Regelkreis, Zusammenspiel von Insulin und Glukagon) Maßnahmen zur Gesunderhaltung erläutern: • bedarfsangepasste Ernährung (z. B. bzgl. Alter, Aktivität) • ballaststoffreiche Ernährung • Prävention essgestörten Verhaltens (an einem Beispiel) • Bewertung der Kennzeichnung von Lebensmitteln (z. B. Nutri-Score) (DB, MB, BNE) Atmungssystem Die Schülerinnen und Schüler können Bau und Funktion der Atmungsorgane beschreiben: • Bestandteile des Atmungssystems • Atembewegungen • Gasaustausch in der Lunge die Wort- und Summengleichung der Zellatmung formulieren und die Bedeutung der Zellatmung erläutern Maßnahmen zur Gesunderhaltung begründen: (DB, KB) • ausreichende Lüftung von Räumen • Reduzierung von Luftschadstoffen • Rauchverbot Ausscheidungssystem Die Schülerinnen und Schüler können Niere, Haut und Lunge als Ausscheidungsorgane charakterisieren die Bedeutung der Niere als Ausscheidungsorgan erläutern: • Bau und Funktion der Niere (Filtern des Blutes, Bilden des Harns) • Ableiten des Harns über Harnleiter, Harnblase, Harnröhre Blut und Herz-Kreislauf-System Die Schülerinnen und Schüler können Bau und Funktion des Herz-Kreislauf-Systems beschreiben: • Blutkreislauf (Lungen- und Körperkreislauf, Arterien, Venen, Kapillaren) • Herz • Blut (Bestandteile und Funktionen) die Klassifikation der Blutgruppen nach dem AB0- und Rhesus-System erläutern und deren Bedeutung z. B. für Bluttransfusionen ableiten Maßnahmen zur Gesunderhaltung begründen (z. B. regelmäßige sportliche Betätigung) (DB, KB) Zusammenwirken der Systeme Die Schülerinnen und Schüler können den Menschen als Lebewesen charakterisieren (Merkmale des Lebens) das Zusammenwirken von Verdauungs-, Atmungs-, Herz-Kreislauf- und Ausscheidungssystem erläutern den Zusammenhang zwischen Ernährung und Zellatmung erläutern Abwehrsystem Die Schülerinnen und Schüler können Bakterien, Hefepilze und Viren als Krankheitserreger kennzeichnen: • Beispiele für Erreger und dadurch ausgelöste Krankheiten • Übertragungswege (z. B. Einatmen, Körperberührung, Geschlechtsverkehr) die Bedeutung weißer Blutzellen bei der körpereigenen Abwehr erläutern: • Vorkommen (im Blut, im Gewebe, in den Schleimhäuten und Lymphknoten) • Aufnahme und Abbau von körperfremden Stoffen und abgestorbenen Zellen (unspezifisch) • Bildung von Antikörpern gegen Bakterien und Viren (spezifische Antigen-Antikörper- Reaktionen), Bildung von Gedächtniszellen, Immunität Formen der Immunisierung (aktive und passive Immunisierung) erläutern (DS, MB, BO, BNE) Maßnahmen zur Prävention von Infektionskrankheiten begründen (z. B. Hygiene, Impfungen) (DB, KB) Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können experimentieren: (MB, DS) • Nachweis von Glucose und Proteinen in Nahrungsmitteln • Nachweis der enzymatischen Spaltung von Stärke • Nachweis von Kohlenstoffdioxid in der Ausatemluft • Modellexperiment zur Darstellung des Prinzips der Oberflächenvergrößerung • Pulsmessung und Messung der Atemfrequenz vor und nach körperlicher Betätigung individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren und ihre Lernergebnisse einschätzen (DS) Verhaltensregeln festlegen bzw. einhalten und das Verhalten reflektieren (DB, KB, BN) Verantwortung für das eigene Lernen übernehmen (DB) zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen (DB) mit Konflikten angemessen umgehen (DS, DB) ihre Meinung begründet einbringen und sich für andere Meinungen offen zeigen (DS, DB, KB, BNE) sachgerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) sich einen eigenen Standpunkt bilden und diesen begründet vertreten (DB, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS)

Stoff- und Energiewechselprozesse von grünen Pflanzen und Pilzen

den Organen einer Sprosspflanze ihre Funktionen zuordnen die Aufnahme von Wasser und Kohlenstoffdioxid sowie den Transport von Stoffen in der Sprosspflanze erklären (Diffusion, Osmose, Kapillarität, Transpirationssog) den Zusammenhang von Struktur und Funktion eines Laubblattes erläutern Fotosynthese Die Schülerinnen und Schüler können die Fotosynthese grüner Pflanzen beschreiben: • Chloroplast als Ort der Fotosynthese • Umwandlung von Lichtenergie unter Beteiligung von Chlorophyll in chemische Energie sowie von anorganischen in organische Stoffe, Bildung von Sauerstoff als Nebenprodukt • Wort- und Summengleichung Glucose als Ausgangsstoff für die Bildung weiterer Stoffe nennen, u. a. Stärke und Fette (als Speicherstoffe), Proteine (als Struktur- und Funktionsproteine); die Bedeutung von Mineralsalz-Ionen für den Aufbau von Stoffen an einem Beispiel erläutern die Bedeutung der Fotosynthese für die Pflanze und für weitere Lebewesen erläutern Untersuchungsergebnisse zur Beeinflussung der Fotosynthese interpretieren: (DS) • durch Licht • durch den Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft bzw. durch Temperatur Maßnahmen zur Ertragssteigerung bei Kulturpflanzen im Gewächshaus begründen: (DS, MB, BO, BNE) • zusätzliche Beleuchtung • Erhöhung des Kohlenstoffdioxidgehalts der Luft • Gewährleistung einer optimalen Temperatur Zellatmung Die Schülerinnen und Schüler können die Zellatmung beschreiben: • Mitochondrien als Ort der Zellatmung • Umwandlung von chemischer Energie der Glucose in chemische Energie des ATP (universeller Energieträger) und Wärme; Bedeutung für die Pflanze • Wort- und Summengleichung Untersuchungsergebnisse zur Beeinflussung der Zellatmung interpretieren: (DS) • durch Temperatur • durch den Sauerstoffgehalt der Luft Maßnahmen zur verlustarmen Lagerung von Obst, Gemüse bzw. Getreide begründen: • Verringerung der Lufttemperatur (DS, MB, BO, BNE) Pilze Die Schülerinnen und Schüler können Pilze in Hutpilze, Schimmelpilze und Hefepilze einteilen (Formenvielfalt) und Vorkommen bzw. Bedeutung erläutern den Bau von Pilz-Zellen am Beispiel der Hefen mit dem Bau tierischer und pflanzlicher Zellen vergleichen Stoff- und Energiewechsel bei Pilzen charakterisieren: • Pilze als heterotrophe Organismen • Zellatmung und alkoholische Gärung am Beispiel der Bäcker- bzw. Bierhefe Systematisierung Die Schülerinnen und Schüler können Stoff- und Energiewechselvorgänge in einem Begriffssystem klassifizieren und die Begriffe definieren: • Assimilation – Autotrophie (Fotosynthese), Heterotrophie • Dissimilation – Zellatmung, Gärung Zusammenhänge zwischen Assimilation und Dissimilation erläutern Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können mikroskopieren: • Laubblattquerschnitt (Dauerpräparat) experimentieren: (DS, MB) • Nachweis von Stärke, Glucose, Protein und Fett als pflanzliche Inhaltsstoffe • Nachweis von Kohlenstoffdioxid als ein Reaktionsprodukt der Pflanzenatmung oder alkoholischen Gärung Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren, Lernprozesse strukturieren, ihre Lernergebnisse einschätzen bzw. Schlussfolgerungen ziehen (DS) Verhaltensregeln festlegen und einhalten sowie ihr Verhalten reflektieren (DB, KB, BNE) Verantwortung für das eigene Lernen übernehmen (DB) zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen ohne sich durch Misserfolge demotivieren bzw. vom Ziel abbringen zu lassen (DB) Kompromissbereitschaft zeigen sowie mit Konflikten angemessen umgehen (DB) ihre Meinung begründet einbringen, sich für andere Meinungen offen zeigen bzw. sich mit anderen Positionen sachlich auseinandersetzen (DS, DB, KB, BNE) sach-, situations- und adressatengerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) sich einen eigenen Standpunkt bilden und diesen begründet vertreten (DB, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS) Informationen aus Printmedien und digitalen Medien hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit sachkritisch prüfen (u. a. Informationen aus KI-generierten Materialien) (MB) die Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse anerkennen (BNE, KB) 2.2.1.2 Ökologie Klassenstufe 9 Wechselwirkungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt Die Schülerinnen und Schüler können

Ökologie

die Begriffe abiotische und biotische Umweltfaktoren definieren und Beispiele zuordnen den ökologischen Toleranzbereich und die ökologische Potenz am Beispiel eines Umweltfaktors erläutern die Angepasstheit von Lebewesen an abiotische Umweltfaktoren erläutern: • Licht- und Schattenblätter biotische Wechselbeziehungen erläutern: • Räuber-Beute-Beziehung • Symbiose • Parasitismus • Konkurrenz Ökosystem Die Schülerinnen und Schüler können den Begriff Ökosystem als Einheit von Biotop und Biozönose definieren und Ökosysteme anhand von Merkmalen charakterisieren: • Ökosystem als offenes System • räumliche und zeitliche Struktur (Schichtung, Aspektfolge) • Stoffkreislauf und Energiefluss (Produzenten, Konsumenten, Destruenten) • relative Stabilität aufgrund der Fähigkeit zur Selbstregulation Anthropogene Einflüsse auf Ökosysteme und deren die Beeinflussung der Stabilität von Ökosystemen durch Veränderung der Struktur- und Artenvielfalt (z. B. Monokultur, Renaturierung) begründen das Prinzip der ökologischen Nachhaltigkeit erläutern (MB, DB, KB, BNE) ein naturnahes und ein wirtschaftlich intensiv genutztes Ökosystem hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Aspekte vergleichen (DS, DB, KB, BO, BNE) Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können mikroskopieren: • Laubblattquerschnitte von Lichtblatt und Schattenblatt (Dauerpräparat) im Rahmen einer ökologischen Exkursion: (KB) • die Struktur eines Ökosystems darstellen • die Artenkenntnisse erweitern und anwenden Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren, Lernprozesse strukturieren, ihre Lernergebnisse einschätzen bzw. Schlussfolgerungen ziehen (DS) Verhaltensregeln festlegen und einhalten sowie ihr Verhalten reflektieren (DB, KB, BNE) Verantwortung für das eigene Lernen übernehmen (DB) zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen ohne sich durch Misserfolge demotivieren bzw. vom Ziel abbringen zu lassen (DB) Kompromissbereitschaft zeigen sowie mit Konflikten angemessen umgehen (DB) ihre Meinung begründet einbringen, sich für andere Meinungen offen zeigen bzw. sich mit anderen Positionen sachlich auseinandersetzen (DS, DB, KB, BNE) sach-, situations- und adressatengerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) sich einen eigenen Standpunkt bilden und diesen begründet vertreten (DB, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS) Informationen aus Printmedien und digitalen Medien hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit sachkritisch prüfen (u. a. Informationen aus KI-generierten Materialien) (MB) die Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse anerkennen (BNE, KB) 2.3 Klassenstufe 10 Nachfolgend ausgewiesene Kompetenzen sind bis zum Abschluss der Klassenstufe 10 zu entwickeln. Dabei ist die unter Gliederungspunkt 2 beschriebene Fachkompetenz zu berücksichtigen. 2.3.1 Lernbereiche 2.3.1.1 Genetik Klassenstufe 10 Speicherung genetischer Information Die Schülerinnen und Schüler können

Genetik

zelluläre und strukturelle Grundlagen der Vererbung beschreiben: • Zellkern als Träger der Erbinformation bei Eukaryoten • Zustandsformen des Chromatins • Darstellung des Chromosomensatzes im Karyogramm am Beispiel des Menschen (Gonosomen und Autosomen, homologe Chromosomen, haploid und diploid) molekulare Grundlagen der Vererbung beschreiben: • Bedeutung der Experimente von GRIFFITH und AVERY • Bau von DNA und RNA (Verwendung von Symbolen für die Bestandteile der Nukleotide) Weitergabe genetischer Information Die Schülerinnen und Schüler können die Replikation als Voraussetzung für die Konstanz der genetischen Erbinformation beschreiben: • semikonservative Replikation unter Anwendung des Prinzips der komplementären Basenpaarung • die Bedeutung von Fehlerkontrolle und Reparatur die Weitergabe der genetischen Information beschreiben: • Zellzyklus mit Mitose (Bildung genetisch identischer diploider Zellen) • Keimzellenbildung durch Meiose (Entstehung variabler haploider Zellen) die Bedeutung der Weitergabe der genetischen Information erläutern: • für Zellteilungen • für die Fortpflanzung die 1., 2. und 3. MENDELsche Regel erläutern und anwenden: • dominant-rezessive, intermediäre und kodominante Erbgänge • Kreuzungsschema zur Darstellung der relativen Häufigkeit von Allelkombinationen (statistischer Charakter) • Verwenden der Begriffe Genotyp, Phänotyp, Allel, Gen, Homo- und Heterozygotie sowie monohybride und dihybride Erbgänge • Blutgruppenvererbung (AB0-System) und Vererbung des Geschlechts beim Menschen Realisierung genetischer Information den Weg vom Gen zum Merkmal erläutern: (DS) • genetischer Code und dessen Eigenschaften • Proteinbiosynthese (Transkription, Translation unter Anwendung des Prinzips der komplementären Basenpaarung) • Proteine (als Struktur- und Funktionsproteine) als Grundlage für die Ausbildung von Merkmalen Variabilität von Merkmalen Die Schülerinnen und Schüler können das Zustandekommen von Variabilität erläutern: • Rekombination • Mutation (Ursachen und Folgen von Gen-, Chromosomen- und Genommutationen) • Modifikation Anwendung genetischer Erkenntnisse Humangenetik Die Schülerinnen und Schüler können Ursachen, Symptome und Therapiemöglichkeiten erblich bedingter Erkrankungen nennen (z. B. Rot-Grün-Sehschwäche, Mukoviszidose, PKU) (DB) Erbgänge (Analyse von Familienstammbäumen) ableiten: • gonosomal (z. B. Rot-Grün-Sehschwäche, Hämophilie) • autosomal (z. B. Mukoviszidose, PKU) Trisomie 21 als Folge einer spontan auftretenden Mutation charakterisieren (DB) eine Möglichkeit der Pränataldiagnostik erläutern und deren Bedeutung ableiten (DB) Gentechnik Die Schülerinnen und Schüler können die Bedeutung von Modellorganismen in der Genetik an einem Beispiel erläutern den Gentransfer als gentechnisches Verfahren erläutern: • Herstellung von Humaninsulin • Erzeugung von transgenem Mais gentechnische Anwendungen bewerten (MB, DB, KB, BNE) Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können mikroskopieren: • Riesenchromosomen (Dauerpräparat) • Mitosestadien (Dauerpräparat oder Frischpräparat) Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren, Lernprozesse strukturieren, ihre Lernergebnisse einschätzen bzw. Schlussfolgerungen ziehen (DS) Verhaltensregeln festlegen und einhalten sowie ihr Verhalten reflektieren (DB, KB, BNE) Verantwortung für das eigene Lernen übernehmen (DB) zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen ohne sich durch Misserfolge demotivieren bzw. vom Ziel abbringen zu lassen (DB) Kompromissbereitschaft zeigen sowie mit Konflikten angemessen umgehen (DB) ihre Meinung begründet einbringen, sich für andere Meinungen offen zeigen bzw. sich mit anderen Positionen sachlich auseinandersetzen (DS, DB, KB, BNE) sach-, situations- und adressatengerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) sich einen eigenen Standpunkt bilden und diesen begründet vertreten (DB, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS) Informationen aus Printmedien und digitalen Medien hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit sachkritisch prüfen (u. a. Informationen aus KI-generierten Materialien) (MB) die Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse anerkennen (BNE, KB) ein naturwissenschaftlich geprägtes Weltbild entwickeln (MB, DS, BNE, BO) 2.3.1.2 Evolution Klassenstufe 10 Evolutionsbiologische Zusammenhänge Die Schülerinnen und Schüler können

Evolution

die Entstehung von Arten nach der Synthetischen Evolutionstheorie erklären: • Wirken von Mutation, Rekombination, Selektion, Gendrift und Isolation • Artbildung (populationsgenetischer Artbegriff) als Ergebnis der Veränderung des Genpools einer Population • Angepasstheit als Folge der Evolution die Bedeutung der Theorie von Charles DARWIN für die wissenschaftliche Abstammungslehre erläutern (DS) Belege für die Evolution Die Schülerinnen und Schüler können die Bedeutung von Belegen für die Synthetische Evolutionstheorie erläutern: • Fossilien • Mosaikformen • Analyse von DNA fossiler Organismen und Vergleich mit der DNA rezenter Organismen (Archäogenetik) (BO) • anatomisch-morphologische Homologien, Abgrenzung zu Konvergenzen Evolution des Menschen Die Schülerinnen und Schüler können die Entwicklung des modernen Menschen unter Berücksichtigung aktueller Forschungsergebnisse erläutern: • vereinfachtes Kladogramm der Hominiden • die Bedeutung von Belegen für eine Rekonstruktion der Hominisation die kulturelle und soziale Evolution des Menschen an Beispielen erläutern (KB) das Konzept „menschliche Rassen“ aus biologischer Sicht widerlegen (Jenaer Erklärung) (MB, DB) Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren, Lernprozesse strukturieren, ihre Lernergebnisse einschätzen bzw. Schlussfolgerungen ziehen (DS) Verhaltensregeln festlegen und einhalten sowie ihr Verhalten reflektieren (DB, KB, BNE) Verantwortung für das eigene Lernen übernehmen (DB) zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen ohne sich durch Misserfolge demotivieren bzw. vom Ziel abbringen zu lassen (DB) Kompromissbereitschaft zeigen sowie mit Konflikten angemessen umgehen (DB) ihre Meinung begründet einbringen, sich für andere Meinungen offen zeigen bzw. sich mit anderen Positionen sachlich auseinandersetzen (DS, DB, KB, BNE) sach-, situations- und adressatengerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) sich einen eigenen Standpunkt bilden und diesen begründet vertreten (DB, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS) Informationen aus Printmedien und digitalen Medien hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit sachkritisch prüfen (u. a. Informationen aus KI-generierten Materialien) (MB) die Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse anerkennen (BNE, KB) ein naturwissenschaftlich geprägtes Weltbild entwickeln (MB, DS, BNE, BO)

Einführungsphase: Stoffwechsel, Ökologie, Genetik und Evolution

den Organen einer Sprosspflanze ihre Funktionen zuordnen  die Aufnahme von Wasser und Kohlenstoffdioxid sowie den Transport von Stoffen in der Sprosspflanze erklären (Diffusion, Osmose, Kapillarität, Transpirationssog)  den Zusammenhang von Struktur und Funktion eines Laubblattes erläutern  Fotosynthese Die Schülerinnen und Schüler können die Fotosynthese grüner Pflanzen beschreiben:  • Chloroplast als Ort der Fotosynthese • Umwandlung von Lichtenergie unter Beteiligung von Chlorophyll in chemische Energie sowie von anorganischen in organische Stoffe, Bildung von Sauerstoff als Nebenprodukt • Wort- und Summengleichung Glucose als Ausgangsstoff für die Bildung weiterer organischer Stoffe, u. a. Stärke und Fette (als Speicherstoffe) und Proteine (als Struktur- und Funktionsproteine) nennen, die Bedeutung von Mineralsalz-Ionen für den Aufbau von Stoffen erläutern  die Bedeutung der Fotosynthese für die Pflanze und für weitere Lebewesen erläutern  Untersuchungsergebnisse zur Beeinflussung der Fotosynthese interpretieren: (DS) • durch Licht  • durch den Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft bzw. durch Temperatur  Maßnahmen zur Ertragssteigerung bei Kulturpflanzen begründen: • zusätzliche Beleuchtung im Gewächshaus  (DS, MB, BO, BNE) • Erhöhung des Kohlenstoffdioxidgehalts der Luft bzw. Gewährleistung einer optimalen Temperatur im Gewächshaus  Zellatmung Die Schülerinnen und Schüler können die Zellatmung beschreiben:  • Mitochondrien als Ort der Zellatmung • Umwandlung von chemischer Energie der Glucose in chemische Energie des ATP (universeller Energieträger) und Wärme; Bedeutung für die Pflanze • Wort- und Summengleichung Untersuchungsergebnisse zur Beeinflussung der Zellatmung interpretieren: • durch Temperatur  • durch den Sauerstoffgehalt der Luft  Maßnahmen zur verlustarmen Lagerung von Obst, Gemüse bzw. Getreide begründen: • Verringerung der Lufttemperatur  ( DS, MB, BO, BNE) Pilze  Die Schülerinnen und Schüler können Pilze in Hutpilze, Schimmelpilze und Hefepilze einordnen (Formenvielfalt) und Vorkommen bzw. Bedeutung erläutern den Bau von Pilz-Zellen am Beispiel der Hefen mit dem Bau tierischer und pflanzlicher Zellen vergleichen Stoff- und Energiewechsel bei Pilzen charakterisieren: • Pilze als heterotrophe Organismen • Zellatmung und alkoholische Gärung am Beispiel der Bäcker- bzw. Bierhefe Systematisierung  Die Schülerinnen und Schüler können Stoff- und Energiewechselvorgänge in einem Begriffssystem klassifizieren und die Begriffe definieren: • Assimilation – Autotrophie (Fotosynthese), Heterotrophie • Dissimilation – Zellatmung, Gärung Zusammenhänge zwischen Assimilation und Dissimilation erläutern Fachpraktisches Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können mikroskopieren: • Laubblattquerschnitt (Dauerpräparat)  experimentieren: (DS, MB) • Nachweis von Stärke, Glucose, Protein und Fett als pflanzliche Inhaltsstoffe  • Nachweis von Kohlenstoffdioxid als ein Reaktionsprodukt der Pflanzenatmung oder der alkoholischen Gärung  Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren, Lernprozesse strukturieren, ihre Lernergebnisse einschätzen bzw. Schlussfolgerungen ziehen (DS) Verhaltensregeln festlegen und einhalten sowie ihr Verhalten reflektieren (DB, KB, BNE) Verantwortung für das eigene Lernen übernehmen (DB) zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen ohne sich durch Misserfolge demotivieren bzw. vom Ziel abbringen zu lassen (DB) Kompromissbereitschaft zeigen sowie mit Konflikten angemessen umgehen (DB) ihre Meinung begründet einbringen, sich für andere Meinungen offen zeigen bzw. sich mit anderen Positionen sachlich auseinandersetzen (DS, DB, KB, BNE) sach-, situations- und adressatengerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) sich einen eigenen Standpunkt bilden und diesen begründet vertreten (DB, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS) Informationen aus Printmedien und digitalen Medien hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit sachkritisch prüfen (u. a. Informationen aus KI-generierten Materialien) (MB) die Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse anerkennen (BNE, KB) ein naturwissenschaftlich geprägtes Weltbild entwickeln (MB, DS, BNE, BO) 3.1.2 Ökologie Klassenstufe 11 mit dem Realschulabschluss erworbene Fachkompetenz  in der Einführungsphase zusätzlich zu erwerbende Fachkompetenz  Wechselwirkungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt Die Schülerinnen und Schüler können die Begriffe abiotische und biotische Umweltfaktoren definieren und Beispiele zuordnen  den ökologischen Toleranzbereich und die ökologische Potenz am Beispiel eines Umweltfaktors erläutern  die Angepasstheit von Lebewesen an abiotische Umweltfaktoren erläutern:  • Licht- und Schattenblätter biotische Wechselbeziehungen erläutern: • Räuber-Beute-Beziehung  • Konkurrenz  • Symbiose  • Parasitismus  Ökosystem Die Schülerinnen und Schüler können den Begriff Ökosystem als Einheit von Lebensraum (Biotop) und Lebensgemeinschaft definieren und Ökosysteme anhand von Merkmalen charakterisieren: • räumliche und zeitliche Struktur (Schichtung, Aspektfolge)  • Stoffkreislauf und Energiefluss (Produzenten, Konsumenten, Destruenten)  • Ökosystem als offenes System  • relative Stabilität aufgrund der Fähigkeit zur Selbstregulation  Anthropogene Einflüsse auf Ökosysteme und deren die Beeinflussung der Stabilität von Ökosystemen durch Veränderung der Struktur- und Artenvielfalt (z. B. Monokultur, Renaturierung) begründen  das Prinzip der ökologischen Nachhaltigkeit erläutern  (DS, DB, KB, BNE) ein naturnahes und ein wirtschaftlich intensiv genutztes Ökosystem hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Aspekte vergleichen  (DS, DB, KB, BO, BNE) Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können mikroskopieren: • Laubblattquerschnitt, z. B. Lichtblatt, • Laubblattquerschnitt von Lichtblatt und Schattenblatt (Dauerpräparat)  Schattenblatt (Dauerpräparat)  im Rahmen einer ökologischen Exkursion:  (KB) • die Struktur eines Ökosystems darstellen • die Artenkenntnisse erweitern und anwenden Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen ein naturwissenschaftlich geprägtes Weltbild entwickeln (MB, DS, BNE, BO) 3.1.3 Genetik Klassenstufe 11 mit dem Realschulabschluss erworbene Fachkompetenz  in der Einführungsphase zusätzlich zu erwerbende Fachkompetenz  Speicherung genetischer Information Die Schülerinnen und Schüler können zelluläre und strukturelle Grundlagen der Vererbung beschreiben: • Zellkern als Träger der Erbinformation bei Eukaryoten  • Darstellung des Chromosomensatzes einer Geschlechts- und Körperzelle im Karyogramm am Beispiel des Menschen (Gonosomen und Autosomen, homologe Chromosomen, haploid und diploid)  • Zustandsformen des Chromatins  molekulare Grundlagen der Vererbung beschreiben: • Bau von DNA (Verwendung von Symbolen für die Bestandteile der Nucleotide)  • Bau von RNA (Verwendung von Symbolen für die Bestandteile der Nucleotide)  • Bedeutung der Experimente nach GRIFFITH und AVERY  Weitergabe genetischer Information Die Schülerinnen und Schüler können die Replikation als Voraussetzung für die Konstanz der genetischen Information beschreiben: • semikonservative Replikation • semikonservative Replikation unter (Schema) unter Anwendung des Anwendung des Prinzips der Prinzips der komplementären komplementären Basenpaarung  Basenpaarung  • die Bedeutung von Fehlerkontrolle und Reparatur  die Weitergabe der genetischen Information beschreiben:  • Zellzyklus mit Mitose (Bildung genetisch identischer diploider Zellen) • Keimzellenbildung durch Meiose (Entstehung variabler haploider Zellen) die Bedeutung der Weitergabe der genetischen Information erläutern:  • für Zellteilungen • für die Fortpflanzung die 1. und 2. MENDELsche Regel erläutern und anwenden:  die 3. MENDELsche Regel erläutern und anwenden:  • dominant-rezessive, intermediäre und kodominante Erbgänge  • Kreuzungsschema zur Darstellung der relativen Häufigkeit von Allelkombinationen (statistischer Charakter)  • Verwenden der Begriffe Genotyp, Phänotyp, Allel, Gen, Reinerbigkeit und Mischerbigkeit  • Homo- und Heterozygotie sowie monohybride und dihybride Erbgänge  • Blutgruppenvererbung (AB0-System) und Vererbung des Geschlechts beim Menschen  Realisierung genetischer Information den Zusammenhang zwischen Gen, – den Weg vom Gen zum Merkmal Protein und Merkmal schematisch erläutern:  (DS) darstellen:  (DS) • genetischer Code und dessen • genetischer Code – Erbinformation für Eigenschaften die Bildung von Proteinen • Proteinbiosynthese (Transkription, • Bedeutung von Proteinen für die Translation unter Anwendung des Ausbildung von Merkmalen Prinzips der komplementären Basenpaarung) • Proteine (als Struktur- und Funktionsproteine) als Grundlage für die Ausbildung von Merkmalen Variabilität von Merkmalen das Zustandekommen von Variabilität erläutern • Rekombination  • Mutation (Ursachen und Folgen von Gen-, Chromosomen- und Genommutationen)  • Modifikation  Anwendung genetischer Erkenntnisse Humangenetik Die Schülerinnen und Schüler können Ursachen, Symptome und Therapiemöglichkeiten erblich bedingter Erkrankungen nennen (z. B. Rot-Grün-Sehschwäche, Mukoviszidose, PKU)  (DB) Erbgänge (Analyse von Familienstammbäumen) ableiten  • gonosomal (z. B. Rot-Grün- Sehschwäche, Hämophilie) • autosomal (z. B. Mukoviszidose, PKU) Trisomie 21 als Folge einer spontan auftretenden Mutation charakterisieren  (DB) eine Möglichkeit der Pränataldiagnostik erläutern und deren Bedeutung ableiten  (DB) Gentechnik Die Schülerinnen und Schüler können die Bedeutung von Modellorganismen in der Genetik an einem Beispiel erläutern  den Gentransfer als gentechnisches Verfahren erläutern:  • Herstellung von Humaninsulin • Erzeugung von transgenem Mais gentechnische Anwendungen bewerten  (MB, DB, KB, BNE) Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können mikroskopieren: • Riesenchromosomen (Dauerpräparat)  • Mitosestadien (Dauerpräparat oder Frischpräparat)  Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen ein naturwissenschaftlich geprägtes Weltbild entwickeln (MB, DS, BNE, BO) 3.1.4 Evolution Klassenstufe 11 mit dem Realschulabschluss erworbene Fachkompetenz  in der Einführungsphase zusätzlich zu erwerbende Fachkompetenz  Evolutionsbiologische Zusammenhänge Die Schülerinnen und Schüler können die Entstehung von Arten nach der Synthetischen Evolutionstheorie erklären: • Wirken von Mutation, Rekombination, Selektion und Isolation  • Wirken der Gendrift  • Artbildung (populationsgenetischer Artbegriff) im Ergebnis der Veränderung des Genpools einer Population  • Angepasstheit als Folge der Evolution  die Bedeutung der Theorie von Charles DARWIN für die wissenschaftliche Abstammungslehre erläutern  Belege für die Evolution Die Schülerinnen und Schüler können die Bedeutung von Belegen für die Synthetische Evolutionstheorie erläutern: • Fossilien  • Mosaikformen  • Analyse von DNA fossiler und Vergleich mit DNA rezenter Organismen (Archäogenetik)  (BO) • anatomisch-morphologische Homologien  • anatomisch-morphologische Homologien, Abgrenzung zu Konvergenzen  Evolution des Menschen Die Schülerinnen und Schüler können die Entwicklung des modernen Menschen unter Berücksichtigung aktueller Forschungsergebnisse erläutern: • vereinfachtes Kladogramm der Hominiden  • die Bedeutung von Belegen für eine Rekonstruktion der Hominisation  die kulturelle und soziale Evolution des Menschen an Beispielen erläutern  (DB) das Konzept „menschliche Rassen“ aus biologischer Sicht widerlegen (Jenaer Erklärung)  (DB) Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen ein naturwissenschaftlich geprägtes Weltbild entwickeln (MB, DS, BNE, BO)

Qualifikationsphase: Leben und Energie

die Zelle als offenes System und als Organisationseinheit beschreiben, die alle Kennzeichen des Lebens aufweist Procyte und Eucyte hinsichtlich ihres Baus vergleichen die Bedeutung der Kompartimentierung erläutern den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion der Biomembran (Flüssig-Mosaik- Modell) erläutern (DS) das Prinzip passiver und aktiver Transportprozesse an Membranen erklären: • Diffusion und Osmose • Natrium-Kalium-Ionenpumpe • einfache und erleichterte Diffusion • primär und sekundär aktiver Transportprozess den vesikelvermittelten Stofftransport (Endo-, Exozytose) beschreiben den Membranfluss beschreiben die Wirkung einer hypotonischen, isotonischen und hypertonischen Außenlösung auf Zellen erklären sowie Plasmolyse und Deplasmolyse erläutern Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können mikroskopieren: (DS, MB) • Eucyte (Frischpräparat), z. B. Küchenzwiebel, Mundschleimhaut (angefärbt) experimentieren und mikroskopieren: (DS, MB) • Plasmolyse in eukaryotischen Zellen (Frischpräparat) • Deplasmolyse in eukaryotischen Zellen (Frischpräparat) experimentieren: (DS, MB) • Nachweis von pflanzlichen Zellinhaltsstoffen (Stärke, Glucose, Proteine) Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen: individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren, Lernprozesse strukturieren und ihre Lernergebnisse selbstkritisch einschätzen bzw. daraus entsprechende Handlungsoptionen ableiten (Entwicklung von Selbstvertrauen) (DS, DB) die Arbeit des Einzelnen in der Gruppe reflektieren und die Arbeitsergebnisse der gemeinsamen Arbeit einschätzen (DS, DB) Verhaltensregeln festlegen bzw. einhalten und das Verhalten reflektieren (DB, KB, BNE) die Realisierbarkeit von Arbeitsaufgaben einschätzen (DS, BNE) Verantwortung für das eigene Lernen und für den Lernprozess der Gruppe übernehmen sowie positiven Einfluss auf die Gruppe nehmen (DS, DB) ihre Fachkompetenz anwenden sowie eigenverantwortlich und zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen, ohne sich durch Misserfolge demotivieren bzw. vom Ziel abbringen zu lassen (DB) Kompromissbereitschaft zeigen sowie mit Konflikten angemessen umgehen (DB) eigene Positionen argumentativ darlegen, sich für andere Meinungen offen zeigen bzw. sich mit anderen Positionen sachlich auseinandersetzen (DS, DB, KB, BNE) sach-, situations- und adressatengerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) Informationen aus Printmedien und digitalen Medien (u. a. Suchmaschinenergebnisse, auch Informationen aus KI-generierten Materialien) vor allem hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit sachkritisch prüfen (MB) Sachverhalte bewerten (DB) sich einen eigenen Standpunkt bilden und diesen begründet vertreten (DB, KB) verantwortungsvoll entscheiden bzw. handeln sowie Entscheidungen und Verhalten kritisch reflektieren (DB, BNE, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS) die Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse anerkennen (BNE, KB) ein naturwissenschaftlich geprägtes Weltbild entwickeln (MB, DS, BNE, BO) pseudowissenschaftliche Darstellungen und Falschinformation erkennen (z. B. unzulässige Verallgemeinerungen, fehlerhafte Erfassung und Interpretation von Daten, absichtliche Täuschungen) (MB, DB) 4.1.1.2 Enzymatik Grundlegendes Anforderungsniveau (gA) Erhöhtes Anforderungsniveau (eA) Die Schülerinnen und Schüler können den Zusammenhang von Struktur und Funktion eines Enzyms erläutern: • Aufbau aus Apoenzym und Cofaktor • Substrat- und Reaktionsspezifik • Schlüssel-Schloss-Prinzip und Induced-fit-Modell die Bedeutung eines Enzyms als Biokatalysator erläutern (Einfluss auf Aktivierungsenergie und Reaktionsgeschwindigkeit) den Ablauf einer enzymatischen Reaktion erläutern den Einfluss der Temperatur auf die Enzymaktivität erklären den Einfluss des pH-Wertes auf die Enzymaktivität begründen den Einfluss der Substratkonzentration (Sättigungskurve) erklären den Einfluss von Schwermetall-Ionen auf die Enzymaktivität begründen den Mechanismus der kompetitiven Hemmung erläutern den Mechanismus der allosterischen Regulation erläutern das Prinzip enzymgesteuerter Syntheseketten mit Feedbackhemmung beschreiben die ökologische und ökonomische Bedeutung von Enzymen ableiten (z. B. Waschmittel, Lebensmittelherstellung) Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können experimentieren: (DS, MB) • Enzymwirkung am Beispiel der Katalase • Beeinflussung der Enzymaktivität durch Temperatur, pH-Wert und Schwermetall-Ionen Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen: pseudowissenschaftliche Darstellungen und Falschinformation erkennen (z. B. unzulässige Verallgemeinerungen, fehlerhafte Erfassung und Interpretation von Daten, absichtliche Täuschungen) (MB, DB) 4.1.1.3 Aufbauender und abbauender Stoffwechsel Grundlegendes Anforderungsniveau (gA) Erhöhtes Anforderungsniveau (eA) Energetik Die Schülerinnen und Schüler können Redoxreaktionen in Zellen erläutern: • Redoxreaktionen als Reaktionen mit Elektronenübergang • die Bedeutung der Wasserstoff übertragenden Coenzyme chemiosmotische ATP-Bildung erläutern: • Aufbau eines Protonen-Gradienten • prinzipielle Funktionsweise einer ATP-Synthase • Bedeutung des ADP/ATP-Systems Autotrophe Assimilation – Fotosynthese Die Schülerinnen und Schüler können den Zusammenhang von Struktur und Funktion eines Laubblattes (Gewebe) und des Chloroplasten erläutern Chromatografie als Verfahren zur Trennung von Fotosynthesepigmenten beschreiben die Absorptionsspektren der Fotosynthesepigmente beschreiben und das Wirkungsspektrum der Fotosynthese begründen den Ablauf der Fotosynthese beschreiben: Primärreaktion • Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie des ATP mithilfe von Chlorophyll • Bildung von coenzymgebundenem Wasserstoff als Reduktionsmittel • Bildung von Sauerstoff • Bedeutung und Funktion des Lichtsammelkomplexes • energetisches Modell der Primärreaktion (Z-Schema) unter Einbeziehung der chemiosmotischen ATP-Bildung Sekundärreaktion (CALVIN-Zyklus) • Fixierung (Carboxylierung) • Reduktion (mit Abzweigung des fotosynthetischen Stoffgewinns) • Regeneration die Tracer-Methode zum Nachweis des bei der Fotosynthese aus Wasser gebildeten Sauerstoffs beschreiben (DS, MB) den Zusammenhang der Primär- und Sekundärreaktion darstellen die Summengleichung der Fotosynthese aufstellen die Bedeutung der Fotosynthese für die Pflanze und für weitere Lebewesen erläutern Untersuchungsergebnisse zur Abhängigkeit der Fotosynthese von abiotischen Faktoren interpretieren (DS) • Licht • Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft • Temperatur die Angepasstheit von C3- und C4- Pflanzen an den Standort vergleichen (Fixierung von Kohlenstoffdioxid) Autotrophe Assimilation – Chemosynthese Die Schülerinnen und Schüler können das Prinzip der Chemosynthese am Beispiel nitrifizierender Bakterien erläutern Heterotrophe Assimilation Die Schülerinnen und Schüler können den Ablauf der heterotrophen Assimilation bei tierischen Organismen beschreiben: • Aufnahme körperfremder organischer Stoffe • enzymatische Hydrolyse und Resorption als Voraussetzung für den Aufbau körpereigener organischer Stoffe Aerobe Dissimilation – Zellatmung Die Schülerinnen und Schüler können den Zusammenhang von Struktur und Funktion des Mitochondriums erläutern die Stoff- und Energiebilanz der Zellatmung erläutern: • Glykolyse • oxidative Decarboxylierung • Tricarbonsäurezyklus • Atmungskette • energetisches Modell der Atmungskette unter Einbeziehung der chemiosmotischen ATP-Bildung die Summengleichung der Zellatmung aufstellen Untersuchungsergebnisse zur Abhängigkeit der Zellatmung von abiotischen Faktoren interpretieren (DS) • Temperatur • Sauerstoffgehalt der Luft Anaerobe Dissimilation – Gärungen Die Schülerinnen und Schüler können Zellatmung und Gärungen (alkoholische Gärung und Milchsäuregärung) vergleichen: • Summengleichung • Bedingungen • Grad des Abbaus und der Energiefreisetzung Zusammenhänge zwischen Stoffwechselprozessen Die Schülerinnen und Schüler können Stoffwechselvorgänge in einem Begriffssystem klassifizieren und die Begriffe definieren Zusammenhänge zwischen Assimilation und Dissimilation erläutern die Bedeutung von Acetyl-CoA als Zwischenprodukt für den Fett- und Proteinstoffwechsel benennen Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können mikroskopieren: • Laubblattquerschnitt (Dauerpräparat) • chloroplastenhaltige Zellen (FP) experimentieren: (DS, MB) • Chromatografie von Fotosynthesepigmenten • Abhängigkeit der Fotosyntheserate von einem abiotischen Umweltfaktor • Nachweis der enzymatischen Stärkespaltung • Nachweis von Kohlenstoffdioxid als Endprodukt der alkoholischen Gärung Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen: pseudowissenschaftliche Darstellungen und Falschinformation erkennen (z. B. unzulässige Verallgemeinerungen, fehlerhafte Erfassung und Interpretation von Daten, absichtliche Täuschungen) (MB, DB) 4.1.2 Inhaltsbereich Informationsverarbeitung in Lebewesen Grundlegendes Anforderungsniveau (gA) Erhöhtes Anforderungsniveau (eA) Informationsaufnahme, -weiterleitung und -übertragung Die Schülerinnen und Schüler können

Qualifikationsphase: Informationsverarbeitung in Lebewesen

die Bedeutung der Reizbarkeit erläutern die Reiz-Reaktions-Kette darstellen (adäquate Reize) primäre und sekundäre Sinneszellen sowie Sinnesnervenzellen unterscheiden den Zusammenhang von Bau und Funktion eines Neurons erläutern ein Verfahren zur Bestimmung des Membranpotenzials beschreiben das Zustandekommen und die Aufrechterhaltung des Ruhepotenzials erklären den Ablauf eines Aktionspotenzials sowie die Erregungsleitung an marklosen und markhaltigen Neuriten erläutern Rezeptorpotenzial und Aktionspotenzial vergleichen den Aufbau und die Funktion einer erregenden chemischen Synapse beschreiben den Aufbau und die Funktion einer hemmenden chemischen Synapse beschreiben die neuromuskuläre Synapse definieren Muskelbewegungen als Reaktion Die Schülerinnen und Schüler können den Mechanismus einer Muskelkontraktion (Gleitfilamenttheorie) beschreiben Informationsverarbeitung und neuronale Plastizität Die Schülerinnen und Schüler können den Bau des menschlichen Nervensystems beschreiben und die Funktionen benennen: • zentrales Nervensystem • peripheres Nervensystem • Sympathicus und Parasympathicus innerhalb des vegetativen Nervensystems die Verrechnung von Informationen durch räumliche und zeitliche Summation erläutern (EPSP, IPSP) zelluläre Prozesse des Lernens (Verschaltungen, prä- und postsynaptische Veränderungen) erläutern Störungen des neuronalen Systems an einem Beispiel (z. B. Depression, Multiple Sklerose) erläutern (KB, BO) ein neurophysiologisches Verfahren erläutern (z. B. EEG, PET) (BO) Beeinflussung des Nervensystems Die Schülerinnen und Schüler können die Wirkung von Stoffen, welche die synaptische Erregungsübertragung beeinflussen, erläutern: • Synapsengifte • Methylphenidat die Wirkung von Drogen als Nervengifte mit Suchtpotenzial am Beispiel opiatähnlicher Stoffe erläutern (DB, MB, KB, BNE) Verschränkung hormoneller und neuronaler Steuerung Die Schülerinnen und Schüler können Hormone als chemische Informationsüberträger kennzeichnen die Hierarchie der Hormondrüsen darstellen Wirkprinzipien endokriner Hormone (Zell- bzw. Gewebsspezifik, Bildung eines Hormon-Rezeptor-Komplexes, Auslösen spezifischer Zellantworten) erläutern das Zusammenwirken von Hormonen bei der Steuerung und Regelung von Körpervorgängen am Beispiel der Blutzuckerregulation erläutern das Zusammenwirken von Hormon-, Nerven- und Muskelsystem bei einer akuten Stressreaktion erläutern Reizbarkeit bei Pflanzen Die Schülerinnen und Schüler können Informationsaufnahme und -weiterleitung bei Pflanzen und Tieren vergleichen Reaktionen erläutern: • Tropismen und Nastien • Bildung von Stoffen zur Abwehr von Herbivoren (direkte Schädigung, Anlocken von Prädatoren) und zur Warnung anderer Pflanzen Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen: individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren, Lernprozesse strukturieren und ihre Lernergebnisse selbstkritisch einschätzen bzw. daraus entsprechende Handlungsoptionen ableiten (Entwicklung von Selbstvertrauen) (DS, DB) die Arbeit des Einzelnen in der Gruppe reflektieren und die Arbeitsergebnisse der gemeinsamen Arbeit einschätzen (DS, DB) Verhaltensregeln festlegen bzw. einhalten und das Verhalten reflektieren (DB, KB, BNE) die Realisierbarkeit von Arbeitsaufgaben einschätzen (DS, BNE) Verantwortung für das eigene Lernen und für den Lernprozess der Gruppe übernehmen sowie positiven Einfluss auf die Gruppe nehmen (DS, DB) ihre Fachkompetenz anwenden sowie eigenverantwortlich und zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen, ohne sich durch Misserfolge demotivieren bzw. vom Ziel abbringen zu lassen (DB) Kompromissbereitschaft zeigen sowie mit Konflikten angemessen umgehen (DB) eigene Positionen argumentativ darlegen, sich für andere Meinungen offen zeigen bzw. sich mit anderen Positionen sachlich auseinandersetzen (DS, DB, KB, BNE) sach-, situations- und adressatengerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) Informationen aus Printmedien und digitalen Medien (u. a. Suchmaschinenergebnisse, auch Informationen aus KI-generierten Materialien) vor allem hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit sachkritisch prüfen (MB) Sachverhalte bewerten (DB) sich einen eigenen Standpunkt bilden und diesen begründet vertreten (DB, KB) verantwortungsvoll entscheiden bzw. handeln sowie Entscheidungen und Verhalten kritisch reflektieren (DB, BNE, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS) die Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse anerkennen (BNE, KB) ein naturwissenschaftlich geprägtes Weltbild entwickeln (MB, DS, BNE, BO) pseudowissenschaftliche Darstellungen und Falschinformation erkennen (z. B. unzulässige Verallgemeinerungen, fehlerhafte Erfassung und Interpretation von Daten, absichtliche Täuschungen) (MB, DB) 4.1.3 Inhaltsbereich Lebewesen in ihrer Umwelt Grundlegendes Anforderungsniveau (gA) Erhöhtes Anforderungsniveau (eA) Einfluss von Umweltfaktoren auf Organismen Die Schülerinnen und Schüler können

Qualifikationsphase: Lebewesen in ihrer Umwelt

die Wirkung abiotischer Umweltfaktoren und die Angepasstheit der Ökotypen erläutern: • Wasser – Xero- und Hygrophyten • Temperatur – ektotherme und endotherme Organismen; Anwendung der BERGMANNschen und der ALLENschen Regel die ökologische Potenz und den ökologischen Toleranzbereich erläutern sowie Toleranzkurven darstellen und interpretieren euryöke und stenöke Arten voneinander abgrenzen sowie die Funktion stenöker Arten als Bioindikatoren an Beispielen begründen biotische Beziehungen erläutern: • intra- und interspezifische Konkurrenz • Symbiose • Parasitismus • Räuber-Beute-Beziehung • kritische Auseinandersetzung mit den Kategorien Symbiose und Parasitismus (Einfluss der Kosten-Nutzen-Analyse) die ökologische Nische aus dem Konkurrenz-Vermeidungs-Prinzip ableiten Populationsökologie Die Schülerinnen und Schüler können die Wirkung dichteabhängiger und dichteunabhängiger Faktoren auf die Population erläutern die idealisierte Populationsentwicklung (exponentielles und logistisches Wachstum) darstellen r- und K-Fortpflanzungsstrategien vergleichen Struktur und Funktion von Ökosystemen Die Schülerinnen und Schüler können ein Ökosystem als Einheit von Biotop und Biozönose darstellen die räumliche und zeitliche Struktur von Ökosystemen an einem Beispiel erläutern: • Stratifikation • Aspektfolge • Sukzession stoffliche und energetische Beziehungen im Ökosystem erläutern: • Stoffkreislauf und Energiefluss zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten (Trophieebenen) • Nahrungsnetz • Kohlenstoffkreislauf • Stickstoffkreislauf die relative Stabilität eines Ökosystems aufgrund der Fähigkeit zur Selbstregulation erläutern Einfluss des Menschen auf Ökosysteme Die Schülerinnen und Schüler können Besonderheiten urbaner Ökosysteme erläutern Ökosystemmanagement an einem Ökosystem erläutern und Maßnahmen begründen: (DS, MB, DB, KB, BO, BNE) • Erhalt anthropogen entstandener Vegetationsformen (z. B. offene Landschaften infolge Beweidung) • Renaturierung • Prinzip der ökologischen Nachhaltigkeit • Erhalt bzw. Steigerung der Biodiversität (z. B. Artendiversität) als ein Ziel der Ökosystementwicklung globale Folgen anthropogener Beeinflussung beschreiben und Maßnahmen zur Reduzierung der Folgen bewerten: (DS, MB, DB, KB, BO, BNE) • anthropogener Treibhauseffekt • das Konzept Anthropozän diskutieren • hormonartig wirkende Substanzen in der Umwelt (z. B. Inhaltsstoffe von bestimmten Kosmetika und Kunststoffen) den ökologischen Fußabdruck definieren und den eigenen ökologischen Fußabdruck bewerten (DB) Fachpraktische Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler können im Rahmen einer ökologischen Exkursion ein Ökosystem charakterisieren: (DS, MB, KB) • qualitative Erfassung von Arten • Ermittlung abiotischer Faktoren, z. B. Boden- und Wasserqualität, pH-Wert und Nitratgehalt • quantitative Erfassung von Arten Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen: individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren, Lernprozesse strukturieren und ihre Lernergebnisse selbstkritisch einschätzen bzw. daraus entsprechende Handlungsoptionen ableiten (Entwicklung von Selbstvertrauen) (DS, DB) die Arbeit des Einzelnen in der Gruppe reflektieren und die Arbeitsergebnisse der gemeinsamen Arbeit einschätzen (DS, DB) Verhaltensregeln festlegen bzw. einhalten und das Verhalten reflektieren (DB, KB, BNE) die Realisierbarkeit von Arbeitsaufgaben einschätzen (DS, BNE) Verantwortung für das eigene Lernen und für den Lernprozess der Gruppe übernehmen sowie positiven Einfluss auf die Gruppe nehmen (DS, DB) ihre Fachkompetenz anwenden sowie eigenverantwortlich und zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen, ohne sich durch Misserfolge demotivieren bzw. vom Ziel abbringen zu lassen (DB) Kompromissbereitschaft zeigen sowie mit Konflikten angemessen umgehen (DB) eigene Positionen argumentativ darlegen, sich für andere Meinungen offen zeigen bzw. sich mit anderen Positionen sachlich auseinandersetzen (DS, DB, KB, BNE) sach-, situations- und adressatengerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) Informationen aus Printmedien und digitalen Medien (u. a. Suchmaschinenergebnisse, auch Informationen aus KI-generierten Materialien) vor allem hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit sachkritisch prüfen (MB) Sachverhalte zu bewerten (DB) sich einen eigenen Standpunkt zu bilden und diesen begründet zu vertreten (DB, KB) verantwortungsvoll entscheiden bzw. handeln sowie Entscheidungen und Verhalten kritisch reflektieren (DB, BNE, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS) die Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse anerkennen (BNE, KB) ein naturwissenschaftlich geprägtes Weltbild entwickeln (MB, DS, BNE, BO) pseudowissenschaftliche Darstellungen und Falschinformation erkennen (z. B. unzulässige Verallgemeinerungen, fehlerhafte Erfassung und Interpretation von Daten, absichtliche Täuschungen) (MB, DB) 4.1.4 Inhaltsbereich Vielfalt des Lebens 4.1.4.1 Molekulargenetische Grundlagen des Lebens Grundlegendes Anforderungsniveau (gA) Erhöhtes Anforderungsniveau (eA) Speicherung, Weitergabe, Realisierung und Veränderung der genetischen Information Die Schülerinnen und Schüler können

Qualifikationsphase: Vielfalt des Lebens

die Speicherung genetischer Information erläutern: • Struktur und Funktion von DNA und RNA die Weitergabe genetischer Information erläutern: • Ablauf der semikonservativen Replikation • Zellzyklus mit Mitose • Gametenbildung durch Meiose, intra- und interchromosomale Rekombinationsmechanismen die Realisierung der genetischen Information erläutern: • Eigenschaften des genetischen Codes • Ablauf von Transkription und Translation • Zusammenhang zwischen Proteinen als Genprodukte und Merkmalen die Regulation der Genaktivität bei Eukaryoten erläutern: • Transkriptionsfaktoren • Veränderung des Epigenoms (Histonmodifikation durch Methylierung und Acetylierung) • RNA-Interferenz Veränderung der genetischen Information erläutern: • Genmutation • horizontale und vertikale Genübertragung durch Viren relative Konstanz und Variabilität genetischer Information erklären Humangenetik Die Schülerinnen und Schüler können einer humangenetischen Beratung zugrunde liegende Methoden beschreiben und ihre Bedeutung erläutern: (DB) • Analyse von Familienstammbäumen (autosomal-dominante, autosomal-rezessive, gonosomal-rezessive Erbgänge) • Gentests (DNA-Sequenzanalyse und Sequenzvergleich) Gentherapie an einem Beispiel (z. B. In-vivo-Therapie bei Mukoviszidose) erläutern (DB) Aspekte der Tumorgenetik und Tumortherapie erläutern: (BO) • Spezifik von Krebszellen • Bedeutung von Onkogenen (Tumorgene) • Bedeutung von Anti-Onkogenen (Tumorsupressorgene) • Bedeutung der personalisierten Medizin für die Behandlung von Krebs Gentechnik Die Schülerinnen und Schüler können die Veränderung und den Einbau von DNA beim Gentransfer beschreiben die Nutzung gentechnisch veränderter Organismen an einem Beispiel erläutern und bewerten (MB, DB, KB, BNE) PCR und Gelelektrophorese als fachliche Verfahren beschreiben und ihre Bedeutung für Gentests erläutern (DS, MB) Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen: individuell und in kooperativen Lernformen arbeiten (DB, KB) Lernziele formulieren, Lernprozesse strukturieren und ihre Lernergebnisse selbstkritisch einschätzen bzw. daraus entsprechende Handlungsoptionen ableiten (Entwicklung von Selbstvertrauen) (DS, DB) die Arbeit des Einzelnen in der Gruppe reflektieren und die Arbeitsergebnisse der gemeinsamen Arbeit einschätzen (DS, DB) Verhaltensregeln festlegen bzw. einhalten und das Verhalten reflektieren (DB, KB, BNE) die Realisierbarkeit von Arbeitsaufgaben einschätzen (DS, BNE) Verantwortung für das eigene Lernen und für den Lernprozess der Gruppe übernehmen sowie positiven Einfluss auf die Gruppe nehmen (DS, DB) ihre Fachkompetenz anwenden sowie eigenverantwortlich und zielstrebig lernen (BO) Hilfe annehmen und geben (DB) mit Erfolgen und Misserfolgen angemessen umgehen, ohne sich durch Misserfolge demotivieren bzw. vom Ziel abbringen zu lassen (DB) Kompromissbereitschaft zeigen sowie mit Konflikten angemessen umgehen (DB) eigene Positionen argumentativ darlegen, sich für andere Meinungen offen zeigen bzw. sich mit anderen Positionen sachlich auseinandersetzen (DS, DB, KB, BNE) sach-, situations- und adressatengerecht kommunizieren (DS) respektvoll mit anderen Personen umgehen (DS, DB) Informationen aus Printmedien und digitalen Medien (u. a. Suchmaschinenergebnisse, auch Informationen aus KI-generierten Materialien) vor allem hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit sachkritisch prüfen (MB) Sachverhalte bewerten (DB) sich einen eigenen Standpunkt bilden und diesen begründet vertreten (DB, KB) verantwortungsvoll entscheiden bzw. handeln sowie Entscheidungen und Verhalten kritisch reflektieren (DB, BNE, KB) die Biologie als empirische Wissenschaft verstehen (MB, DS) die Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse anerkennen (BNE, KB) ein naturwissenschaftlich geprägtes Weltbild entwickeln (MB, DS, BNE, BO) pseudowissenschaftliche Darstellungen und Falschinformation erkennen (z. B. unzulässige Verallgemeinerungen, fehlerhafte Erfassung und Interpretation von Daten, absichtliche Täuschungen) (MB, DB) 4.1.4.2 Immunbiologie Grundlegendes Anforderungsniveau (gA) Erhöhtes Anforderungsniveau (eA) Die Schülerinnen und Schüler können unspezifische und spezifische Immunabwehr vergleichen Krankheitserreger charakterisieren (z. B. Bakterien, Pilze, Viren) die spezifische Immunabwehr beschreiben: • Zellen des Immunsystems • Verknüpfung der humoralen und zellulären Immunabwehr • Variabilität der Antikörper aktive und passive Immunisierung vergleichen (DB, KB, BO) das Prinzip m-RNA basierter Impfstoffe erläutern (DB, KB) Wirkmechanismen von Antibiotika an einem Beispiel erklären und den Einsatz von Antibiotika diskutieren (DB, KB) Allergie als Überempfindlichkeitsreaktion (Sensibilisierung, allergische Reaktion) beschreiben die Bedeutung von Immunsuppression bei Gewebe- bzw. Organspenden erläutern (KB) Die Schülerinnen und Schüler können in geeigneten Lernsituationen: pseudowissenschaftliche Darstellungen und Falschinformation erkennen (z. B. unzulässige Verallgemeinerungen, fehlerhafte Erfassung und Interpretation von Daten, absichtliche Täuschungen) (MB, DB) 4.1.4.3 Entwicklung des Lebens Grundlegendes Anforderungsniveau (gA) Erhöhtes Anforderungsniveau (eA) Entstehung und Entwicklung des Lebens Die Schülerinnen und Schüler können naturwissenschaftliche Erklärungsmodelle zur Entstehung des Lebens erläutern: • Ursuppentheorie (MILLER-UREY- Experiment) • Hyperzyklus evolutionsbiologische Zusammenhänge erläutern: • Synthetische Evolutionstheorie – Zusammenwirken der Evolutionsfaktoren Rekombination, Mutation, Selektion, Isolation und Gendrift bei der Artbildung (populationsgenetischer Artbegriff) • Bedeutung von Variation, Biodiversität (genetische Vielfalt) und reproduktiver Fitness • Koevolution an einem Beispiel den adaptiven Wert von Verhalten unter dem Aspekt der reproduktiven Fitness an einem Beispiel erläutern (Einfluss der Kosten-Nutzen-Analyse) Belege für die Evolutionstheorie erläutern: (DS, MB, BO) • molekularbiologische und anatomisch-morphologische Homologien • phylogenetische Stammbäume zur Verdeutlichung der evolutiven Entwicklung