10. Klasse - Humboldt-gym.de

Grundwissen Biologie 10. Jahrgangsstufe
A) Stoffwechsel und Organe des Menschen
1. Ernährung
- Bestandteile der Nahrung
Bestandteile der Nahrung
Nährstoffe
-Kohlenhydrate
-Fette
-Proteine
Ergänzungsstoffe
-Vitamine
- Mineralstoffe (Spurenelemente)
-Ballaststoffe
Wasser
Begleitstoffe
z.B. Farbstoffe,
Konservierungsstoffe
Bedeutung
→ Energiequelle
→ Reservestoffe
→ Baustoffe
→ Bau- und Wirkstoffe (Aufbau von Enzymen,
Ionenhaushalt)
→ Verdauungshilfe
→ Lösungsmittel, Transportmittel
- Verdauung
Zerlegung der in der Nahrung enthaltenen Nährstoffe in ihre wasserlöslichen, resorbierbaren
Bestandteile:
Nährstoffe
Kohlenhydrate
Wasserlösliche
Bausteine
Zweifachzucker
Einfachzucker
Verdauungsort(e) mit
Enzymen
→ Mund (Amylase)
→ Dünndarm (Maltase)
Fette Glycerin + Fettsäuren → Dünndarm (Lipase)
Proteine
Oligopeptide
20 verschiedene
Aminosäuren
→ Magen (Pepsin)
→ Dünndarm (Protease)
Wasser wird im Dickdarm rückresorbiert.

- Enzyme
∗Biokatalysatoren → beschleunigen biochemische Reaktionen durch Herabsetzung der
Aktivierungsenergie
∗ weisen Substrat- und Wirkungsspezifität auf (Schlüssel-Schloss-Prinzip)
∗ bestehen überwiegend aus Proteinen
- Resorptionsmechanismen
Resorption = Aufnahme von Stoffen in die Zelle
∗ Diffusion: → Bestreben der Teilchen sich gleichmäßig zu verteilen
∗ Osmose: → Diffusion durch eine semipermeable Membran
∗ aktiver/passiver Transport: → Aufnahme mit Hilfe von Transportvorrichtungen
(Carrier) entgegen / mit dem Konzentrationsgefälle
2. Zellstoffwechsel
- ATP (Adenosintriphosphat)
∗Energiereiches Molekül, das in der Zelle unmittelbar zur Verrichtung von Arbeit
verwendet wird. Dabei entsteht das energieärmere Adenosindiphosphat (ADP).
∗Der ATP-Vorrat der Zelle ist begrenzt und muss ständig durch Energieträger wie
Glucose oder Fettsäuren aus ADP regeneriert werden.
- Zellatmung
→ im Mitochondrium (→ Zellorganelle, in denen die aerobe Bildung von ATP stattfindet)
→ Gesamtreaktion: C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O → 6 CO 2 + 12 H 2 O
3. Bedeutung innerer Organe für den Stoffwechsel
- Leber
→ Schwerstes Organ und größte Drüse des Menschen mit vielfältigen Aufgaben
→ Allgemein für Stoffumbau, Entgiftung und Speicherung von entscheidender
Bedeutung
→ zentrale Aufgabe: Sammel- und Eintrittsstelle für die aus dem Darm aufgenommenen
Substanzen
→ Abbauprodukte werden in der Gallenblase gesammelt → Gallenflüssigkeit zur
Emulgierung der Fette
- Niere
→ Organ, das neben der Regulation des Säure-Base- und Salzhaushalts der wassersparenden
Ausscheidung von Abfallstoffen wie Harnstoff dient.
→ Die Entsorgung der Abfallstoffe beruht auf Filtration, Resorption (zum Beispiel von
Glucose) und aktiver Ausscheidung (Sekretion).

4. Atmung und Blutkreislauf
- Blutkreislaufsystem
→ Körper- und Lungenkreislauf
→ geschlossenes Röhrensystem bestehend aus
Bestandteil
Arterien
Venen
Kapillaren
Morphologische Kennzeichen und Aufgabe
führen vom Herzen weg, mit Wandmuskulatur
führen zum Herzen hin, mit Venenklappen
Haargefässe, Stofftransport bis zu den Zellen; Stoffaustausch durch die
Kapillarwände
Erkrankungen des Blutgefäßsystems
→ Arteriosklerose (Arterienverkalkung): Erkrankung von Arterien, bei der sich fetthaltige
Ablagerungen an der Gefäßwand bilden. Sind Herzkranzgefäße betroffen, kann ein
Herzinfarkt die Folge sein.
→ Krampfadern: oberflächliche Venen mit knotigen Erweiterungen, Venenklappen
“undicht”
- Blut
→ flüssiges Gewebe, das neben dem Stofftransport auch der Immunabwehr, der
Informationsübermittlung (Hormone) und dem Wärmetransport dient
→ Bestandteile: Blutplasma und zellulären Anteil, den Blutkörperchen
→ Blutkörperchen:→ Erythrozyten (rote Blutkörperchen) → Sauerstofftransport
→ Leukozyten (weiße Blutkörperchen) → Immunabwehr
→ Thrombozyten (Blutplättchen) → Blutgerinnung
→ Hämoglobin: Proteinmolekül in den roten Blutkörperchen, das Sauerstoffmoleküle
reversibel bindet und dadurch den Sauerstofftransport ermöglicht.
- Herz
→ Hohlmuskel
→ Systole: Kontraktion des Herzmuskels → Austreiben des Blutes aus den
Herzkammern
→ Diastole: Erschlaffen des Herzmuskels → Ansaugen des Blutes
→ Herzrhythmus vom Sinusknoten vorgegeben
→ Herzinfarkt: Absterben von Herzmuskelzellen infolge unzureichender Sauerstoffversorgung,
meist ausgelöst durch verengte Herzkranzgefäße infolge Arteriosklerose,
verläuft ohne sofortige Behandlung tödlich.
→ Blutdruck: Durch die Systole bewirkter und vom Gefäßdurchmesser beeinflusster
Druck des Blutes im arteriellen Bereich des Blutgefäßsystems. Zu hoher Blutdruck ist
ein gesundheitlicher Risikofaktor.

B) Ökologie
= Teilgebiet der Biologie, beschäftigt sich mit den Beziehungen zwischen
Lebewesen und ihrer Umwelt; Begründer: Ernst Haeckel
1. Umwelt eines Lebewesens
- Ökosystem:
Struktur- und Funktionseinheit aus Biozönose und Biotop
- Biozönose:
Lebensgemeinschaft aller Arten eines Ökosystems, die durch biotische Faktoren
verbunden sind
- Biotop:
Lebensraum für Lebewesen eines Ökosystems mit all seinen abiotischen Faktoren
- abiotische Fakoren:
chemische und physikalische Faktoren der unbelebten Umwelt, die auf Lebewesen
einwirken; z.B.
∗ Temperatur → RGT- Regel: erhöht man die Temperatur um 10° C, so steigt die
Reaktionsgeschwindigkeit auf das Doppelte bis Vierfache an → Auswirkung auf
Stoffwechselrate
→ Tiergeographische Regeln
A) Bergmannsche Regel: Bei gleichwarmen Tieren nimmt die
Größe nahe verwandter Arten von den warmen Zonen zu den
Polen hin zu.
∗ Licht → Fotosynthese
∗ Wasser
B) Allensche Regel: Abstehende Körperteile verwandter gleichwarmer
Tiere sind bei den in kalten Gebieten lebenden Exemplaren
meist kleiner.
- biotische Faktoren:
→ Wechselbeziehungen der in einem Biotop lebenden Lebewesen zu anderen
Lebewesen der gleichen oder einer anderen Art
→ z.B. Fressfeind-Beute-Beziehungen, Parasitismus, Symbiose

- ökologische Potenz:
→ Fähigkeit eines Organismus, eine bestimmte Variationsbreite eines abiotischen
Umweltfaktors zu tolerieren
→ Kurve gekennzeichnet durch Optimum, Minimum und Maximum
- limitierender Faktor:
Umweltfaktor, der am weitesten vom Optimum entfernt ist und sich am stärksten
begrenzend auf ein Lebewesen auswirkt.
- ökologische Nische:
„Beruf“ einer Art, Gesamtheit der Beziehungen zwischen einer Art und ihrer Umwelt.
2. Beziehungen zwischen Lebewesens
- Population:
Individuen einer Art, die im gleichen Gebiet leben und sich uneingeschränkt
untereinander fortpflanzen können
- Symbiose:
→ Enges Zusammenleben verschiedener Organismenarten mit wechselseitigem
Nutzen
→ z.B. Mykorrhiza, Flechten
- Parasitismus:
→ Enge räumliche Wechselbeziehung zwischen zwei Lebewesen mit einseitigem
Nutzen.
→ Der Parasit entzieht dem Wirt Nährstoffe ohne ihn zu töten.
(Endo- und Ektoparasiten)
→ z.B. Fuchsbandwurm
- Pilze:
→ eukaryotische, heterotrophe Organismen
→ spielen eine wichtige Rolle als Destruenten (s.u.), Symbionten und Parasiten.

3. Aufbau und Mermale eines Ökosystems
- Stoffkreislauf
- Produzenten: (“Hersteller”)
→ Autotrophe Lebewesen, die aus anorganischen Stoffen organische aufbauen können
→ z.B. Pflanzen, Algen
- Konsumenten: (“Verbraucher”)
→ Heterotrophe Lebewesen, die organische Stoffe als Pflanzenfresser (= Herbivore)
(Primärkonsumenten) oder als Fleischfresser (= Carnivore) (Sekundärkonsumenten)
aufnehmen und sie zum Aufbau ihres eigenen Körpers und zur Energiegewinnung
abbauen.
→ alle Tiere
- Destruenten: (“Zersetzer”)
→ Heterotrophe Lebewesen, die tote organische Substanzen unter Energiegewinn in
anorganische Bestandteile (Mineralstoffe) zerlegen
→ z.B. Pilze, Bakterien
- Energiefluss:
Weitergabe von Energie in Ökosystemen. Produzenten wandeln Lichtenergie in
chemische Energie um, die in Biomolekülen gespeichert ist. Bei jeder Energieumwandlung
geht ein Teil der Energie in Wärme über, die sich letztlich im Weltall
verflüchtigt.
- Trophiestufe:
Organismen gleicher Stellung in den Nahrungsketten eines Ökosystems