BiologieLeistungskurs

Neurobiologie

Grundlagen der Informationsverarbeitung und neuronale Plastizität einschließlich der ausgewiesenen Verfahren.

• ·Nervenzellen, Ruhepotenzial, Aktionspotenzial, Erregungsleitung, primäre und sekundäre Sinneszellen sowie Rezeptorpotenzial
• ·Erregende chemische und neuromuskuläre Synapse sowie Stoffeinwirkung an Synapsen
• ·Hormonwirkung und Verschränkung hormoneller und neuronaler Steuerung, auch am Beispiel Stressreaktion
• ·Hemmende Synapse, räumliche und zeitliche Summation, zelluläre Lernprozesse und Störungen des neuronalen Systems; Beispiele für Störungen werden selbst gewählt
• ·Fachliche Verfahren: Potenzialmessungen, Ableitung von Membranpotenzialen und neurophysiologische Verfahren; Beispiele für Verfahren werden selbst gewählt

Stoffwechselphysiologie

Zusammenhänge bei Stoffwechselwegen sowie vertiefte Schwerpunkte zu Fotosynthese und Zellatmung.

• ·Stoffwechselregulation auf Enzymebene, Stofftransport zwischen Kompartimenten, chemiosmotische ATP-Bildung, Redoxreaktionen, Energieumwandlung und -entwertung sowie ATP-ADP-System
• ·Aufbauender Stoffwechsel: Blatt- und Chloroplastenbau, Absorptions- und Wirkungsspektrum, Lichtsammelkomplex, energetisches Modell der Lichtreaktionen, Einfluss abiotischer Faktoren, Calvin-Zyklus, Primär- und Sekundärreaktionen sowie C4-Pflanzen
• ·Abbauender Stoffwechsel: Feinbau des Mitochondriums, Stoff- und Energiebilanz von Glykolyse, oxidativer Decarboxylierung, Tricarbonsäurezyklus und Atmungskette, energetisches Modell der Atmungskette, alkoholische und Milchsäuregärung
• ·Fachliche Verfahren: Tracer-Methode

Ökologie

Strukturen und Zusammenhänge in Ökosystemen sowie menschliche Einflüsse, Nachhaltigkeit und Biodiversität.

• ·Biotop und Biozönose, biotische und abiotische Faktoren, Toleranzkurven und ökologische Potenz
• ·Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf, Nahrungsnetz und Energiefluss, intra- und interspezifische Beziehungen, ökologische Nische, r- und K-Strategien sowie exponentielles und logistisches Wachstum
• ·Folgen des anthropogen bedingten Treibhauseffekts; Ökosystemmanagement, Erhaltungs- und Renaturierungsmaßnahmen, nachhaltige Nutzung und Erhalt der Biodiversität; hormonartig wirkende Substanzen in der Umwelt und ökologischer Fußabdruck; Beispiele werden im Unterricht selbst gewählt
• ·Fachliche Verfahren: Erfassung ökologischer Faktoren sowie qualitative und quantitative Erfassung von Arten in einem Areal und Anwendung eines dichotomen Bestimmungsschlüssels

Genetik und Evolution

Molekulargenetische Grundlagen des Lebens und die ausgewiesenen Themen zur Entstehung und Entwicklung des Lebens.

• ·DNA-Bau, semikonservative Replikation, Transkription und Translation
• ·Genregulation bei Eukaryoten: Transkriptionsfaktoren, DNA-Methylierung, Histonmodifikation und RNA-Interferenz
• ·Genmutationen, Genetik menschlicher Erkrankungen mit Familienstammbäumen, Gentest und Beratung sowie Gentherapie; Krebszellen, Onkogene und Anti-Onkogene sowie personalisierte Medizin
• ·Synthetische Evolutionstheorie einschließlich Mutation, Rekombination, Selektion, Variation, Gendrift, adaptivem Wert von Verhalten, Kosten-Nutzen-Analyse, reproduktiver Fitness, Koevolution und Abgrenzung nicht-naturwissenschaftlicher Vorstellungen
• ·Stammbäume und Verwandtschaft: Artbildung, Biodiversität, populationsgenetischer Artbegriff, Isolation, molekularbiologische Homologien sowie ursprüngliche und abgeleitete Merkmale
• ·Sozialverhalten bei Primaten: exogene und endogene Ursachen sowie Fortpflanzungsverhalten; Beispiele werden selbst gewählt
• ·Evolution des Menschen und kulturelle Evolution: Ursprung, Fossilgeschichte, Stammbäume und Verbreitung des heutigen Menschen, Werkzeuggebrauch und Sprachentwicklung
• ·Fachliche Verfahren: PCR, Gelelektrophorese einschließlich Agarose-Gelelektrophorese sowie Gentechnik zur Veränderung und zum Einbau von DNA; gentherapeutische Verfahren an selbst gewählten Beispielen
• ·Fachliche Verfahren: Chromatografie und Dünnschichtchromatografie von Blattfarbstoffen