Biologie · Klasse 12 · Kapitel
Lebewesen in ihrer Umwelt
EntdeckenDie Frage zum Kapitel
Warum leben Bachforellen nicht in einem warmen Dorfteich?
Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Für die Lehrkraft: Bachforellen brauchen kaltes, sauerstoffreiches Wasser. Warmes Wasser löst weniger Sauerstoff, und ihr Toleranzbereich für die Temperatur ist eng. Karpfen ertragen dagegen auch warme Teiche. Quelle: Lehrbuchwissen: Temperaturtoleranz von Salmoniden und Karpfenfischen, Löslichkeit von Sauerstoff in Wasser
- Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
- Merken kommt ins Heft
- Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
- Üben selbst rechnen
- Achtung typischer Fehler
- Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen
○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.
1Ich kann Ökosystem, Biotop und Biozönose gliedern und Toleranzkurven mit ökologischer Potenz auswerten.
EntdeckenFrage
Warum leben Bachforellen nicht in einem warmen Dorfteich?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Bachforellen brauchen kaltes, sauerstoffreiches Wasser. Warmes Wasser löst weniger Sauerstoff, und ihr Toleranzbereich für die Temperatur ist eng. Karpfen ertragen dagegen auch warme Teiche.
MerkenÖkosystem und Toleranz
Ein Ökosystem ist das Wirkungsgefüge aus Biotop und Biozönose.
Die Toleranzkurve zeigt die ökologische Potenz einer Art. Stenöke Arten haben eine enge Potenz.
BeispielToleranzkurven und ökologische Potenz
Schritt für Schritt
- Das Optimum ist der Gipfel der Kurve.
- Der ganze Bereich ist die Potenz, die Grenzen sind die Toleranzgrenzen.
- Das Optimum ist der Gipfel der Kurve.
- Der ganze Bereich ist die Potenz, die Grenzen sind die Toleranzgrenzen.
AchtungBegriffe der Toleranzkurve verwechselt
Die ökologische Potenz ist der Wert, bei dem die Art am besten wächst.
Das ist das Optimum. Die ökologische Potenz ist der ganze Bereich, in dem die Art leben kann.
Optimum ist ein Punkt, Potenz ist ein Bereich. Stenök heißt enger Bereich, euryök heißt weiter Bereich.
ÜbenJetzt du
- ○1Was zeigt die Breite einer Toleranzkurve? Begründe die Wahl.So fängst du an:Die Breite ist der Toleranzbereich.
Lösung zeigen
- Die Breite ist der Toleranzbereich.
- Die Höhe zeigt die Vitalität.
Ergebnis:wie stark ein Faktor schwanken darf, ohne dass die Art stirbt - ●2Eine Toleranzkurve reicht von 0 °C bis 40 °C. Was gilt außerhalb dieses Bereichs? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Die Grenzen der Kurve sind die Grenzen des Überlebens.
- Außerhalb davon stirbt die Art auf Dauer.
Ergebnis:Die Art kann dort auf Dauer nicht überleben. - ★3Warum ist eine stenöke Art ein besserer Bioindikator als eine euryöke? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Eine stenöke Art lebt nur in einem engen Bereich.
- Findet man sie, liegt der Faktor in diesem Bereich.
Ergebnis:Das Vorkommen der stenöken Art grenzt die Bedingungen eng ein.
2Ich kann den Einfluss von Temperatur und Licht auf Organismen erklären (RGT-Regel, homoiotherm, poikilotherm).
EntdeckenFrage
Wie viel weniger Nahrung braucht eine Eidechse als eine gleich schwere Maus?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Nur einen kleinen Bruchteil, oft weniger als ein Zehntel. Die Maus heizt ihren Körper ständig mit Stoffwechselwärme. Die Eidechse wärmt sich in der Sonne und spart diese Energie.
MerkenTemperatur und Licht
Je 10 °C mehr laufen Stoffwechselreaktionen etwa zwei- bis dreimal so schnell.
Das gilt nur im Toleranzbereich. Poikilotherme Tiere folgen der Umgebungstemperatur.
BeispielTemperatur und RGT-Regel
Schritt für Schritt
- Die Temperatur steigt um 10 °C, also einmal mal 2.
- 24 · 2 = 48
- Bei 22 °C sind etwa 48 Zentimeter je Minute zu erwarten.
- Die Temperatur steigt um 10 °C, also einmal mal 2.
- 24 · 2 = 48
- Bei 22 °C sind etwa 48 Zentimeter je Minute zu erwarten.
AchtungRGT-Faktor addiert statt multipliziert
12 Einheiten bei 10 °C, Faktor 2: bei 20 °C sind es 14.
12 · 2 = 24 Einheiten bei 20 °C, bei 30 °C 24 · 2 = 48.
Die RGT-Regel vervielfacht. Je 10 °C nimmst du den Wert einmal mal den Faktor, bei 20 °C also zweimal.
ÜbenJetzt du
- ○4Bei 5 °C läuft eine Ameise 60 Zentimeter je Minute. Der Temperaturkoeffizient beträgt 2. Welcher Wert ist bei 15 °C zu erwarten?So fängst du an:Die Temperatur steigt um 10 °C, also einmal mal 2.
Lösung zeigen
- Die Temperatur steigt um 10 °C, also einmal mal 2.
- 60 · 2 = 120
- Bei 15 °C sind etwa 120 Zentimeter je Minute zu erwarten.
Ergebnis:120 Zentimeter je Minute - ●5Was gilt für ein homoiothermes Tier, wenn die Außentemperatur sinkt?
Lösung zeigen
- Das Tier hält seine Körpertemperatur konstant.
- Bei Kälte verliert es mehr Wärme.
- Es muss mehr Stoffwechselwärme erzeugen.
Ergebnis:Es muss mehr Energie zum Heizen aufwenden. - ★6Bei 18 °C läuft eine Ameise 24 Zentimeter je Minute. Der Temperaturkoeffizient beträgt 2. Welcher Wert ist bei 8 °C zu erwarten?
Lösung zeigen
- Bei 10 °C weniger sinkt die Geschwindigkeit auf die Hälfte.
- 24 : 2 = 12
- Bei 8 °C sind etwa 12 Zentimeter je Minute zu erwarten.
Ergebnis:12 Zentimeter je Minute
3Ich kann Blattaufbau und Feinbau des Chloroplasten als Angepasstheit erläutern und Absorptions- und Wirkungsspektrum deuten (Chromatografie).
EntdeckenFrage
Warum werden Blätter im Herbst gelb?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Der Baum baut das grüne Chlorophyll ab und holt wertvolle Stoffe zurück. Die gelben und orangen Carotinoide waren schon den ganzen Sommer im Blatt. Ohne das Grün werden sie sichtbar.
MerkenBlatt und Chloroplast
Chlorophyll absorbiert vor allem blaues und rotes Licht.
Das Wirkungsspektrum folgt weitgehend dem Absorptionsspektrum. Die Lichtreaktionen laufen an den Thylakoiden.
BeispielAbsorptionsspektrum, Wirkungsspektrum, Chromatografie
Schritt für Schritt
- Das sichtbare Licht reicht etwa von 400 bis 700 Nanometern.
- Dieser Bereich heißt auch fotosynthetisch aktive Strahlung.
- Das sichtbare Licht reicht etwa von 400 bis 700 Nanometern.
- Dieser Bereich heißt auch fotosynthetisch aktive Strahlung.
AchtungGrünes Licht als bestes Licht für die Fotosynthese
Das Blatt ist grün, weil es grünes Licht aufnimmt.
Das Blatt ist grün, weil es grünes Licht kaum aufnimmt und zurückwirft.
Die Farbe, die du siehst, ist das Licht, das NICHT absorbiert wird. Chlorophyll absorbiert vor allem Blau und Rot.
ÜbenJetzt du
- ○7Was zeigt das Wirkungsspektrum der Fotosynthese? Begründe die Wahl.So fängst du an:Gemessen wird die Wirkung des Lichts, zum Beispiel die Sauerstoffbildung.
Lösung zeigen
- Gemessen wird die Wirkung des Lichts, zum Beispiel die Sauerstoffbildung.
- Auf der y-Achse steht die Fotosyntheserate.
Ergebnis:die Fotosyntheserate bei Licht verschiedener Wellenlängen - ●8In welchen Bereichen des sichtbaren Lichts absorbiert Chlorophyll a am stärksten? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Das Absorptionsspektrum von Chlorophyll a hat zwei Gipfel.
- Die Gipfel liegen bei etwa 430 und 660 Nanometern.
- Dazwischen liegt die Grünlücke.
Ergebnis:im blauvioletten und im roten Bereich - ★9Eine Pflanze wird gleich stark mit grünem und mit rotem Licht bestrahlt. Bei welchem Licht ist die Fotosyntheserate höher, und warum? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Nur absorbiertes Licht treibt die Fotosynthese an.
- Rotes Licht wird stark absorbiert, grünes kaum.
- Unter rotem Licht ist die Rate höher.
Ergebnis:bei rotem Licht, weil Chlorophyll es stark absorbiert
4Ich kann Primär- und Sekundärreaktionen der Fotosynthese mit dem Calvin-Zyklus (Fixierung, Reduktion, Regeneration) erläutern und die Abhängigkeit der Fotosyntheserate von abiotischen Faktoren ableiten.
EntdeckenFrage
Woher stammt der Sauerstoff, den wir einatmen?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Aus Wasser, nicht aus Kohlenstoffdioxid. Forschende gaben Algen 1941 Wasser mit schwerem Sauerstoff. Der schwere Sauerstoff tauchte im abgegebenen Gas wieder auf.
MerkenFotosynthese
Die Lichtreaktionen liefern ATP und NADPH, aus Wasser entsteht Sauerstoff.
Der Calvin-Zyklus fixiert damit Kohlenstoffdioxid zu Zucker. Der Faktor im Minimum begrenzt.
BeispielPrimärreaktionen und Calvin-Zyklus
Schritt für Schritt
- Kohlenstoffdioxid wird an einen Akzeptor gebunden.
- Das ist die Fixierung.
- Kohlenstoffdioxid wird an einen Akzeptor gebunden.
- Das ist die Fixierung.
AchtungÖkologische Gegenbegriffe vertauscht
Die Biozönose ist der See mit Wasser, Licht und Temperatur.
Der See mit seinen abiotischen Faktoren ist das Biotop, seine Lebensgemeinschaft die Biozönose.
Die Begriffe kommen paarweise: Biotop und Biozönose, autotroph und heterotroph, Assimilation und Dissimilation, intra- und interspezifisch. Prüf, welche Hälfte des Paares gemeint ist.
ÜbenJetzt du
- ○10Wie lautet die Gesamtgleichung der Fotosynthese in Worten? Begründe die Wahl.So fängst du an:Ausgangsstoffe sind Kohlenstoffdioxid und Wasser.
Lösung zeigen
- Ausgangsstoffe sind Kohlenstoffdioxid und Wasser.
- Der Sauerstoff stammt aus dem Wasser, deshalb stehen links 12 Wasser.
- Die umgekehrte Gleichung beschreibt die Zellatmung.
Ergebnis:6 Kohlenstoffdioxid + 12 Wasser → Glucose + 6 Sauerstoff + 6 Wasser - ●11Welche Produkte der Primärreaktionen werden im Calvin-Zyklus gebraucht? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Die Primärreaktionen liefern ATP und NADPH.
- Der Calvin-Zyklus braucht beide für Reduktion und Regeneration.
Ergebnis:ATP und NADPH - ★12Wie hängen Fotosynthese und Zellatmung in einer Pflanzenzelle zusammen? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Die Fotosynthese bildet Glucose und Sauerstoff.
- Die Zellatmung in den Mitochondrien nutzt beide.
- Die Zellatmung gibt Kohlenstoffdioxid und Wasser zurück.
Ergebnis:Produkte der einen sind Ausgangsstoffe der anderen.
5Ich kann intra- und interspezifische Beziehungen vergleichen: Konkurrenz, Parasitismus, Symbiose, Räuber-Beute.
EntdeckenFrage
Warum füttert ein kleiner Teichrohrsänger ein Kuckucksküken, das viel größer ist als er selbst?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Das Küken sperrt seinen Schnabel weit auf und bettelt sehr laut. Das löst bei den Eltern Fütterung aus. Die eigenen Jungen hat das Kuckucksküken vorher aus dem Nest geschoben.
MerkenBeziehungen zwischen Lebewesen
Konkurrenz schadet beiden Partnern, Parasitismus und Räuber-Beute nützen nur einem.
Bei der Symbiose haben beide Partner einen Vorteil. Intraspezifisch heißt innerhalb einer Art, interspezifisch zwischen verschiedenen Arten.
BeispielBeziehungen zwischen Lebewesen
Schritt für Schritt
- Beide haben einen Vorteil auf Kosten des anderen.
- Der Räuber tötet, der Parasit lebt meist länger vom lebenden Wirt.
- Beide haben einen Vorteil auf Kosten des anderen.
- Der Räuber tötet, der Parasit lebt meist länger vom lebenden Wirt.
AchtungNutzen und Schaden der Partner falsch eingeordnet
Die Mistel betreibt Fotosynthese, also ist sie ein Symbiont.
Die Mistel entzieht dem Baum Wasser und Mineralstoffe, ohne ihm zu nützen. Sie ist ein Halbparasit.
Schreib für beide Partner Plus oder Minus auf. Plus und Plus ist Symbiose, Minus und Minus Konkurrenz, Plus und Minus Parasitismus oder Räuber-Beute.
ÜbenJetzt du
- ○13Eine Zecke saugt Blut an einem Reh. Welche Beziehung liegt vor? Begründe die Wahl.So fängst du an:Die Zecke hat einen Vorteil, das Reh einen Nachteil.
Lösung zeigen
- Die Zecke hat einen Vorteil, das Reh einen Nachteil.
- Das Reh überlebt.
- Die Zecke ist ein Ektoparasit.
Ergebnis:Parasitismus - ●14Der Wolf in Brandenburg frisst vor allem Rehe, Rothirsche und Wildschweine. Welche Rolle hat er in dieser Beziehung? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Der Wolf tötet seine Beutetiere und frisst sie.
- Er ist der Räuber, die Huftiere sind die Beute.
Ergebnis:Räuber in einer Räuber-Beute-Beziehung - ★15Warum töten erfolgreiche Parasiten ihren Wirt oft nicht? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Der Parasit lebt vom lebenden Wirt.
- Parasiten, die ihren Wirt schnell töten, vermehren sich oft schlechter.
- So setzen sich weniger schädliche Formen durch.
Ergebnis:Stirbt der Wirt, verliert der Parasit seine Nahrungsquelle.
6Ich kann ökologische Nische, Konkurrenzvermeidung und Konkurrenzausschluss erläutern und Räuber-Beute-Daten mit den Lotka-Volterra-Regeln deuten.
EntdeckenFrage
Schwanken Luchse und Schneehasen in Kanada wirklich im Takt?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Fellzahlen der Hudson's Bay Company zeigen einen Zyklus von etwa zehn Jahren, die Luchse folgen den Hasen. Freilandversuche zeigten später: Auch das Futter der Hasen spielt mit.
MerkenNische und Lotka-Volterra
Die ökologische Nische ist ein Wirkungsgefüge, kein Ort.
Arten mit gleicher Nische schließen sich aus. Räuber und Beute schwanken phasenverschoben um Mittelwerte.
BeispielLotka-Volterra-Regeln
Schritt für Schritt
- Trotz Schwankungen bleiben die Mittelwerte gleich.
- Die Beute ist im Mittel zahlreicher als die Räuber.
- Trotz Schwankungen bleiben die Mittelwerte gleich.
- Die Beute ist im Mittel zahlreicher als die Räuber.
AchtungRäuber und Beute ohne Verzögerung gedacht
Räuber und Beute werden immer gleichzeitig mehr und weniger.
Die Räuber folgen der Beute mit Verzögerung, ihre Gipfel liegen später.
Räuber vermehren sich erst, wenn genug Beute da ist. Deshalb kommen ihre Gipfel später.
ÜbenJetzt du
- ○16Welche Population ist nach Lotka-Volterra im Mittel meist größer? Begründe die Wahl.So fängst du an:Ein Räuber braucht viele Beutetiere zum Leben.
Lösung zeigen
- Ein Räuber braucht viele Beutetiere zum Leben.
- Deshalb ist die Beute im Mittel zahlreicher.
Ergebnis:die der Beute - ●17Nach Lotka-Volterra steigt die Zahl der Räuber. Was folgt daraus für die Beute? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Mehr Räuber fressen mehr Beute.
- Die Zahl der Beutetiere sinkt.
Ergebnis:Die Beute wird mit der Zeit weniger. - ★18In einem Wald ohne Wölfe werden Rehe zahlreicher, bis die Nahrung knapp wird. Warum beschreibt das Lotka-Volterra-Modell diesen Fall nicht? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Das Modell braucht ein Räuber-Beute-Paar.
- Hier fehlt der Räuber.
- Die Rehe werden durch Nahrungsmangel begrenzt.
Ergebnis:Die Beute wird hier durch Nahrung begrenzt, nicht durch Räuber.
7Ich kann Kohlenstoffkreislauf und Energiefluss im Nahrungsnetz erklären und Energieflüsse berechnen.
EntdeckenFrage
Wohin geht das Kohlenstoffdioxid, das die Menschheit ausstößt?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Etwa die Hälfte bleibt in der Luft. Ungefähr ein Viertel nehmen die Ozeane auf, knapp ein Drittel Pflanzen und Böden an Land. Der Rest der Rechnung ist noch unsicher.
MerkenKohlenstoff und Energie
Kohlenstoff kreist, Energie fließt nur in eine Richtung und geht als Wärme verloren.
Von Trophiestufe zu Trophiestufe gelangen nur etwa 10 Prozent weiter.
BeispielEnergiefluss berechnen
Schritt für Schritt
- Isst der Mensch Getreide, ist er Konsument erster Ordnung.
- Über das Tier geht eine Stufe mit etwa 90 % Verlust dazwischen.
- Isst der Mensch Getreide, ist er Konsument erster Ordnung.
- Über das Tier geht eine Stufe mit etwa 90 % Verlust dazwischen.
AchtungStoffkreislauf und Energiefluss verwechselt
Die Zersetzer geben die Energie an die Pflanzen zurück.
Die Zersetzer geben Mineralstoffe und Kohlenstoffdioxid zurück. Die Energie geht als Wärme verloren.
Stoffe kreisen, Energie nicht. Pflanzen bekommen ihre Energie immer neu aus dem Licht.
ÜbenJetzt du
- ○19Die Produzenten einer Wiese enthalten 24.000 kJ je Quadratmeter und Jahr. Etwa 10 % gelangen zur nächsten Trophiestufe. Wie viel Energie erreicht die Konsumenten erster Ordnung?So fängst du an:Etwa 10 % gelangen zur nächsten Stufe.
Lösung zeigen
- Etwa 10 % gelangen zur nächsten Stufe.
- 24.000 kJ · 0,1 = 2400 kJ
- Der Rest wird vor allem als Wärme abgegeben.
Ergebnis:etwa 2400 kJ - ●20Was ist die Nettoprimärproduktion?
Lösung zeigen
- Die Produzenten binden Energie in der Fotosynthese: Bruttoprimärproduktion.
- Einen Teil veratmen sie selbst.
- Der Rest steht den Konsumenten zur Verfügung.
Ergebnis:die Bruttoprimärproduktion abzüglich der Zellatmung der Produzenten - ★21Ein Wolfsrudel in Brandenburg nimmt im Jahr etwa 1200 MJ mit seiner Beute auf. Wie viel Energie müssen die Pflanzen, von denen die Beute lebt, ungefähr enthalten, wenn je Stufe etwa 10 % weitergegeben werden?
Lösung zeigen
- Pflanzen, Pflanzenfresser, Wolf: Der Wolf ist Konsument zweiter Ordnung.
- Die Beutetiere brauchen etwa 1200 MJ · 10 = 12.000 MJ.
- Die Pflanzen brauchen etwa 12.000 MJ · 10 = 120.000 MJ.
Ergebnis:etwa 120.000 MJ
8Ich kann Folgen des anthropogenen Treibhauseffekts und Maßnahmen des Ökosystemmanagements beurteilen (Nachhaltigkeit, Biodiversität).
EntdeckenFrage
Warum setzt man in Brandenburg trockengelegte Moore wieder unter Wasser?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Entwässerte Moore zersetzen ihren Torf und geben dabei Kohlenstoffdioxid ab. In Deutschland stammen rund 7 Prozent aller Treibhausgase aus solchen Mooren. Nasse Moore speichern den Kohlenstoff dagegen.
MerkenMensch und Ökosystem
Zusätzliche Treibhausgase verstärken den natürlichen Treibhauseffekt.
Ökosystemmanagement prüft Ursache und Wirkung, erhält Biodiversität und nutzt nachhaltig. Ein Urteil trennt Sachaussagen von Werturteilen und wägt beide offen ab.
BeispielMensch, Klima und Ökosystemmanagement
Schritt für Schritt
- Der Begriff stammt aus der Forstwirtschaft des 18. Jahrhunderts.
- Nachhaltig ist eine Nutzung, die den Bestand dauerhaft erhält.
- Der Begriff stammt aus der Forstwirtschaft des 18. Jahrhunderts.
- Nachhaltig ist eine Nutzung, die den Bestand dauerhaft erhält.
AchtungRGT-Regel ohne Grenze angewandt
Bei 60 °C ist die Reaktion 32-mal so schnell wie bei 10 °C.
Oberhalb des Optimums denaturieren Enzyme. Die Geschwindigkeit fällt steil ab.
Die RGT-Regel gilt nur bis zum Temperaturoptimum. Darüber werden Enzyme zerstört, und die Kurve fällt.
ÜbenJetzt du
- ○22Warum ist die Erwärmung von Gewässern für stenotherme Kaltwasserfische besonders gefährlich? Begründe die Wahl.So fängst du an:Stenotherm heißt: enger Temperaturbereich.
Lösung zeigen
- Stenotherm heißt: enger Temperaturbereich.
- Warmes Wasser löst weniger Sauerstoff.
- Beides zusammen gefährdet die Fische.
Ergebnis:Warmes Wasser enthält weniger Sauerstoff, ihr Toleranzbereich ist eng. - ●23Welche Maßnahme fördert die Biodiversität in einer Stadt wie Berlin? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Vielfältige Lebensräume bieten vielen Arten Nahrung und Unterschlupf.
- Vernetzte Flächen erlauben Austausch zwischen Populationen.
Ergebnis:Blühflächen und vernetzte Grünflächen anlegen - ★24Eine Umgehungsstraße würde den Lebensraum von Kröten zerschneiden, aber das Dorf vom Verkehr entlasten. Wie lässt sich fachlich begründet urteilen? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Zuerst die Sachaussagen klären: Zahl der Kröten, Entlastung, mögliche Krötentunnel.
- Dann die Werte benennen.
- Das Urteil wägt beides offen ab.
Ergebnis:Die Folgen beider Seiten prüfen und dann die Werte offen abwägen.
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25Was gibt die ökologische Potenz einer Art für einen Umweltfaktor an? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Die Potenz ist ein Bereich auf der Achse des Umweltfaktors.
- Der Wert mit der größten Vitalität ist das Optimum.
Ergebnis:den Bereich, in dem die Art leben und sich fortpflanzen kann - ●26Wie heißt der Lebensraum mit seinen abiotischen Faktoren, zum Beispiel ein See mit Wasser, Licht und Temperatur? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Abiotische Faktoren gehören zum Biotop.
- Die Lebewesen darin bilden die Biozönose.
Ergebnis:Biotop - ●27Bei 10 °C atmet ein Grasfrosch 24-mal je Minute. Der Temperaturkoeffizient beträgt 2. Welcher Wert ist bei 20 °C zu erwarten?
Lösung zeigen
- Die Temperatur steigt um 10 °C, also einmal mal 2.
- 24 · 2 = 48
- Bei 20 °C sind etwa 48 Atemzüge je Minute zu erwarten.
Ergebnis:48 Atemzüge je Minute - ●28Was zeigt das Absorptionsspektrum eines Blattfarbstoffs? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Auf der x-Achse steht die Wellenlänge.
- Auf der y-Achse steht die Absorption des Farbstoffs.
Ergebnis:wie stark der Farbstoff Licht jeder Wellenlänge aufnimmt - ●29Was transportiert das Phloem im Leitbündel des Blatts? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Im Phloem fließen die Produkte der Fotosynthese.
- Assimilate gehen vor allem als Saccharose zu Wurzeln, Früchten und Knospen.
Ergebnis:gelöste Assimilate wie Saccharose - ●30Was besagt das Gesetz des Minimums? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Ein Fass ist nur so voll wie seine kürzeste Daube.
- Der knappste Faktor begrenzt.
Ergebnis:Der Faktor, der am stärksten im Mangel ist, begrenzt die Rate.
Auf einen Blick
MerkenDas Wichtigste
- Ökosystem und Toleranz
- Ein Ökosystem ist das Wirkungsgefüge aus Biotop und Biozönose.
- Temperatur und Licht
- Je 10 °C mehr laufen Stoffwechselreaktionen etwa zwei- bis dreimal so schnell.
- Blatt und Chloroplast
- Chlorophyll absorbiert vor allem blaues und rotes Licht.
- Fotosynthese
- Die Lichtreaktionen liefern ATP und NADPH, aus Wasser entsteht Sauerstoff.
- Beziehungen zwischen Lebewesen
- Konkurrenz schadet beiden Partnern, Parasitismus und Räuber-Beute nützen nur einem.
- Nische und Lotka-Volterra
- Die ökologische Nische ist ein Wirkungsgefüge, kein Ort.
- Kohlenstoff und Energie
- Kohlenstoff kreist, Energie fließt nur in eine Richtung und geht als Wärme verloren.
- Mensch und Ökosystem
- Zusätzliche Treibhausgase verstärken den natürlichen Treibhauseffekt.
AchtungCO₂ verschwindet bei Verbrennung oder Atmung
Das Kohlenstoffdioxid aus der Kerze verschwindet im Glas.
Das Kohlenstoffdioxid aus der Kerze und aus der Atmung gelangt in die Luft. Pflanzen binden es bei der Fotosynthese wieder.
Kohlenstoff verschwindet nicht. Er wechselt seine Form: Aus Kohlenstoffdioxid wird Zucker, und bei Verbrennung oder Atmung wird er wieder zu Kohlenstoffdioxid.
AchtungPhysiologisches und ökologisches Optimum gleichgesetzt
Die Kiefer wächst im Moor, also liegt dort ihr Optimum.
Ohne Konkurrenz wächst die Kiefer auf mittleren Böden am besten. Ins Moor wird sie von konkurrenzstärkeren Arten gedrängt.
Wo eine Art im Freiland lebt, hängt auch von Konkurrenten ab. Das Optimum ohne Konkurrenz kann woanders liegen.
AchtungWechselwarm heißt kalt
Eidechsen sind wechselwarm, also immer kalt.
Ihre Körpertemperatur folgt der Umgebung. In der Sonne kann sie höher sein als bei einem Säugetier.
Poikilotherm heißt: Die Körpertemperatur folgt der Umgebung. Homoiotherm heißt: Der Körper hält sie mit Stoffwechselwärme konstant.
AchtungBauteil und Funktion falsch zugeordnet
Im Stroma laufen die Lichtreaktionen.
Die Lichtreaktionen laufen an den Thylakoidmembranen, der Calvin-Zyklus im Stroma.
Frag bei jedem Bauteil: Was passiert hier, und warum ist es dafür so gebaut? Struktur und Funktion gehören zusammen.
AchtungSpektrum oder Chromatogramm falsch gelesen
Das Absorptionsspektrum zeigt, wie stark die Fotosynthese ist.
Das Absorptionsspektrum zeigt die Lichtaufnahme eines Farbstoffs, das Wirkungsspektrum die Fotosyntheserate.
Lies die Achsen: Lichtaufnahme, Fotosyntheserate oder Laufstrecke? Jedes Diagramm beantwortet eine andere Frage.
AchtungSekundärreaktionen als lichtunabhängig und nächtlich gedacht
Die Dunkelreaktion läuft in der Nacht.
Der Calvin-Zyklus braucht ATP und NADPH aus den Lichtreaktionen. Er läuft am Tag und stoppt im Dunkeln bald.
Der Calvin-Zyklus braucht ATP und NADPH aus dem Licht. Ohne Licht ist der Vorrat nach Sekunden verbraucht.
AchtungSauerstoff aus dem Kohlenstoffdioxid
Die Pflanze spaltet Kohlenstoffdioxid und gibt den Sauerstoff ab.
Der abgegebene Sauerstoff stammt aus der Spaltung von Wasser.
Der Sauerstoff kommt aus dem Wasser. Das zeigte der Versuch mit schwerem Sauerstoff im Wasser.
AchtungPflanzen atmen nicht
Pflanzen machen Fotosynthese statt Zellatmung.
Pflanzen betreiben Tag und Nacht Zellatmung, im Licht zusätzlich Fotosynthese.
Auch Pflanzenzellen haben Mitochondrien und betreiben Zellatmung, Tag und Nacht. Im Licht kommt die Fotosynthese dazu.
AchtungMinimumfaktor übersehen
Mehr Licht steigert die Fotosynthese immer.
Ist Kohlenstoffdioxid knapp, bringt mehr Licht nichts. Der knappste Faktor begrenzt.
Suche den Faktor, der am knappsten ist. Nur wenn sich dieser ändert, ändert sich die Rate.
AchtungNische als Ort gedacht
Die Nische des Waldkauzes ist das Astloch.
Die Nische des Waldkauzes ist sein Beziehungsgefüge: Mäuse als Nahrung, Jagd in der Nacht, Höhle zum Brüten.
Eine Nische ist kein Platz, sondern die Gesamtheit der Ansprüche und Beziehungen einer Art. Zwei Arten können am selben Ort verschiedene Nischen haben.
AchtungProzent oder Bezugsgröße falsch gewählt
Von 20.000 kJ kommen 90 % an, also 18.000 kJ.
10 % kommen an, 90 % gehen verloren: 20.000 kJ · 0,1 = 2000 kJ.
Frag zuerst: Wovon ist der Anteil gerechnet, und ist es der Anteil, der ankommt, oder der, der verloren geht?
AchtungTreibhauseffekt und Ozonloch vermischt
Durch das Ozonloch kommt mehr Wärme auf die Erde.
Ozon schützt vor Ultraviolett. Die Erwärmung entsteht, weil Treibhausgase Wärmestrahlung der Erde zurückhalten.
Das sind zwei Vorgänge: Das Ozonloch betrifft Ultraviolett, der Treibhauseffekt die Wärmestrahlung der Erde.
AchtungSachaussage und Werturteil vermischt
Wölfe gehören nicht in die Kulturlandschaft. Das ist eine Tatsache.
Das ist ein Werturteil. Eine Sachaussage wäre: In Brandenburg leben heute mehr Wolfsrudel als im Jahr 2000.
Eine Sachaussage lässt sich prüfen. Ein Werturteil sagt, was sein soll. Ein gutes Urteil nennt beides getrennt.
Kannst du das?
Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.
ÜbenSelbsttest
Ich kann Ökosystem, Biotop und Biozönose gliedern und Toleranzkurven mit ökologischer Potenz auswerten.
31Bei Art A reicht die Toleranzkurve für die Temperatur von 5 °C bis 30 °C, bei Art B von 12 °C bis 16 °C. Welche Art ist stenotherm? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:Art BIch kann den Einfluss von Temperatur und Licht auf Organismen erklären (RGT-Regel, homoiotherm, poikilotherm).
32Bei 5 °C verbraucht ein Regenwurm 18 Mikroliter Sauerstoff je Stunde. Der Temperaturkoeffizient beträgt 3. Welcher Wert ist bei 15 °C zu erwarten?Lösung zeigen
Ergebnis:54 Mikroliter je StundeIch kann Blattaufbau und Feinbau des Chloroplasten als Angepasstheit erläutern und Absorptions- und Wirkungsspektrum deuten (Chromatografie).
33Herbstlaub wird gelb und orange. Was passiert dabei mit den Blattfarbstoffen? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:Chlorophyll wird abgebaut, Carotinoide werden sichtbar.Ich kann Primär- und Sekundärreaktionen der Fotosynthese mit dem Calvin-Zyklus (Fixierung, Reduktion, Regeneration) erläutern und die Abhängigkeit der Fotosyntheserate von abiotischen Faktoren ableiten.
34Woher stammt der Sauerstoff, den Pflanzen bei der Fotosynthese abgeben? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:aus der Spaltung von WasserIch kann intra- und interspezifische Beziehungen vergleichen: Konkurrenz, Parasitismus, Symbiose, Räuber-Beute.
35Ein Bandwurm lebt im Darm eines Menschen und nimmt Nährstoffe auf. Welche Beziehung liegt vor? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:ParasitismusIch kann ökologische Nische, Konkurrenzvermeidung und Konkurrenzausschluss erläutern und Räuber-Beute-Daten mit den Lotka-Volterra-Regeln deuten.
36Die Fellzahlen von Luchs und Schneehase in Kanada schwanken in einem Takt von etwa zehn Jahren. Wie wird das häufig gedeutet? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:als Räuber-Beute-Zyklus, die Luchse folgen den HasenIch kann Kohlenstoffkreislauf und Energiefluss im Nahrungsnetz erklären und Energieflüsse berechnen.
37Warum haben Nahrungsketten selten mehr als vier oder fünf Trophiestufen?Lösung zeigen
Ergebnis:Oben kommt zu wenig Energie an, um weitere Stufen zu ernähren.Ich kann Folgen des anthropogenen Treibhauseffekts und Maßnahmen des Ökosystemmanagements beurteilen (Nachhaltigkeit, Biodiversität).
38Was ist eine Renaturierung? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:ein Ökosystem in einen naturnäheren Zustand zurückführen
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Die Frage vom Anfang
EntdeckenRückschau
Warum leben Bachforellen nicht in einem warmen Dorfteich?
Lies deine Vermutung vom Anfang. Kannst du die Frage jetzt mit dem Kapitel beantworten?
Auflösung
Bachforellen brauchen kaltes, sauerstoffreiches Wasser. Warmes Wasser löst weniger Sauerstoff, und ihr Toleranzbereich für die Temperatur ist eng. Karpfen ertragen dagegen auch warme Teiche.
Wörter
- Mittelwert
- alles zusammen, geteilt durch die Anzahl
- Prozentsatz
- wie viel Prozent es sind
- Prozentwert
- der Teil, um den es geht
Lösungen
- wie stark ein Faktor schwanken darf, ohne dass die Art stirbt
- Die Art kann dort auf Dauer nicht überleben.
- Das Vorkommen der stenöken Art grenzt die Bedingungen eng ein.
- 120 Zentimeter je Minute
- Es muss mehr Energie zum Heizen aufwenden.
- 12 Zentimeter je Minute
- die Fotosyntheserate bei Licht verschiedener Wellenlängen
- im blauvioletten und im roten Bereich
- bei rotem Licht, weil Chlorophyll es stark absorbiert
- 6 Kohlenstoffdioxid + 12 Wasser → Glucose + 6 Sauerstoff + 6 Wasser
- ATP und NADPH
- Produkte der einen sind Ausgangsstoffe der anderen.
- Parasitismus
- Räuber in einer Räuber-Beute-Beziehung
- Stirbt der Wirt, verliert der Parasit seine Nahrungsquelle.
- die der Beute
- Die Beute wird mit der Zeit weniger.
- Die Beute wird hier durch Nahrung begrenzt, nicht durch Räuber.
- etwa 2400 kJ
- die Bruttoprimärproduktion abzüglich der Zellatmung der Produzenten
- etwa 120.000 MJ
- Warmes Wasser enthält weniger Sauerstoff, ihr Toleranzbereich ist eng.
- Blühflächen und vernetzte Grünflächen anlegen
- Die Folgen beider Seiten prüfen und dann die Werte offen abwägen.
- den Bereich, in dem die Art leben und sich fortpflanzen kann
- Biotop
- 48 Atemzüge je Minute
- wie stark der Farbstoff Licht jeder Wellenlänge aufnimmt
- gelöste Assimilate wie Saccharose
- Der Faktor, der am stärksten im Mangel ist, begrenzt die Rate.
- Art B
- 54 Mikroliter je Stunde
- Chlorophyll wird abgebaut, Carotinoide werden sichtbar.
- aus der Spaltung von Wasser
- Parasitismus
- als Räuber-Beute-Zyklus, die Luchse folgen den Hasen
- Oben kommt zu wenig Energie an, um weitere Stufen zu ernähren.
- ein Ökosystem in einen naturnäheren Zustand zurückführen