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
- Die Grenzen der Kurve sind die Grenzen des Überlebens.
- Außerhalb davon stirbt die Art auf Dauer.
- Die Grenzen der Kurve sind die Grenzen des Überlebens.
- Außerhalb davon stirbt die Art auf Dauer.
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 ist eine Zeigerart? Begründe die Wahl.So fängst du an:Eine Zeigerart hat einen engen Toleranzbereich.
Lösung zeigen
- Eine Zeigerart hat einen engen Toleranzbereich.
- Wo sie lebt, müssen die Bedingungen in diesem Bereich liegen.
Ergebnis:eine stenöke Art, deren Vorkommen auf bestimmte Bedingungen schließen lässt - ●2Eine Muschelart lebt bei Salzgehalten von 1 bis 35 Gramm je Liter. Wie ist sie bezogen auf den Salzgehalt einzuordnen? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Der Toleranzbereich ist sehr weit.
- Eine Art mit weitem Bereich ist euryök.
Ergebnis:euryök - ★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 3.
- 48 · 3 = 144
- Bei 15 °C sind etwa 144 Milligramm je Stunde zu erwarten.
- Die Temperatur steigt um 10 °C, also einmal mal 3.
- 48 · 3 = 144
- Bei 15 °C sind etwa 144 Milligramm je Stunde 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
- ○4Was besagt die RGT-Regel?So fängst du an:RGT steht für Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur.
Lösung zeigen
- RGT steht für Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur.
- Je 10 °C wird die Geschwindigkeit mit 2 bis 3 multipliziert.
- Das gilt nur bis zum Optimum.
Ergebnis:Bei 10 °C mehr steigt die Reaktionsgeschwindigkeit auf das Zwei- bis Dreifache. - ●5Welche Tiergruppen sind homoiotherm?
Lösung zeigen
- Nur Vögel und Säugetiere halten ihre Körpertemperatur mit Stoffwechselwärme konstant.
- Fische, Amphibien und Reptilien sind poikilotherm.
Ergebnis:Vögel und Säugetiere - ★6Bei 18 °C verbraucht ein Regenwurm 24 Mikroliter Sauerstoff je Stunde. 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 Mikroliter je Stunde zu erwarten.
Ergebnis:12 Mikroliter je Stunde
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
- Carotine lösen sich sehr gut im unpolaren Laufmittel.
- Carotine haften kaum am Trägermaterial.
- Carotine laufen fast mit der Laufmittelfront.
- Carotine lösen sich sehr gut im unpolaren Laufmittel.
- Carotine haften kaum am Trägermaterial.
- Carotine laufen fast mit der Laufmittelfront.
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.
ÜbenJetzt du
- ○7Was zeigt das Absorptionsspektrum eines Blattfarbstoffs? Begründe die Wahl.So fängst du an:Auf der x-Achse steht die Wellenlänge.
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 - ●8Welche Aufgabe haben Carotinoide in den Thylakoiden? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Carotinoide absorbieren zwischen 400 und 500 Nanometern.
- Carotinoide geben Energie an Chlorophyll weiter.
- Außerdem schützen sie vor Schäden durch zu viel Licht.
Ergebnis:Carotinoide absorbieren zusätzlich blaugrünes Licht und schützen. - ★9Warum wird die Startlinie bei der Chromatografie mit Bleistift und nicht mit Filzstift gezogen? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Filzstiftfarbe ist selbst ein Farbstoffgemisch.
- Die Farbe würde mitwandern und eigene Banden bilden.
Ergebnis:Graphit löst sich nicht im Laufmittel und verfälscht nichts.
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
- Pflanzenzellen haben Mitochondrien.
- Die Zellatmung läuft immer.
- Im Licht kommt die Fotosynthese hinzu.
- Pflanzenzellen haben Mitochondrien.
- Die Zellatmung läuft immer.
- Im Licht kommt die Fotosynthese hinzu.
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
- ○10Warum heißen die Sekundärreaktionen auch lichtunabhängige Reaktionen? Begründe die Wahl.So fängst du an:Die Enzyme des Calvin-Zyklus absorbieren kein Licht.
Lösung zeigen
- Die Enzyme des Calvin-Zyklus absorbieren kein Licht.
- Die Enzyme brauchen aber ATP und NADPH aus den Lichtreaktionen.
- Am Tag laufen beide zusammen.
Ergebnis:Die Enzyme brauchen kein Licht, wohl aber ATP und NADPH aus dem Licht. - ●11Welches Molekül nimmt im Calvin-Zyklus das Kohlenstoffdioxid auf? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Der Akzeptor hat fünf Kohlenstoffatome.
- Es ist Ribulose-1,5-bisphosphat.
Ergebnis:Ribulose-1,5-bisphosphat - ★12Algen wurden kurz mit radioaktiv markiertem Kohlenstoffdioxid begast. Nach wenigen Sekunden steckte der markierte Kohlenstoff vor allem in einem Molekül mit drei Kohlenstoffatomen. Welches war es? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Bei der Fixierung ergeben Kohlenstoffdioxid und der Akzeptor 3-Phosphoglycerat.
- Es ist das erste stabile Produkt.
- Glucose entsteht erst später.
Ergebnis:3-Phosphoglycerat
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
- Der Bandwurm hat einen Vorteil, der Mensch einen Nachteil.
- Der Wirt wird nicht getötet.
- Das ist Parasitismus.
- Der Bandwurm hat einen Vorteil, der Mensch einen Nachteil.
- Der Wirt wird nicht getötet.
- Das ist Parasitismus.
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
- ○13Mykorrhizapilze versorgen Bäume mit Wasser und Mineralstoffen und erhalten Kohlenhydrate. Welche Beziehung liegt vor? Begründe die Wahl.So fängst du an:Der Baum erhält Wasser und Mineralstoffe.
Lösung zeigen
- Der Baum erhält Wasser und Mineralstoffe.
- Der Pilz erhält Kohlenhydrate.
- Beide haben einen Vorteil: Symbiose.
Ergebnis:Symbiose - ●14Wie unterscheiden sich Parasit und Räuber? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Beide haben einen Vorteil auf Kosten des anderen.
- Der Räuber tötet, der Parasit lebt meist länger vom lebenden Wirt.
Ergebnis:Der Parasit tötet seinen Wirt meist nicht, der Räuber tötet die Beute. - ★15Flechten bestehen aus einem Pilz und einer Alge. Die Alge liefert Zucker, der Pilz Wasser und Halt. Welche Beziehung ist das? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Beide Partner haben einen Vorteil.
- Das ist eine Symbiose.
Ergebnis:Symbiose
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
- ○16Ein Diagramm zeigt zwei schwankende Kurven von Räuber und Beute. Woran ist die Räuberkurve zu erkennen? Begründe die Wahl.So fängst du an:Die Räuber reagieren mit Verzögerung.
Lösung zeigen
- Die Räuber reagieren mit Verzögerung.
- Die Gipfel der Räuber liegen später.
- Räuber sind meist weniger zahlreich.
Ergebnis:Die Gipfel folgen zeitlich denen der anderen Kurve. - ●17Was besagt die erste Lotka-Volterra-Regel? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Beide Populationen schwanken periodisch.
- Die Gipfel der Räuber folgen denen der Beute.
Ergebnis:Räuber- und Beutezahl schwanken periodisch, die Räuber phasenverschoben. - ★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
- Wirkungsgrad = Energie der oberen Stufe : Energie der unteren Stufe · 100 %
- 1200 kJ : 10.000 kJ = 0,12
- Das sind 12 %.
- Wirkungsgrad = Energie der oberen Stufe : Energie der unteren Stufe · 100 %
- 1200 kJ : 10.000 kJ = 0,12
- Das sind 12 %.
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 2000 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 2000 MJ · 10 = 20.000 MJ.
- Die Pflanzen brauchen etwa 20.000 MJ · 10 = 200.000 MJ.
Ergebnis:etwa 200.000 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
- Rinder bilden bei der Verdauung Methan.
- Methan ist ein starkes Treibhausgas.
- Rinder bilden bei der Verdauung Methan.
- Methan ist ein starkes Treibhausgas.
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?
ÜbenJetzt du
- ○22Was versteht man unter Biodiversität? Begründe die Wahl.So fängst du an:Biodiversität hat drei Ebenen.
Lösung zeigen
- Biodiversität hat drei Ebenen.
- Genetische Vielfalt, Artenvielfalt und Vielfalt der Ökosysteme.
Ergebnis:die Vielfalt der Gene, der Arten und der Ökosysteme - ●23Welche Folge der Erwärmung lässt sich an Pflanzen in Mitteleuropa beobachten? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Die Blühzeit vieler Pflanzen hängt von der Temperatur ab.
- Wärmere Frühjahre lassen sie früher blühen.
Ergebnis:Viele Arten blühen früher im Jahr als vor 50 Jahren. - ★24Die Kohlenstoffdioxidkonzentration stieg von etwa 280 Millionstel vor der Industrialisierung auf etwa 420 Millionstel. Welche Aussage ist eine richtige Sachaussage? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Anstieg: 420 − 280 = 140.
- Bezogen auf den Ausgangswert: 140 : 280 = 0,5.
- Das sind 50 %. Ob das zu viel ist, ist ein Werturteil.
Ergebnis:Der Anstieg beträgt rund 50 Prozent.
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25Wie heißt eine Beziehung zwischen Lebewesen derselben Art, zum Beispiel zwei Amseln, die um ein Revier streiten? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Intra heißt innerhalb.
- Zwei Amseln gehören zur selben Art, die Beziehung ist intraspezifisch.
Ergebnis:intraspezifische Beziehung - ●26Was 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. - ●27Wozu dient die Chromatografie der Blattfarbstoffe? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Der grüne Extrakt ist ein Gemisch.
- Die Chromatografie trennt ihn in einzelne Banden.
Ergebnis:Die Chromatografie trennt das Farbstoffgemisch auf. - ●28Was spricht dafür, dass Chloroplasten von Cyanobakterien abstammen? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Chloroplasten haben eine Doppelmembran.
- Chloroplasten besitzen ringförmige DNA und kleine Ribosomen wie Bakterien.
- Das stützt die Endosymbiontentheorie.
Ergebnis:eigene ringförmige DNA und eigene Ribosomen - ●29Eine Pflanze wird bei 45 °C stärker belichtet, die Fotosyntheserate steigt nicht. Was ist der Grund? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- 45 °C liegt über dem Temperaturoptimum.
- Die Enzyme verlieren ihre Struktur.
- Mehr Licht kann das nicht ausgleichen.
Ergebnis:Die Enzyme des Calvin-Zyklus werden durch die Hitze geschädigt. - ●30Ein Kuckuck legt sein Ei in das Nest eines Teichrohrsängers, der das Küken aufzieht. Welche Beziehung ist das? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Der Kuckuck spart die Brutpflege.
- Der Teichrohrsänger verliert seine eigene Brut.
- Das ist Brutparasitismus.
Ergebnis:Brutparasitismus
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.
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.
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.
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.
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.
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 18 °C wächst eine Wasserlinse am schnellsten. Wie heißt dieser Wert auf der Toleranzkurve? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:OptimumIch kann den Einfluss von Temperatur und Licht auf Organismen erklären (RGT-Regel, homoiotherm, poikilotherm).
32Was gilt für ein poikilothermes Tier, wenn die Außentemperatur sinkt?Lösung zeigen
Ergebnis:Körpertemperatur und Stoffwechsel sinken mit.Ich kann Blattaufbau und Feinbau des Chloroplasten als Angepasstheit erläutern und Absorptions- und Wirkungsspektrum deuten (Chromatografie).
33Wozu dient die Chromatografie der Blattfarbstoffe? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:Die Chromatografie trennt das Farbstoffgemisch auf.Ich kann Primär- und Sekundärreaktionen der Fotosynthese mit dem Calvin-Zyklus (Fixierung, Reduktion, Regeneration) erläutern und die Abhängigkeit der Fotosyntheserate von abiotischen Faktoren ableiten.
34Wo wird bei den Primärreaktionen Wasser gespalten? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:am Fotosystem II an der ThylakoidmembranIch kann intra- und interspezifische Beziehungen vergleichen: Konkurrenz, Parasitismus, Symbiose, Räuber-Beute.
35Fuchs und Mäusebussard jagen beide Feldmäuse. Welche Beziehung besteht zwischen Fuchs und Bussard? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:interspezifische KonkurrenzIch kann ökologische Nische, Konkurrenzvermeidung und Konkurrenzausschluss erläutern und Räuber-Beute-Daten mit den Lotka-Volterra-Regeln deuten.
36Was besagt die dritte Lotka-Volterra-Regel? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:Werden beide gleich stark dezimiert, erholt sich die Beute schneller.Ich kann Kohlenstoffkreislauf und Energiefluss im Nahrungsnetz erklären und Energieflüsse berechnen.
37Warum kann dieselbe Ackerfläche mehr Menschen ernähren, wenn sie Getreide statt Tierfutter liefert?Lösung zeigen
Ergebnis:Eine Trophiestufe weniger bedeutet viel weniger Energieverlust.Ich kann Folgen des anthropogenen Treibhauseffekts und Maßnahmen des Ökosystemmanagements beurteilen (Nachhaltigkeit, Biodiversität).
38Was versteht man unter Biodiversität? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:die Vielfalt der Gene, der Arten und der Ökosysteme
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
- eine stenöke Art, deren Vorkommen auf bestimmte Bedingungen schließen lässt
- euryök
- Das Vorkommen der stenöken Art grenzt die Bedingungen eng ein.
- Bei 10 °C mehr steigt die Reaktionsgeschwindigkeit auf das Zwei- bis Dreifache.
- Vögel und Säugetiere
- 12 Mikroliter je Stunde
- wie stark der Farbstoff Licht jeder Wellenlänge aufnimmt
- Carotinoide absorbieren zusätzlich blaugrünes Licht und schützen.
- Graphit löst sich nicht im Laufmittel und verfälscht nichts.
- Die Enzyme brauchen kein Licht, wohl aber ATP und NADPH aus dem Licht.
- Ribulose-1,5-bisphosphat
- 3-Phosphoglycerat
- Symbiose
- Der Parasit tötet seinen Wirt meist nicht, der Räuber tötet die Beute.
- Symbiose
- Die Gipfel folgen zeitlich denen der anderen Kurve.
- Räuber- und Beutezahl schwanken periodisch, die Räuber phasenverschoben.
- Die Beute wird hier durch Nahrung begrenzt, nicht durch Räuber.
- etwa 2400 kJ
- die Bruttoprimärproduktion abzüglich der Zellatmung der Produzenten
- etwa 200.000 MJ
- die Vielfalt der Gene, der Arten und der Ökosysteme
- Viele Arten blühen früher im Jahr als vor 50 Jahren.
- Der Anstieg beträgt rund 50 Prozent.
- intraspezifische Beziehung
- Es muss mehr Energie zum Heizen aufwenden.
- Die Chromatografie trennt das Farbstoffgemisch auf.
- eigene ringförmige DNA und eigene Ribosomen
- Die Enzyme des Calvin-Zyklus werden durch die Hitze geschädigt.
- Brutparasitismus
- Optimum
- Körpertemperatur und Stoffwechsel sinken mit.
- Die Chromatografie trennt das Farbstoffgemisch auf.
- am Fotosystem II an der Thylakoidmembran
- interspezifische Konkurrenz
- Werden beide gleich stark dezimiert, erholt sich die Beute schneller.
- Eine Trophiestufe weniger bedeutet viel weniger Energieverlust.
- die Vielfalt der Gene, der Arten und der Ökosysteme