Unterrichtsmaterial: Biologie

Wenn sich das Genmaterial verändert, entstehen Mutationen. Zwischen der Genommutation, der Genmutation und der Chromosomenmutation bestehen Unterschiede. Die Häufigste von ihnen ist die Genmutation. Sie tritt auf bei der Verdopplung der DNA vor der Zellteilung. Defekte werden hier schnell behoben oder bleiben ohne Auswirkungen. Unkontrollierte Zellteilung allerdings führt zu Tumorbildung. Der Film zeigt, dass Chromosomenmutationen durch Duplikation, Deletion, Translokation und Inversion auftreten können. Translokation kann Leukämie verursachen. Während der Meiose kommt es bei der Genommutation zu einer falschen Verteilung der Chromosomen. Eine Veränderun...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Das Nervensystem des Menschen setzt sich zusammen aus dem zentralen und dem peripheren Nervensystem. Zusammen sind sie für die Steuerung chemischer und elektrischer Signale zuständig. Gehirn und Rückenmark bilden das zentrale Nervensystem, wobei das Zwischenhirn als Hauptschaltstelle fungiert: Über Axone und Synapsen werden Signale von hier aus in das Rückenmark weitergeleitet. Zwischen den Wirbeln verlaufen Nervenstränge. Diese leiten die Signale an jene Stellen des Körpers, für die sie bestimmt sind. Sie bilden das periphere Nervensystem. Für Muskeln und Sinne ist das somatische Nervensystem zuständig, für die Organe das vegetative Nervensystem. Das vegetative Nervensystem arbeitet unab...hier weiterlesen

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Pilze können weder den Pflanzen noch den Tieren ganz zugerechnet werden. Der Film zeigt, dass sie sich nicht selbst mit Chlorophyll versorgen, sich also heterotroph ernähren. Man unterscheidet zwischen Schlauchpilzen und Ständerpilzen. Pilze können mehrzellige, aber auch einzellige Organismen sein. Das größte existierende Lebewesen ist ein Pilz. Manche von ihnen gehen Symbiosen mit Pflanzen ein. Hefepilze und Penicillin sind nützlich, während Giftpilze dem Körper sehr schaden können. Der Film zeigt, wie Pilze sich fortpflanzen: Unterirdisch wächst das Myzel heran, während sich über der Erde der deutlich kleinere Fruchtkörper bildet. In den Stoppeln, Lamellen oder Poren unter seinem Hut b...hier weiterlesen

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Schon seit sehr langer Zeit halten Menschen Schafe: Die friedlichen Tiere werden wegen ihrer Milch, ihrer Wolle und ihres Fleischs hoch geschätzt. Da sie sehr anpassungsfähig sind, kommen sie in fast allen Teilen der Welt vor. In Deutschland gibt es nur mehr etwa 1,7 Millionen Schafe, sie vor allem für die Landschaftspflege verwendet werden, etwa die Deichschafe. Der Film erklärt, welche Merkmale für die Tiere typisch sind: Sie leben in Herden, tragen Hörner und sind Wiederkäuer. Gras und heu, Äste und Stroh sind ihre bevorzugte Nahrung. Männliche Tiere sind Widder, Jungschafe Lämmer. Nach der Paarung im Herbst kommen die Lämmer im Frühling zur Welt. Mutterschaf und Lamm erkennen sich am ...hier weiterlesen

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Kein menschliches oder tierisches Leben könnte ohne Fotosynthese existieren, weil dabei Sauerstoff gebildet wird. Dafür nehmen Pflanzen Kohlendioxid aus der Luft auf, ziehen mit den Wurzeln Wasser aus dem Boden und absorbieren Sonnenlicht mit ihrem Chlorophyll. Wasser und Kohlendioxid werden mittels Lichtenergie in Sauerstoff, Wasser und Glucose aufgespalten, und der Sauerstoff gelangt wieder an die Luft. Der Film vollzieht den Vorgang der Fotosynthese nach. Er beschreibt den Aufbau eines Blattes mitsamt seinen Zellen. Das Zytoplasma mit den Chloroplasten und dem Zellkern wird betrachtet und gezeigt, wie genau die chemischen Prozesse der Fotosynthese aussehen, die hier ablaufen. Der pflan...hier weiterlesen

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Krebszellen entstehen laufend im menschlichen Körper, doch das Immunsystem erkennt sie normalerweise und macht sie unschädlich. Die sogenannten Tumornekrosefaktoren (TNF) ermöglichen es dem Immunsystem, die gefährlichen Zellen auszumerzen. Zu ihnen zählt der programmierte Zelltod, die Apoptose. Auch können Krebszellen als Antigen erkannt werden. Krebszellen wehren sich gegen die Angriffe des Immunsystems, indem sie Zytokine freisetzen. Durch sie wird die Reaktion des Immunsystems unterdrückt. Die vom Körper gebildeten Antikörper werden unwirksam, wenn die Krebszellen ihre Morphologie ändern. Darüber hinaus präsentieren auch viele gesunde Zellen die gleichen Antikörper wie Krebszellen. Geg...hier weiterlesen

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Kohlenhydrate sind wichtige Energielieferanten, die aus Zuckermolekülen bestehen. Es gibt Einfachzucker, Zweifachzucker und Mehrfachzucker. Monosaccharide, also Einfachzucker, sind Glucose und Fructose. Disaccharide oder Zweifachzucker sind Laktose und Saccharose. Diese Zucker sind leere Energieträger. Mehrfachzucker hingegen, die Polysaccharide, haben so große Moleküle, dass sie erst mehrfach aufgespalten werden müssen, damit der Körper sie verarbeiten kann. Über diesen Zeitraum hinweg ist die Versorgung mit Zucker gewährleistet. Die Energiegewinnung aus Kohlenhydraten wird erklärt: Sie beginnt beim Kauen und führt über die Aufspaltung der Moleküle im Dünndarm bis hin zur Verwertung der ...hier weiterlesen

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Die Vererbung von Eigenschaften von einer Generation auf die nächste lässt sich durch die Vererbungslehre nach Mendel erklären. Der Wissenschaftler wird vorgestellt und seine Lehre anhand von Erbsen erklärt. Dabei geht der Film auf reinerbige und mischerbige Exemplare ein und zeigt, wie sich Vererbung unter natürlichen und künstlichen Bedingungen unterscheidet. Der Film stellt die drei Vererbungregeln vor. Die Uniformitätsregel besagt, dass alle Exemplare der ersten Generation gleich aussehen, während aber jedes zweite neue Allele hat. Eines ist dominant, das andere rezessiv. Das sorgt dafür, dass in der nächsten Generation unterschiedliche Phänotypen auftreten – Mendel nannte dies das Ge...hier weiterlesen

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Bakterien und Viren sind sehr unterschiedliche Krankheitserreger. Viren bringen es nur auf etwa ein Zehntel der Größe von Bakterien, und sie sind keine eigenständigen Lebewesen, sondern nur Genmaterial. Sie brauchen Wirtszellen, um sich zu vermehren. Bakterien hingegen sind Lebewesen, die durch Antibiotika bekämpft werden können. Manche Bakterien, wie die in der Darmflora, sind ungefährlich oder nützlich für den Menschen, andere haben einen für den Menschen giftigen Stoffwechsel, der Krankheiten auslöst. Entzündungen oder Blutvergiftungen können von Bakterien ausgelöst werden. Sie werden auf verschiedenen Wegen übertra...hier weiterlesen

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Die Entwicklung bei Insekten verläuft indirekt: In den einzelnen Phasen ist ihre Lebeweise und Gestalt ganz unterschiedlich. Der Film erklärt den Unterschied zwischen der unvollkommenen und der vollkommenen Verwandlung. Bei ersterer entwickelt sich das Tier direkt aus dem Jungtier. Ein Beispiel dafür sind Heuschrecken. Anhand der Schmetterlinge wird die vollkommene Verwandlung nachvollzogen: Aus einem Ei, das auf einer Pflanze abgelegt wurde, schlüpft eine Raupe. Sie frisst von der Pflanze und wächst. Mehrmals häutet sie sich, ehe sie sich verpuppt. Innerhalb eines festen Chitinpanzers verschwinden die Körperstrukturen der Puppe, und die des Schmetterlings entstehen. Ist er fertig, durchb...hier weiterlesen

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Die Verdauung beim Menschen funktioniert in verschiedenen Schritten: Lebensmittel werden schon im Mund zerkaut und mit Speichel zu einem Brei verarbeitet. Amylase-Enzyme beginnen schon hier mit dem Aufspalten der Kohlenhydrate. Der Nahrungsmittelbrei gelangt durch die Speiseröhre in den Magen, sanft befördert durch peristaltische Bewegungen. Die Magensäure zersetzt den Brei. Im Dünndarm kümmern sich mehrere Enzyme um die wertvollen Nährstoffe: Carboxypeptidase und Trypsin spalten Proteine, Amylase Kohlenhydrate und Lipase Fette. Schließlich sind die Nährstoffpartikel so winzig, dass sie die Dünndarmwand passieren und zu den Zellen transportiert werden können. Dem verbliebenen Nahrungsbrei...hier weiterlesen

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Jedes Lebewesen besteht aus Zellen. Eucyten haben einen Zellkern, Protocyten nicht. Die Aufgaben der Zellen sind ganz unterschiedlich: Nervenzellen geben Sinneseindrücke an das Gehirn weiter, während Muskelzellen sich zusammenziehen oder strecken und Energie bereitstellen. Der Aufbau ist bei allen Zellen ähnlich: In ihrem Inneren befindet sich Zytoplasma, in dem Enzyme, Nährstoffe und Eiweiße enthalten sind. Der Zellkern lenkt die Stoffwechselvorgänge im Bereich der Organelle: Stoffe werden hier hergestellt, verwertet und in Richtung ihres Bestimmungsorts abtransportiert. Der Golgi-Apparat, das endoplasmatische Retikulum und die Ribosomen haben alle ihre eigenen Aufgaben, die der Film erk...hier weiterlesen

Produktion: 2012

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Je nach Schmelzpunkt werden Lipide unterschiedlich bezeichnet. Solche, die bei Zimmertemperatur fest sind, werden Fette genannt. Bei Zimmertemperatur flüssige Lipide hingegen heißen fette Öle. Fette lösen sich nicht im Wasser auf, sind also hydrophob. Gibt man sie ins Wasser, schwimmen sie an der Oberfläche, da sie eine geringere Dichte haben. Löslich sind sie in N-Heptan und Benzin. Lipide haben höchst unterschiedliche Auswirkungen auf den Körper, je nachdem, ob es sich um gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren handelt. Ungesättigte Fettsäuren sind gute Energielieferanten. Der Körper benötigt sie für den St...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Die Herstellung von Lebensmitteln wirkt sich auf die Umwelt aus. Der Film zeigt, dass der ganze Produktionsweg des Lebensmittels nachvollzogen werden muss, damit man feststellen kann, wie gravierend die Auswirkungen sind. Beispiele sind hier Rindfleisch und Gemüse. Das Kohlenstoffdioxid-Äquivalent und der Wasserverbrauch, aber auch der ökologische Rucksack und der ökologische Fußabdruck werden errechnet. Der Film erklärt die auftretenden Variablen: Wurde das Fleisch etwa industriell oder ökologisch erzeugt? Stammt es von einem Bauern aus der Region oder hat es einen langen Transportweg hinter sich? Auch ist es wichtig zu wissen, ob das Produkt frisch oder tiefgekühlt ist und wie zu Hause ...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Froschlurche wie Kröten, Frösche und Unken einerseits und Schwanzlurche wie Salamander und Molche andererseits bilden die Amphibienordnung der Lurche. Amphibien sind die ältesten Landwirbeltiere der Welt. Es gibt rund 3000 Arten insgesamt, von denen 19 in Deutschland beheimatet sind. Die Tiere können sehr gut sehen, riechen und hören. Sie haben keine Haare auf ihrer dünnen, schleimigen Haut, besitzen aber im Gegensatz zu vielen anderen Tieren Schallblasen. Am Beispiel des Grasfrosches demonstriert der Film typische Verhaltensweisen dieser speziellen Amphibien, aber auch Verhaltensweisen, die der ganzen Art gemeinsam sind. Unter anderem wird erklärt, was ...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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Die Artenvielfalt von Tieren in Großstädten ist beachtlich. Große alte Bäume bieten beispielsweise Saatkrähen einen Lebensraum. In freier Natur sind ihre Kolonien größer, aber sie haben sich dem Leben in der Stadt angepasst. Auch Bienen können sich in diesen alten Bäumen ansiedeln. Das natürliche Umfeld von Mauerseglern sind Klippen. In der Stadt nisten sie an Hochhäusern. Mit eindrucksvollen Bildern belegt der Film, wie verschiedene Tierarten bestimmte Gegenden der Stadt für sich in Anspruch nehmen: Auf warmem Asphalt sonnen sich Eidechsen, Pflanzen wachsen auf stillgelegten Bahnstrecken und dienen Feldhasen als Futter. In sehr vielen Städten gibt es inzwischen Waschbären und Marder, die...hier weiterlesen

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Wirbeltiere leben in allen Lebensräumen auf der Erde, da sie besonders anpassungsfähig sind. Ihr Körperbau kann viele verschiedene Formen annehmen, um der Umgebung gerecht zu werden. Der stromlinienförmige Körperbau der Fische ist dem Leben im Wasser perfekt angepasst. Knochenfische haben einen Mantel aus mit Schleim bedeckten Schuppen, der es ihnen erlaubt, geschmeidig durchs Wasser zu gleiten. Die Schwimmblase ist eines der lebenswichtigen Organe der Fische. Der Film erklärt, wie sie funktioniert, und beschreibt die Atmung durch die Kiemen. Die Flossen nutzen die Fische sowohl zur Steuerung wie auch zur Fortbewegung. Mithilfe des Seitenlinienorgans können sie den Wasserdruck messen und ...hier weiterlesen

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Der Vorfahre unserer heutigen Hauskatzen ist die Falbkatze oder afrikanische Wildkatze. Hauskatzen sind Kleinkatzen, im Gegensatz zu etwa Tigern und Löwen, die zu den Großkatzen zählen. Katzen sind Raubtiere, was an ihrem Gebiss gut zu erkennen ist. Sie springen und schleichen exzellent. Sie besitzen Krallen, die sie ganz nach Bedarf einklappen oder ausfahren können. Die Augen einer Katze sind rund sieben Mal so gut wie die menschlichen. Da die Pupileln, die im Hellen Schlitzen ähneln, sich im Dunkeln extrem weiten können, sehen die Tiere auch in der Nacht recht gut. Katzen riechen und hören vor allem sehr gut. Auch das Jacobsonsche Organ und die Schnurrhaare helfen beim Aufnehmen und Ver...hier weiterlesen

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Durch die Befruchtung einer Eizelle wird eine vielfältige Teilung und Differenzierung in Gang gesetzt, die für die Entstehung eines neuen Lebewesens notwendig ist. Dieser komplizierte Prozess wird anhand der befruchteten Eizelle eines Frosches erklärt. Die Eizelle teilt sich zunächst zwölf Mal und wird dadurch zur Morula. Sie entwickelt sich zur Blastula weiter, die ihrerseits zur Gastrula wird. Aus den drei Schichten Ektoderm, Mesoderm und Entoderm entwickeln sich im Laufe der Zeit unterschiedliche Teile des späteren Lebewesens. Der Keim enthält die Form der späteren Larve durch die Morphogenese. Die Larve schlüpft und bleibt zunächst als...hier weiterlesen

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Ein See ist ein stehendes Gewässer. Es besteht in der Mitte aus einer freien Wasserfläche und an den Rändern aus dem Uferbereich. In Letzterem wächst häufig ein Schilfgürtel, der bis ins tiefere Wasser reicht. Davor gliedert sich der Schwimmblattgürtel mit Teich- und Seerosen ein. Tiefer ist das Wasser in der Tauchblatt- und der Freiwasserzone. Diese Stellen sind die Heimat größerer Wassertiere. Nach dem Aufbau des Sees erklärt der Film, welche Tiere sich den jeweiligen Eigenarten der unterschiedlichen Zonen anpassen: Im Schilfgürtel nisten die Schwäne. Im flachen Wasser dagegen gründeln Enten nach Kleintieren und Muscheln. Wasservögel nutzen die offenen Flächen, um Rast zu machen und zu ...hier weiterlesen

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Für die ersten Menschen war das Pferd ein Beutetier, das wegen des Fleisches und des Fells erlegt wurde. Allerdings wurde bald klar, dass man die gleichermaßen starken wie gelassenen Tiere zähmen und zum Transport von Lasten einsetzen konnte. Die Arbeitskraft der Pferde wurde während der Industrialisierung überflüssig, sodass die meisten von ihnen heute für Sport und Freizeit gehalten werden. Die über 200 existierenden Pferderassen können anhand bestimmter Merkmale den Ponys, den Kaltblütern, den Warmblütern oder den Vollblütern zugeordnet werden. Pferde sind Herden- und Fluchttiere. Sie paaren sich meist im Juni, und die Fohlen werden elf bis zwölf Monate lang ausgetragen. Schon kurz nac...hier weiterlesen

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Die eleganten Schwäne sind robuste, anspruchslose Tiere, die sich selbst dem Leben in der Großstadt problemlos anpassen können. Am häufigsten kommt in Deutschland der Höckerschwan vor. Er kann bis zu stolzen 14 Kilogramm Gewicht auf die Waage bringen. Seine Flügelspannweite beträgt bis zu 2,40 Metern. Damit ist er der größte einheimische Entenvogel. In der Balzzeit im März oder April ergreifen beide Geschlechter die Initiative. Wenn sich ein Schwanenpaar gefunden hat, lebt es im Normalfall bis zum Tode eines der Partner monogam. Schwäne bauen sich aus Schilf große Nester, in die sie ihre Eier legen. Beim Brüten und Patrouillieren wechseln sie sich ab. Sie ziehen die Junge gemeinsam groß u...hier weiterlesen

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Lebensräume verändern sich ständig, verwandeln sich ineinander. Es gibt wiederkehrende zeitliche Abfolgen bestimmter Tier- und Pflanzenarten in veränderlichen Ökosystemen. Dies wird Sukzession genannt. Der Ablauf dieser Sukzession ist vorhersehbar, da er stets gleich verläuft. Der Film erklärt die einzelnen Stadien und zeigt, welche Arten einander nachfolgen. Flechten und Moose machen oft den Anfang bei der Besiedlung eines Gebiets. Käfer und Kleinstlebewesen folgen ihnen. Auf den Moosen siedeln sich Gräser an, und größere Tiere fressen die kleinen. Tote Pflanzen werden von Bakterien zersetzt und reichern den Boden an, sodass wiederum größere Pflanzen mit tieferen Wurzeln sich ansiedeln k...hier weiterlesen

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Der Treibhauseffekt ermöglicht das Leben auf der Erde, indem er eine Durchschnittstemperatur von etwa 15 Grad Celsius schafft. Ohne den Effekt läge sie bei -18 Grad, und die Erde wäre unbewohnbar. Es wird erklärt, wie der natürliche Treibhauseffekt zustande kommt. Anhand des Beispiels eines Gewächshauses wird seine Funktionsweise erläutert. Die Auswirkungen der Industrialisierung und mehrere andere menschliche Verhaltensweisen haben den Effekt immens verstärkt. Da gleichzeitig langsam die Ozonschicht zerstört wird, können sich schwerwiegende Konsequenzen einstellen: Durch die stärkere Erwärmung der Erdatmosphäre können zum Beispiel die Polkappen schmelzen. Weitere unumkehrbare Auswirkunge...hier weiterlesen

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Rabenvögel zählen zu den Singvögeln. Es gibt in Deutschland neun verschiedene Arten von ihnen. Der Film stellt diese vor und betrachtet einige von ihnen im Detail. Der größte Rabenvogel Deutschlands, der Kolkrabe, ist ein Allesfresser. Ihn findet man oft auf Mülldeponien und Kompostieranlagen. Der kleinste Rabenvogel ist die Dohle. Sie fühlt sich in der Nähe von Menschen wohl. Ganze Brutkolonien von Dohlen nisten in hohen Bäumen in Städten. In Gärten, Parks und Friedhöfen mitten in Wohngebieten leben auch Elstern. Als einziger Rabenvogel überhaupt legt der Eichelhäher Depots mit Futtervorräten für den Winter ...hier weiterlesen

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