Basiskonzept Struktur und Funktion

Welche Muskeln brauche ich, um den Arm zu beugen? Und wieso habe ich Muskeln, die das genaue Gegenteil bewirken?

Wir erwarten, dass biologische Strukturen einen Sinn, also eine Funktion haben. Begreift man die Evolution als jahrmillionenlangen Optimierungsprozess, so ist diese Erwartung berechtigt. In Lebewesen lassen sich unzählige Beispiele für Struktur-Funktions-Zusammenhänge finden. Viele davon gehen auf allgemeine Muster zurück wie das Prinzip der Oberflächenvergrößerung oder das Schlüssel-Schloss-Prinzip.

 

Inhaltsbezogene Kompetenzen aus dem Kerncurriculum

Klassenstufe 5 und 6

Die Schülerinnen und Schüler…

  • beschreiben den Zusammenhang zwischen einfachen makroskopischen Strukturen von Organen und ihrer Funktion.
  • stellen den Zusammenhang zwischen Oberflächenvergrößerungen und deren Funktion am Beispiel von makroskopischen Strukturen dar, z. B. Wurzelhaaren.

 

Klassenstufe 7 und 8

Die Schülerinnen und Schüler…

  • erläutern den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer Funktion.
  • begründen eigenständig, dass die vergrößerte relative Oberfläche von Stoffaustauschflächen einen maximierten Stoffdurchfluss ermöglicht. Bezüge zu Physik und Chemie
  • erklären die Spezifität von Prozessen modellhaft mit dem Schlüssel-Schloss-Prinzip der räumlichen Passung (Verdauungsenzyme).

 

Klassenstufe 9 und 10 (noch für G8)

Die Schülerinnen und Schüler…

  • wenden die Frage nach Struktur und Funktion eigenständig auf neue Sachverhalte an.
  • stellen bei Strukturen mit vergrößerter relativer Oberfläche eigenständig Hypothesen über die Funktion als Stoffaustausch- oder Adsorptionsfläche auf.
  • wenden das Schlüssel-Schloss-Prinzip eigenständig auf neue Fälle von Spezifität an (Antigen-Antikörper-Reaktion bei Infektionskrankheiten).

 

Klassenstufe 9 und 10 (neu für G9)

Die Schülerinnen und Schüler…

  • wenden das Schlüssel-Schloss-Prinzip modellhaft und eigenständig auf neue Fälle von Spezifität an (Antigen-Antikörper-Reaktion bei Infektionskrankheiten).

 Quellen: Kerncurriculum für das Gymnasium - Schuljahrgänge 5 - 10 (neu für G9)

               Kerncurriculum für das Gymnasium - Schuljahrgänge 5 - 10 (noch für G8)

 

 

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