Das Auge ist ein Sinnesorgan.

Abbildung: menschliches Auge (schematisch)

Benenne vier der in der Abbildung gekennzeichneten Teile des Auges.

Ordne dem Teil 5 eine Funktion zu.

Der Sehvorgang umfasst eine Vielzahl physikalischer und biochemischer Prozesse.

Die Lichtstrahlen werden durch die Hornhaut und durch die ( 1 ) gebrochen. Auf der ( 2 ) entsteht ein ( 3 ), ( 4 ) und reelles Bild. Über den ( 5 ) gelangen die Erregungen ins ( 6 ). Hier erfolgt die Verarbeitung der Erregungen.

Ordne den Ziffern 1 bis 6 die entsprechenden Begriffe zu. Wähle aus den folgenden Begriffen aus:

Regenbogenhaut, Sehnerv, Pupille, Aderhaut, Glaskörper, Linse, umgekehrtes, vergrößertes, verkleinertes, Netzhaut, Gehirn, Rückenmark

Das Auge passt sich an unterschiedliche Einflüsse an.

Beschreibe eine Anpassung der Augen an unterschiedliche Entfernungen oder an unterschiedliche Lichtstärken.

Gib für die gewählte Anpassung den Fachbegriff an.

Wiesen sind artenreiche Ökosysteme, die z. B. als Feucht-, Mager- oder Fettwiesen vorkommen.

Definiere den Begriff Ökosystem.

Auf die Lebewesen im Ökosystem Wiese wirken unterschiedliche Umweltfaktoren ein.

Abbildung: Ökosystem Wiese (schematisch, nicht maßstabsgerecht)

Ordne dem Gänseblümchen zwei einwirkende abiotische und zwei einwirkende biotische Umweltfaktoren zu.

Stelle unter Verwendung der abgebildeten Lebewesen eine mögliche Nahrungskette bestehend aus vier Gliedern auf.

Naturnahe Wiesen wurden häufig in intensiv bewirtschaftete Felder umgewandelt.

Erläutere eine Auswirkung der Umwandlung von Wiesen in intensiv bewirtschaftete Felder.

Chromosomen kommen in den Zellkernen der Lebewesen vor.

Abbildung: Chromosomensatz einer menschlichen Zelle (schematisch)

Entscheide, welche der folgenden Angaben zutreffend sind:

1) Chromosomensatz einer Geschlechtszelle

2) Chromosomensatz einer Körperzelle

3) Chromosomensatz eines Mannes

4) Chromosomensatz einer Frau

Begründe deine Entscheidungen.

Die Chromosomen bestehen zum größten Teil aus DNA.

Erstelle eine Übersicht zur DNA mit folgenden Angaben:

ein Vorkommen, vier Baumerkmale, eine Funktion

Benennung der Teile des Auges (Auswahl von vier Teilen)

• Teil 1: Lederhaut

• Teil 2: Aderhaut

• Teil 3: Netzhaut

• Teil 4: Sehnerv

• Teil 5: Hornhaut

• Teil 6: Linse

• Teil 7: Regenbogenhaut (Iris)

• Teil 8: Glaskörper

Funktion von Teil 5 (Hornhaut)

• Lichtbrechung: Bündelung und Brechung der einfallenden Lichtstrahlen als Hauptbestandteil des optischen Apparates des Auges.

• Schutzfunktion: Mechanischer Schutz der inneren Augenstrukturen vor Verletzungen, Fremdkörpern und Krankheitserregern.

Zuordnung der Begriffe zu den Ziffern 1 bis 6

• 1: Linse

• 2: Netzhaut

• 3: umgekehrtes

• 4: verkleinertes

• 5: Sehnerv

• 6: Gehirn

Vollständiger Vertextungsbeleg

Die Lichtstrahlen werden durch die Hornhaut und durch die Linse gebrochen.

Auf der Netzhaut entsteht ein umgekehrtes, verkleinertes und reelles Bild.

Über den Sehnerv gelangen die Erregungen ins Gehirn.

Variante A: Anpassung an unterschiedliche Entfernungen

Fachbegriff

• Akkommodation

Beschreibung der Anpassung (am Beispiel der Nahanpassung)

• Der Ziliarmuskel kontrahiert (zieht sich zusammen).

• Die Linsenbänder (Zonulafasern) lockern/entspannen sich.

• Die elastische Augenlinse wölbt sich stärker.

• Die Brechkraft der Linse erhöht sich, sodass ein scharfes Bild des nahen Gegenstandes auf der Netzhaut entsteht.

Variante B: Anpassung an unterschiedliche Lichtstärken

Fachbegriff

• Adaptation

Beschreibung der Anpassung (Pupillenreflex)

• Die Muskelelemente der Regenbogenhaut (Iris) verändern den Durchmesser der Pupille.

• Bei hoher Lichtstärke (Helligkeit) verengt sich die Pupille, um die einfallende Lichtmenge zu reduzieren und die Netzhaut zu schützen.

• Bei geringer Lichtstärke (Dunkelheit) erweitert sich die Pupille, um möglichst viel Licht ins Auge einzulassen.

Definition des Begriffs Ökosystem

• Ein Ökosystem ist das funktionelle Wirkungsgefüge aus einer Lebensgemeinschaft von Organismen (Biozönose) und ihrem unbelebten Lebensraum (Biotop).

• Es umfasst alle dynamischen Wechselbeziehungen und Wechselwirkungen zwischen den vorkommenden Lebewesen sowie zwischen diesen und den abiotischen Umweltfaktoren.

• Es stellt ein offenes System dar, welches durch geschlossene Stoffkreisläufe und einen kontinuierlichen Energiefluss charakterisiert ist.

Abiotische Umweltfaktoren auf das Gänseblümchen (Nennung von zwei)

• Lichtintensität / Sonnenlicht (erforderlich für die Fotosynthese)

• Wasserangebot / Bodenfeuchtigkeit

• Umgebungstemperatur

• Mineralstoffgehalt / Nährstoffe im Boden

Biotische Umweltfaktoren auf das Gänseblümchen (Nennung von zwei)

• Bestäuber (z. B. Hummel oder Schwebfliege)

• Fressfeinde / Herbivoren (z. B. Weinbergsschnecke oder Wühlmaus)

• Intraspezifische sowie interspezifische Konkurrenz um Licht und Nährstoffe durch Nachbarpflanzen (z. B. Rotklee oder Knäuelgras)

Nahrungskette mit vier Gliedern

• Rotklee (Produzent) Blattlaus (Konsument 1. Ordnung / Herbivor) Marienkäfer (Konsument 2. Ordnung / Karnivor) Kohlmeise (Konsument 3. Ordnung / Endverbraucher)

(Alternativ mögliche Aufstellung:)

• Wilde Möhre (Produzent) Blattlaus (Konsument 1. Ordnung) Marienkäfer (Konsument 2. Ordnung) Amsel (Konsument 3. Ordnung)

Auswirkung A: Rückgang der Artenvielfalt (Biodiversität)

• Verlust von Lebensräumen und Nahrungsgrundlagen durch die Umwandlung artenreicher Wiesen in Monokulturen.

• Verdrängung vieler wildlebender Pflanzenarten (z. B. Rotklee, Gänseblümchen) und Insekten (z. B. Hummeln, Schmetterlinge) durch den gezielten Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (Herbizide, Insektizide) und Überdüngung.

• Unterbrechung von Nahrungsketten, da der Verlust primärer Konsumenten und Bestäuber auch höhere Trophieebenen wie insektenfressende Vögel oder Kleinsäuger schädigt.

Auswirkung B: Schädigung des Bodens und Verschlechterung des Wasserhaushalts

• Zerstörung des natürlichen Bodengefüges und Verlust von Destruenten (z. B. Regenwürmer, Bodenbakterien) durch intensive mechanische Bodenbearbeitung und Chemikalieneinsatz.

• Verminderung der biologischen Aktivität im Boden, was zu reduzierter Humusbildung, Verringerung der Speicherkapazität für Wasser und erhöhter Erosionsgefährdung führt.

Entscheidungen

• Zutreffende Angabe zur Zellart: 2) Chromosomensatz einer Körperzelle

• Zutreffende Angabe zum Geschlecht: 3) Chromosomensatz eines Mannes

Begründungen

• Begründung für die Körperzelle:

  • Die Chromosomen liegen im Karyogramm paarweise als homologe Chromosomen vor, was einen doppelten bzw. diploiden Chromosomensatz kennzeichnet.

  • Geschlechtszellen besitzen hingegen nur einen einfachen bzw. haploiden Chromosomensatz.

• Begründung für den Mann:

  • Die Geschlechtschromosomen (Gonosomen) bestehen aus zwei unterschiedlich großen Chromosomen, einem X-Chromosom und einem kleineren Y-Chromosom (XY-Genotyp).

  • Bei einer Frau lägen zwei strukturgleiche X-Chromosomen (XX-Genotyp) vor.

Vorkommen der DNA

• Im Zellkern eukaryotischer Zellen (als Hauptbestandteil der Chromosomen)

Baumerkmale der DNA

• Doppelhelix: Die Molekülstruktur besteht aus zwei spiralförmig umeinander gewundenen Einzelsträngen

• Nucleotide als Bausteine: Jedes Nucleotid setzt sich aus einem Molekül des Zuckers Desoxyribose, einem Phosphatrest und einer organischen Stickstoffbase zusammen

• Vier spezifische Basen: Das Molekül enthält die vier organischen Basen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin

• Komplementäre Basenpaarung: Die beiden Stränge sind über spezifische Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den komplementären Basenpaaren Adenin–Thymin und Guanin–Cytosin verbunden

Funktion der DNA

• Speicherung der genetischen Information (Erbinformation) sowie Steuerung aller Stoffwechselprozesse und der Entwicklung des Organismus durch Verschlüsselung der Erbanlagen