Table Of ContentDuden
Biologie
5. bis 10. Klasse
2., neu bearbeitete Auflage
Duden Schulbuchverlag
Berlin - Mannheim - Zürich
Herausgeber
Doz. Dr. habil. Christa Pews-Hocke
Dr. Edeltraud Kemnitz
Autoren
Prof. Dr. habil. Annelore Bilsing Leonore Naunapper
Dr. Karl-Heinz Firtzlaff Dr. habil. Christa Pews-Hocke
Prof. Dr. Karl-Heinz Gehlhaar Helga Simon
Dr. Edeltraud Kemnitz Prof. Dr. habil. Erwin Zabel
Prof. Dr. sc. Manfred Kurze
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© Duden 2011 FEDCBA
Bibliographisches Institut GmbH, Dudenstraße 6, 68167 Mannheim, und
Duden Paetec GmbH, Bouchestraße 12, 12435 Berlin
Redaktion Dr. Edeltraud Kemnitz
Gestaltungskonzept Britta Scharffenberg
Umschlaggestaltung WohlgemuthPartners, Hamburg
Layout Birgit Janisch, Jessica Kupke
Grafik Renate Diener, Reinhild Gluszak, Wolfgang Gluszak, Christiane Gottschlich,
Martha-Luise Gubig, Karin Mall, Christiane Mitzkus, Walther-Maria Scheid,
Sybille Storch
Druck und Bindung GGP Media GmbH, Karl-Marx-Straße 24, 07381 Pößneck
ISBN 978-3-411-73592-1
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1.1 Gegenstand und Teilgebiete der Biologie 8
1.1.1. Biologie als Naturwissenschaft ........222222ceneeeeeeeenn 8
1.1.2 Teilgebiete der Biologie ....... 22222222 eneeeeeeenen en 12
1.1.3 Verflechtung der Biologie mit anderen Wissenschaften ..... 14
1.2 _Erkenntnisgewinnung in der Biologie (Methoden) 17
1.2.1 Tätigkeiten im Biologieunterricht ........22222eceeenenen 17
1.2.2 Ausgewählte Nachweisreaktionen und Untersuchungen...... 33
2 Außerer und innerer Bau von Organismen 41
2.1 Echte Bakterien 42
2.2 Cyanobakterien (Blau,algen“) 44
2.3 Pilze 45
2.4 Grünalgen 47
2.5 Moospflanzen 50
2.6 Farnpflanzen 52
2.7 Samenpflanzen (Blütenpflanzen) 54
2.7.1 Einteilung der Samenpflanzen ...........2222eseneereenn 54
2.7.2 Organe der Samenpflanzen ...........2222eeeeeeneeneen 62
2.7.3 Nutzpflanzen der Heimat und anderer Gebiete derErde .... 77 Überblick 83
2.8 Tierische Einzeller („Urtierchen“) 84
2.9 Hohltiere 85
2.10 Stachelhäuter 87
2.11 Plattwrürmer und Rundwürmer 88
2.12 Ringelwürmer 90
2.13 Krebstiere 91
2.14 Spinnentiere 93
2.15 Insekten 95
2.16 Weichtiere 100
2.17 Wirbeltiere 102
2.12.1 Fische cum 5 0 cameng ne ne ee nee a ee 102
2.17.2Lurche ...... 2222 o soon en rennen een en ennnn 106
2.17.3 Kriechtiere .....::: saw rau. 0 ea amar sen 109
DIT AVÖgel oo eeeeenenenennseennseeneeeeeeereneeenn 112
2.17.3'Säugetiere «u... 17 sms una en an ana se 119 Überblick 128
3 Der Mensch 129
3.1 Das Stütz- und Bewegungssystem 130
3.1.1 Das Stützsystem ........2o22ecseneeeeenneenneenne 130
3.1.2 Das Bewegungssystem...... 222222 eeeeeeneen eee neen n 134
3.2 Das Verdauungssystem 137
3.2.1 Die Nahrung des Menschen. ........ 2.22.22 eeeeeeen een: 137
3.2.2 Aufnahme der Nahrung, Verdauung und Ernährung ....... 139
3.3 Das Atmungssystem 142
3.3.1 Die Atmungsorgane..........noneeeereeeee rennen 142
3.3.2 Die Atembewegungen........ 2222 nee een nennen 143
3.4 Blut, Blutkreislauf und Lymphe 146
3.4.1 Bau und Funktionen des Blutkreislaufs ............2.22... 146
3.4.2 Die Bestandteile des Bluts und ihre Funktionen ........... 150
Inhaltsverzeichnis
3.4.3 Lymphe und Lymphgefäßsystem....... 2.2.2222 cneeen en: 153
3.4.4 Herz- und Kreislauferkrankungen sowie vorbeugende Maßnahmen 154
3.5 Die Ausscheidungsorgane 156
3.5.1 Nieren und harnableitende Organe ......22. 22.ur.ce.n 156
3.5.2 Die Haut als Ausscheidungsorga2n.2.22. n.2e.r .ne.n.ne.n: 158
3.6 Sinne und Sinnesorgane 162
3.6.1 Das Auge als Lichtsinnesorgan ...... 2.222.222 een: 163
3.6.2 Das Ohr als Hör- und Gleichgewichtssinnesorgan .......... 164
3.6.3 Die Haut als vielseitiges Sinnesorgan ....2..22 c.ee.ree.en n 165
3.6.4 Geruchssinnesorgan und Geschmackssinnesorgan ......... 166
3.7 Das Nervensystem 167
3.7.1. Das Nervensystem im Überblick ... 222222222222 nenn 167
3.7.2 Das Zentralnervensystem und seine Gesunderhaltung ...... 168
3.7.3 Drogen und ihre Wirkung im Körper .........22n2erere: 170
3.8 Das Hormonsystem 173
Überblick 181 3.9 Die Geschlechtsorgane 177
4.1 Stoff- und Energiewechsel 184
4.1.1 Aufnahme, Transport und Ausscheidung von Stoffen
bei Pflanzen .........2cnoeeseneeneeneneennenneene 184
4.1.2 Aufnahme, Transport und Ausscheidung von Stoffen
bei Tieren und Menschen ...........222ere rennen 190
4.1.3 Stoff- und Energiewechsel in den Zellen ................. 195
4.2 Reizbarkeit, Sinne, Nerven und biologische Regelung 208
4.2.1 Grundbegriffe .......222cunseeeeeeneeeren nene 208
4.2.2 Reizbarkeit und Reaktion auf Reize bei Pflanzen .......... 209
4.2.3 Bewegungen von Pflanzen unabhängig von Reizvorgängen 212
4.2.4 Reizbarkeit und Reaktionen auf Reize bei Tier und Mensch. . 213
43 Fortpflanzung, Individualentwicklung und Wachstum 224
4.3.1 Die Fortpflanzung ...222.2 es.eee.eene.en s.een: en 224
4.3.2 DieIndividualentwicklung ...22.22er. se.eeee.een:een nn 231
Überblick 245 4.3.3 Das Wachstum ...... 2.22 n sense neeneenenrnr eneenn 243
5 Krankheiten und ihre Erreger 247
5.1 Viren und andere Krankheitserreger 248
5.2 Ausgewählte Erkrankungen bei Pflanzen und Tieren 249
5.2.1 Krankheiten bei Pflanzen ...........22ceceneeeeeeennnn 249
5.2.2 Krankheiten bei Tieren ...2222. n2e. es.sen. eee2en n enn 250
5.2.3 Bekämpfung von Infektionskrankheiten ................. 251
5.3 Wichtige Infektionskrankheiten beim Menschen (Überblick) 252
5.3.1 Übertragungsmöglichkeiten von Erregern und
Verlauf einer Infektionskrankheit ..........2 222220220. 252
5.3.2 Wichtige Infektionskrankheiten (Auswahl) ............... 253
5.3.3 Abwehrreaktionen des Körpers .......22222neeeeeennenn 258
Überblick 262 5.3.4 Schutz vor Infektionskrankheiten............222ces2e2e 261
6 Grundlagen der Genetik 263
6.1 Gegenstand der Genetik 264
6.2 Die zellulären Grundlagen der Vererbung 265
6.2.1 Die Zelle- Ort der Vererbung. .....222.22.2 n.sen2ee2nen n 265
Inhaltsverzeichnis
6.2.2 Die Bedeutung des Zellkerns für die Vererbung ........... 266
6.2.3 Die Chromosomen - Träger der Erbinformation ........... 267
6.2.4 Gene .........noeeeneeeeenereeneeeeeneeeeeeereenenn 268
6.25 Allela ...:.::.:cwuual sammen aan namen ern 269
6.2.6 Mitose......2 2 oo eeneeeeeenenneneeeneeeeeeneenneennn 269
6.2.7 Meiose ........Coeneeeeneneeneeeeneneeeeneeeenenenn 271
6.3 Molekulare Grundlagen der Vererbung 273
6.3.1 Nucleinsäuren .......222noneeeeneeeeneeeeneneneenneen 273
6.3.2 Identische Replikation (Verdoppelung) der DNA .......... 274
6.3.3 Der genetische Code ...22.22 .nee.eeee.eee.eeee.een nn 275
6.4 Vom Gen zum Merkmal 276
6.4.1 Realisierung der Erbinformation ...........22222eceee 276
6.4.2 Die Ausbildung von Merkmalen ...........22222eceeee 277 Überblick 278
6.5 Mendelsche Regeln 279
6.5.1 Forschungsmethodisches Vorgehen .........2222222202. 279
6.5.2 Grundbegriffe zum Verständnis der mendelschen Regeln ... 280
6.5.3 Die drei mendelschen Regeln ..........222eceneeeennenn 281
6.5.4 Die Anwendung der mendelschen Regeln bei der Züchtung . 284
6.5.5 Vererbungsvorgänge beim Menschen ...........22.22220: 285
6.6 Variabilität der Organismen 287
6.6.1 Zwischenartliche Variabilität ..........202222n seen 287
6.6.2 Mutationen - erbliche Veränderungen der Organismen .... 288
6.6.3 Modifikationen - nicht erbliche Veränderungen .......... 291
6.7_ Forschungsmethoden in der Humangenetik 292
6.8 Gentechnik (Gentechnologie) 294 Überblick 296
7.1 Grundbegriffe 298
7.2 Historische Entwicklung 299
7.2.1 Zur Geschichte der Evolutionstheorie.............22222.. 299
7.2.2 Fossilien als Belege für die Evolution der Organismen ...... 301
7.2.3 Entwicklung von Organismen in den verschiedenen
Erdzeitaltern (Überblick und Auswahl) .........2.2 222222. 303
7.2.4 Zwischenformen als Belege der Evolution ................ 304
7.2.5 Zur Entstehung des Lebens auf der Erde ................. 305
7.3 _Evolutionsfaktoren und ihre Wirkung 307
7.3.1 Mutationen......r.e.n.n2eCn 2o2enerr eree nn n 307
7.3.2 Neukombination von Erbanlagen (Genen)................ 308
7.3.3 Isolation ........2c2unnen nennen een nen 308
7.3.4 Auslese (Selektion)........ 22cm eeeeeeeenneeeneenn 310
7.3.5 Zusammenwirken der Evolutionsfaktoren ................ 311
7.4 Erscheinungen und Ergebnisse der Evolution 312
7.4.1 Homologie .......: 222222 see see eeen nennen rennen 312
7.4.2 Analogie .........222enseeeeennee neeen 314
7.4.3 Rudimentäre Organe .........22unneneeneeee nennen 315
7.4.4 Angepasstheit und Spezialisierung. ...........-22222.2. 315
7.4.5 Zunahme der Organisationshöhe ............-.2222220.e 317 Überblick 318
7.5 Abstammung und Entwicklung des Menschen 319
7.5.1 Verwandtschaft der Primaten .......... 2222222 e rer 319
7.5.2 Beispiele für Gemeinsamkeiten und Unterschiede
von Mensch und Menschenaffen .......... 22222222 319
Inhaltsverzeichnis
7.5.3 Biologische und kulturelle Evolution des Menschen ......... 321
7.5.4 Wesentliche Etappen der Menschwerdung (Überblick) ..... 323
Überblick 326 7.5.5 Formenmannigfaltigkeit des Menschen ................... 324
8 Verhalten von Mensch und Tier err/
8.1 Überblick über die Verhaltensbiologie 328
8.2 Methoden der Verhaltensbiologie 329
83 Angeborenes Verhalten 330
8.3.1 Unbedingte Reflexe ...22..2 .eene.eee.eee.ne n.enn en 331
8.3.2 Angeborene Reiz-Reaktionsketten.............222.2220.: 331
8.4 _Erworbenes Verhalten 333
8.5 Ausgewählte Verhaltensweisen 336
8.5.1 Nahrungsverhalten ...22.222 .c2n s.en.se. .ee n 336
8.5.2 Orientierungsverhalten ......... 2.222022 seen 337
8.5.3 Konkurrenzverhalten ........ 222222 noeeeeeen er 338
8.5.4 Sexual- oder Fortpflanzungsverhalten ............2.22.... 342
8.5.5 Sozialverhalten ...........2c2enesnne reen 346
Überblick 350 8.6 Anwendung verhaltensbiologischer Kenntnisse 348
9 Grundlagen der Ökologie Eh!
9.1 Grundbegriffe der Ökologie 352
9.2 Einflüsse abiotischer Umweltfaktoren auf Pflanzen
und Tiere 354
9.2.1 Einflüsse abiotischer Umweltfaktoren auf Pflanzen
(Auswahl) 2.222222 oo oo nennen rereeneennn 354
9.2.2 Einflüsse abiotischer Umweltfaktoren auf Tiere (Auswahl) .. 357
9.2.3 Ökologische Potenz und Toleranzbereich ................ 359
9.3 Beziehungen zwischen Organismen und biotischen
Umweltfaktoren 361
9.3.1 Nahrungsbeziehungen ........r.er .ee2er2ee2 n2ennne n 361
9.3.2 Konkurrenz zwischen den Lebewesen ....... 2222222200. 362
9.3.3 Zusammenleben in Symbiosen ..........222222neeeeeen: 363
9.3.4 Parasitismus „2.2222 uneeeeneneeneneene nennen nenn 364
9.3.5 Zusammenleben in Tierstaaten............22eceneeeeeenn 364
9.3.6 Zusammenleben in Biozönosen .........22222sseeeenenn 365
9.4 Das Ökosystem 366
9.4.1 Charakteristik eines Ökosystems. . 2.2.2222 sseeeeeeennn 366
9.4.2 Räumliche Struktur eines Ökosystems ... 2.222 22ceecccc 367
9.4.3 Nahrungsketten, Nahrungsnetze, Nahrungspyramide ...... 369
9.4.4 Stoffkreislauf und Energiefluss im Ökosystem. ............ 372
9.4.5 Populationen, Populationsschwankungen, ökologisches
Gleichgewicht. ......... 2222see2 eee2n se2en2 ne2nne n 375
9.5 Entwicklung von Ökosystemen 377
9.6 Mensch und Umwelt 379
9.6.1 Arten- und Biotopschutz ...222.222 .nse.eeee.eeee. ne nn 379
Überblick 385 9.6.2 Schutz von Ökosystemen.........2nenneeeeeeeneenenen 381
A Anhang E77]
Register... ....2c ou eeeene ernennenne nn 388
Bildquellenverzeich22n2i22s20.2 .ee.e.ee.ne.en.e.en.en.nn 400
Gegenstand, Teilgebiete und
Methoden der Biologie
1.1 Gegenstand und Teilgebiete der Biologie
1.1.1 Biologie als Naturwissenschaft
“2 Höhlenzeichen Solange Menschen existieren, beschäftigen sie sich mit anderen Lebewe-
belegen, dass der sen. Pflanzen und Tiere beispielsweise sichern ihren Lebensunterhalt, sie
Mensch, solange liefern Nahrung, Kleidung und Werkzeuge. Felle oder auch Blätter bie-
er existiert, auf ten aber auch Schutz vor Umwelteinflüssen wie Hitze und Kälte, Regen
Pflanzen und Tiere und Schnee.
angewiesen ist. Für
die Forscher sind
diese Malereien des-
halb wichtig, weil sie
auch Auskunft über
die Verbreitung
bestimmter Arten
damals auf der Erde
geben.
Als die Menschen begannen über sich und ihre Umwelt nachzudenken,
wurden sie von der Faszination erfasst, die vom Lebendigen ausgeht.
Faszination ist auch heute für viele ein Anlass, sich mit den vier großen
Bereichen des Lebens, mit Pflanzen, Tieren, Pilzen, Bakterien, und den
Beziehungen zwischen den Lebewesen zu beschäftigen.
Menschen halten Tiere, sie züchten und pflegen Pflanzen, setzen sich
für die Erhaltung von Tier- und Pflanzenarten ein, legen Parkanlagen
und Teiche an, bestaunen die Schönheiten, die die lebende Natur hervor-
bringt, und vieles andere mehr.
