Abitur-Biologie Lernzettel. Bio LK. Themengebiete: Ökologische Systeme und Einfluss des Menschen (Ökosystem See), Informationsverarbeitung und Verhalten des Menschen (Aufbau Neuronen; Aktionspotential; Mitose und Meiose; Stammbaumanalyse; Transkription und Translation; Proteinbiosynthese; Gentech...
Ökologische Systeme und Einfluss des Menschen
Abiotische Faktoren
Als Abiotische Faktoren bezeichnet man die Gesamtheit aller Faktoren der unbelebten
Umwelt mit den Individuen, Populationen oder Lebensgemeinschaften in einer
wechselseitigen Beziehung stehen. Z.B.: Wasser. Licht, Temperatur
- Tiere und Pflanzen nutzen diese Ressourcen und sind an die jeweilige Verfügbarkeit
des abiotischen Faktors angepasst
- Die abiotischen Faktoren variieren zwischen verschiedenen Regionen der Erde. Dabei
nimmt zum Beispiel die Temperatur von Polen zum zu. Ähnlich verhält sich auch das
Licht und die Dauer der Sonnenstrahlen.
- Ist viel Wasser und Licht verfügbar und herrscht eine ohne Temperatur, spricht man
von einer hohen Produktivität der Umwelt.
Licht als abiotischer Faktor
- Mithilfe der Lichtenergie stellen Pflanzen in der Fotosynthese Zucker aus
Kohlenstoffdioxid und Wasser her
- Verschiedene Pflanzenarten haben daher unterschiedliche Anpassungen an
Lichtverhältnisse entwickelt
- Man kann sie in Schatten und Sonnen Pflanzen unterscheiden
Temperatur als abiotischer Faktor
- Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf Pflanzen und das Leben. Wärme ist
außerdem eine Form der Energie und beeinflusst chemische Reaktionen innerhalb von
Lebewesen
- Tiere wie auch Pflanzen haben bei einer zu hohen wie auch zu kühlen Temperatur
Probleme
o Sie haben verschiedene Strategien um mit Temperaturen umzugehen
o Z.B. Nadelbäume besitzen Art Frostschutzmittel, damit die Zellen nicht
zerstört werden
- Wechselwarme Tiere passen sich durch zittern oder schwitzen an
- Bergmansche und Allen´sche Regel sind auch bedeutsam
Wasser als abiotischer Faktor
- Alle Lebewesen brauchen Wasser zum Überleben
- Anpassungen der Pflanzen sind z.B. die Vakuolen (Wasserspeicher)
- Im Winter wirft der Baum seine Blätter ab, um Wasser zu sparen
Stoffkreisläufe
- Stickstofffixierung
o Knölchenbakterien befallen Pflanzenwurzeln (gehen Symbiose ein)
Liefern der Pflanze Stickstoff, dafür greifen sie Nährstoffe der Pflanze
ab -> dadurch entsteht Ammonium
- Nitrifikation (aerob)
o Bakterien oxidieren Ammonium, erst zu Nitrit dann zu Nitrat umgewandelt ->
dadurch Energiegewinnung
, o Pflanzen können Nitrat aufnehmen
o NH4+ -> NO2- -> NO3-
- Denitrifikation
o Anderer Teil, der nicht von den Pflanzen nicht genutzt wird, wird von
Bakterien genutzt
o Bakterien elexieren Nitrat zu Ammonium (Ammoniak) -> wird zum
Pflanzenwachstum/-atmung gebraucht
Giftig, Faulschlamm entsteht
o Entstehung von Stickstoff -> geht zurück in die Atmosphäre
o NO3- -> NH4+ -> NH3
Pflanzen: Nitrataufnahme, zur Herstellung von Proteinen
Tiere: Nitrataufnahme durch essen der Pflanzen
Biomasse (von Tieren/Pflanzen) wird von Destruenten wieder zu Ammonium
umgewandelt (Ammonifikation)
Kohlenstoffkreislauf
- Assimilation
o Pflanzen betreiben Fotosynthese
6 CO2 + 6 H2o C6 H12 O6 + 6 O2
o pH- Wert steigt (wenig 02) Entstehung von Kohlensäure
- Dissimilation
o Atmung von Menschen und Tieren -> CO2 Ausgabe
o O2 + Glukose ATP + CO2
o pH-Wert sinkt (viel CO2 )
o im Wasser:
Phytoplankton: CO2 O2 + Glukose
Tiere essen Plankton Biomasse
Abgestorbene Biomasse wird von Destruenten zersetzt
Bildung von Methan und CO2
Phosphatkreislauf
- Fällt aus, wenn es unter oxidiesierenden Bedingungen in Form von Eisen-III-
Phosphat im Boden bleibt (Phosphatfalle; aerob)
1. Phosphat-Ionen entstehen beim Abbau toter organischer Substanzen (in DANN,
Proteinen)
2. Pflanzen nehmen ihn aus dem Boden auf / Tiere mit der Nahrung
3. In sauren Gewässern = Phosphat-Ionen regieren zu Hydrogenphosphat; Im
alkalischen Bereich: Hydrogenphosphate geben Proteine wieder ab, sodass
anorganische Phosphorbindungen eine ausgleichende Wirkung auf den pH-Wert
haben
4. Pflanzen nehmen einen Teil der Phosphat-Ionen wieder auf
a. Phosphatquelle (anaerob): FE (III)PO4+ FE2+ = Schwerlöslich
b. Phosphatfalle anderes herum: PO43- + FE3+ FE (III)PO4 = Schwerlöslich
Phosphat wird immer wieder am Grund des Sees/Boden gespeichert, erst wenn kein
Sauerstoff mehr vorhanden ist wird Phosphat wieder freigesetzt
,Intraspezifische Wechselwirkung
Bedeutung
- Intra…: innerhalb von etwas
- Inter…: zwischen etwas
- …..spezifisch: „arteigen“; beschreibt eine bestimmte Eigenschaften
Beziehung
- Bei innerartlichen Beziehungen haben alle Individuen einer Art weitesgehend gleiche
Ansprüche an ihre Lebensbedingungen
- Z.B. in einem Hering-Schwarm ist es auffällig das alle Fische in die gleiche Richtung
schwimmen
Konkurrenz
- Nutzen Individuen die gleiche begrenzte Ressource (Nahrung, Lebensraum, usw.) und
beeinträchtigen sich durch wechselseitig, stehen sie zueinander in einer
Intraspezifischen Konkurrenz
- Z.B. ein Herings-Schwarm ist die vorhandene Nahrung begrenzt, da sie die gleichen
Ansprüche auf die Ressourcen gibt
Symbiose
- Beschreibt eine Form zwischenartlicher Beziehungen. Die artverschiedenen
Organismen sind in diesem Fall voneinander abhängig, wobei beide Partner Nutzen
aus der Vergesellschaftung ziehen
Koexistenz
- Beschreibt das Überleben von zwei miteinander interagierenden Arten im gleichen
Lebensraum
Räuber-Beute-Beziehung
- Beschreibt die Beziehung zwischen Räuber und Beutetier (unterschiedlichen Arten) in
einem bestimmten Biotop
Interspezifische Wechselwirkung
- Wettbewerb zwischen Individuen verschiedener Arten um gleiche Ressourcen
o Z.B. Lebensraum, Nährstoffe
- Art mit größere Konkurrenzkraft kann andere verdrängen
(=Konkurrenzausschlussprinzip)
Koexistenz
- Zwei oder mehr Arten im gleichen Lebensraum können durch unterschiedliche
Einnieschung nebeneinander koexistieren
Räuber-Beute-Beziehung
- Dominante Tierart = Räuber; Andere = Beute
- Volterra-Regeln
1. Gesetz des periodischen Zyklus (Maximum und Minimum der Räuberpopulation
folgen denen der Beute)
, 2. Konstanz der Mittelwerte
3. Störung des Mittelwerts (Eine Erhöhung der Beutedichte bewirkt eine Zunahme
der Räuber. Nach einer gleich starken Verminderung beider Arten erholt sich die
Population der Beute schneller als die des Fressfeindes
Symbiose
= Wechselseitiger Nutzen
- Kann so weit gehen, dass die Individuen/Arten voneinander abhängig sind (z.B.
Anemone & Anemonenfisch)
Parasitismus
- Parasit = Schmarotzer
- Lebewesen beziehen von anderen Lebewesen Nahrung, ohne sie sofort zu töten
- Geschädigtes Lebewesen = Wirt
- Ektoparasit= Außenschmarotzer -> am Wirt festhalten (z.B. Laus)
- Endoparasit= Innenschmarotzer -> in ihn eingedrungen (z.B. Würmer)
- Anpassung der Parasiten:
o Wirt finden; an Stoff des Wirts gelangen, sich vermehren; Wirt auch wieder
verlassen
Populationsökologie
Dichteabhängige Faktoren Dichteunabhängige Faktoren
- Nahrung und Ressourcen - Klima (Trockenheit, Feuchtigkeit,
- Artspezifische Parasiten und Räuber Naturkatastrophe)
- Ansteckende Faktoren - Nicht-artspezifische Feinde
- Lebensraum (Platzangebot) - Nicht-ansteckende Krankheiten
Ökosystem See
- Aquatisches Ökosystem
- Meer = 70% der Weltoberfläche (0,5% = Süßwasser)
Lebensbedingungen
- Eigenschaften werden vom Wasser vorgegeben (z.B. Dichte)
- Lebewesen im Süßwasser müssen den ständigen osmotischen Wassereinstrom im
Körper kompensieren, der durch den geringen Salzgehalt verursacht wird
- Mit der Tiefe nehmen Lichtintensität und Sauerstoffgehalt ab
- Temperatur: Winter & Sommer= Schichtungen; Herbst & Frühjahr= homogene Dichte
o Nur durch Wind teilweise im oberen Bereich vermischt (S&M)
Gliederung
- Benthal= Bodenzone
o Gliedert sich in litoral (Uferzone) und Profundal (Gewässergrund)
- Kompensationsebene (in Metalimnion 2-6m)
o Trennt im Bereich im Bereich der Freiwasserzone die trophogene Nährschicht
von der tropholytischen Zehrschicht
- Trophogene Zone (im Epilimnion 0-2m)
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