Biologie-Lerntext für meine ehemaligen Klassen der Jahrgangsstufe 5 des Apostelgymnasiums Köln

Roland Heynkes, 22.5.2016, zuletzt bearbeitet am 28.7.2022

Gliederung

	Die Sicherheitsbelehrung
	Grundsätzliches zum wichtigen Thema Lernen
	Was ist Biologie?
	Die Naturwissenschaftliche Methode
	Die Domänen und Reiche der Lebewesen
	Schleimpilze
	Die Eigenschaften der Lebewesen
	Bewegungssystem des Menschen
	Was wir über die Luft und Atmung wissen sollten
	Blut und Blutkreislauf
	Der menschliche Organismus als Multiorgansystem
	physikalische und chemische Grundlagen
	Warum müssen wir essen?
	Vokabeln zum Thema Ernährung und Verdauung
	Nährstoffe des Menschen
	Ballaststoffe
	Warum und wie wir verdauen
	Zucker oder Fett - Was schadet mehr?
	Blütenpflanzen
	Das schulinterne Curriculum der Jahrgangsstufe 5 eingeordnet in die Inhaltsfelder des Kernlehrplans

Hier findet Ihr die Sicherheitsbelehrung für Biologie-Räume.

Bevor man sich mit Lerninhalten beschäftigt, sollte man wissen, wie man effektiv lernen kann. Hoffentlich nützliche Informationen dazu gibt es im Lerntext Lernen.

Was man über den Begriff Biologie mindestens wissen sollte, findet Ihr im ersten Kapitel des Lerntextes Biologie.

Eine vereinfachte Darstellung der Naturwissenschaftlichen Methode des Lernens findet Ihr im Lerntext: "Wie forschen Biologen".

Dieses Kapitel befindet sich jetzt im Lerntext Lebewesen.

Dieses Kapitel befindet sich jetzt im Lerntext Schleimpilze.

Dieses Kapitel befindet sich jetzt im Lerntext Lebewesen.

Informationen über unser Skelett findet Ihr im Lerntext Skelett.

Informationen über unsere Muskeln und Sportverletzungen findet Ihr im Lerntext Skelettmuskeln und Gesundheit.

Unsere Erforschung des menschlichen Skeletts begannen wir mit einem ausgedruckten Arbeitsblatt zum Einheften in den Biohefter. Mit solchen Arbeitsblättern soll aber nicht nur Wissen erarbeitet werden. Mindestens ebenso wichtig ist das Einüben folgender Fähigkeiten (Kompetenzen):

• Fragen und Aufgaben zu verstehen
• auf Buchseiten bestimmte Informationen zu finden
• aus diesen Informationen eigene Schlüsse zu ziehen
• sinnvolle Antworten zu formulieren

Außerdem zeichneten wir ein Gelenk:

schematisch vereinfachte Zeichnung eines Gelenks
Mit meiner Zeichnung versuche ich, den grundsätzlichen Aufbau eines ganz einfachen Gelenks leicht erkennbar zu machen. Unsere Schulter-, Ellbogen-, Knie- oder Sprunggelenke sind sehr viel komplizierter aufgebaut und würden Anfänger nur unnötig verwirren.

Folgende Informationen entnahmen wir dem Schulbuch:

Menisken heißen die zusätzlichen Gelenkknorpel im Knie.

Die meisten Menschen fühlen sich bei körperlicher Anstrengung wohl.

Viele Menschen finden es gut, mit Sport etwas für ihre Gesundheit und Fitness zu tun. Denn Übergewicht wird ncht nur dadurch gefördert, dass man über längere Zeit mit der Nahrung mehr Energie aufnimmt, als der Körper benötigt. Auch Bewegungsmangel macht dick. Andere treiben Sport, weil sich gerne mit anderen in Wettbewerben vergleichen.

Durch regelmäßiges Bewegungstraining werden die Knochen fester sowie Muskeln, Bänder und Sehnen kräftiger. Dadurch werden Gelenkverletzungen und Haltungsschäden sowie Erkrankungen der Wirbelsäule vermieden. Denn Bewegungsmangel und dauerhaft falsche Belastungen können zu Rundrücken, Hohlrücken oder seitlichen Verkrümmungen der Wirbelsäule führen.

Regelmäßiges Bewegungstraining steigert die Leistungsfähigkeit der Lungen, des Herzens und des Blutkreislaufs und damit auch die Durchblutung des ganzen Körpers. Es macht das Skelett gelenkiger und führt bei Menschen zu Veränderungen verschiedener Organe, den sogenannten individuellen Anpassungen der Organe. Gemeint ist damit zum Beispiel die Vergrößerung von Herz und Lungen durch Sport.

Was man nach der Jahrgangsstufe 5 über Luft und Atmung wissen sollte, steht im Lerntext Atmung. Fünftklässler müssen aber nicht alles in diesem Lerntext verstehen.

Was man nach der Jahrgangsstufe 5 über Blut und den Blutkreislauf wissen sollte, steht im Lerntext Herz und Blutkreislauf für die Jahrgangsstufen 5 oder 6. Fünftklässler müssen aber nicht alles in diesem Lerntext verstehen.

Dieses Kapitel befindet sich jetzt im Lerntext Körper.

Das Thema Ernährung und generell die Biologie kann man nicht ohne physikalische und chemische Grundkenntnisse verstehen. Diese lassen sich unter anderem mit zweien meiner buchunabhängige Lerntexte selbst erarbeiten:

1. Physikalische Grundlagen für das Verständnis von Chemie und Biologie
2. Chemische Grundlagen für das Verständnis der Biologie
3. Biomoleküle

Diese Frage beantwortet jetzt das entsprechende Kapitel im Lerntext Ernährung.

Nicht nur in unserem Biologiebuch, sondern auch in der Ernährungswissenschaft werden viele nicht klar und unumstritten definierte Begriffe verwendet und viele falsche Behauptungen aufgestellt. Deshalb konzentrierten wir uns darauf, wichtige Prinzipien zu verstehen.

Beim Lesen der ersten Buchseite zum Thema Ernährung stellten wir enttäuscht fest, dass unser Buch sehr viele für die meisten Lernenden nicht wirklich verständliche Begriffe einfach ohne jede Erklärung benutzt. Zwar muss man nicht wirklich alle diese Begriffe und ihre oft unbedeutenden Unterschiede kennen. Aber wer sie benutzt, sollte sie auch erklären. Die Buchautoren haben darauf weitgehend verzichtet, aber wir suchten in kleinen Gruppen nach möglichst einfachen und logischen Erklärungen für die im Buch genannten Begriffe. Auf diese Weise trainieren wir gelegentlich die für Schule und Leben wichtigen Kompetenzen, sich Texte zu erarbeiten und Gelerntes unmissverständlich, so knapp wie möglich und so ausführlich wie nötig zu formulieren. Aufgrund zusätzlicher Erklärungen etwas ausführlicher als nötig definiere ich hier zum Vergleich die auf den drei ersten halben (für Fünftklässler gedachten!) Buchseiten verwendeten Begriffe.

• Abgabe bedeutet, dass eine Organisation, eine Sache oder ein Lebewesen etwas aus seinem Inneren, seinem Besitz oder seinem Einfluss oder einfach nach außen entlässt.
• Anspruch bedeutet im Zusammenhang mit Lebensmitteln, dass man bestimmte Qualitäten erwartet oder fordert.
• Aufnahme heißt, dass etwas von außen in etwas anderes hinein genommen wird. So kann man Mitspieler in eine Mannschaft, neue Mitglieder in einen Verein, Fotos in den Speicher eines Smartphones oder eben Nahrung in einen Organismus aufnehmen.
• Ballaststoff nennen Ärzte und Biologen die Bestandteile der Nahrung einer Tierart, die diese Tierart nicht verdauen kann. Für die meisten Menschen sind das hauptsächlich Kohlenhydrate wie Zellulose und wir nehmen sie fast nur mit pflanzlichen Nahrungsmitteln auf. Mit Hilfe bestimmter Bakterien im Dickdarm können allerdings manche Menschen ähnlich wie Schafe und Rinder auch Zellulose verdauen und daraus Energie gewinnen. Für diese Menschen ist die Zellulose kein Ballaststoff.
• Eigenschaft heißt alles, womit man eine Sache oder ein Lebewesen beschreiben kann. Eigenschaften sind zum Beispiel die Farben, die Masse, die Größe, der Geschmack oder der Geruch eines Nahrungsmittels.
• Eiweiße (Proteine) sind lange, gefaltete Ketten von Aminosäuren. Sie sind besonders in Eiern, Fisch und anderem Fleisch
• Ernährung heißt man die Aufnahme von Nahrung zu dem Zweck, den eigenen Körper mit Baustoffen und wenn nötig auch mit Energie zu versorgen.
• Essen nennt man den Vorgang der Aufnahme fester Nahrung und auch das, was man dabei isst.
• Fette bestehen aus einem Molekül Glycerin und drei daran hängenden Fettsäuren. In besonders großen Mengen sind Fette in Ölen, Butter und Wurst enthalten.
• Fructose oder Fruchtzucker heißt ein sehr süßer Zucker, von dem viele Früchte große Mengen enthalten.
• Gefühl nennt man eine Wahrnehmung, wenn die von Nerven übermittelten Informationen nicht von Augen, Ohren, Nase oder Zunge, sondern von der Haut oder aus dem Inneren des Körpers kommen. Mit einem Gefühl (Intuition, Ahnung) kann aber auch eine nicht mit Argumenten begründbare, intuitive (gefühlsmäßige) Meinung gemeint sein. Mit Gefühl (Gespür) kann auch gemeint sein, dass man nicht gefühllos auf den Gefühlen anderer Menschen herumtrampelt oder ein empfindliches Gerät nicht durch unangepasste Behandlung beschädigt. Und mit einem Gefühl (Empfindung) kann eine Stimmung wie Traurigkeit oder Freude gemeint sein.
• Genuss oder das Genießen heißt das gute Gefühl (Freude, Vergnügen, Glück), das jemand beim Genießen von etwas empfindet. Manchmal sagt man auch: "Nach dem Genuss von ...", wenn man meint, dass jemand vorher etwas gegessen hat.
• Geschmack nennt man bei Lebensmitteln einfach das, was man schmeckt.
• Gesundheit nennt man einen Zustand, in dem man von keiner Krankheit geplagt wird.
• Glucose oder Traubenzucker heißt der Zucker, den Pflanzen mit Hilfe von Licht in ihren Blättern produzieren.
• Hauptnahrungsmittel nennt man die Nahrungsmittel, von denen sich bestimmte Menschen hauptsächlich ernähren.
• Hülsenfrüchte sind eine Familie von Pflanzenarten, bei der die Früchte in Hülsen stecken. Hülsenfrüchte wie Erbsen, Bohnen, Linsen, Kichererbsen, Sojabohnen und Erdnüsse sind wichtig für die menschliche Ernährung, weil sie keine Stickstoff-Düngung benötigen und besonders viel wertvolles Eiweiß enthalten. Das macht auch die Hülsenfrüchte Klee und Lupinen zu wertvollem Tierfutter. In vielen Hülsenfrüchten reichlich enthaltene besondere Zucker können allerdings Blähungen verursachen, weil sie in den meisten Menschen erst im Dickdarm von Bakterien verdaut werden.
• Körper nennt man das, woraus eine Sache, ein Lebewesen oder ein Teil von einem Lebewesen ganz oder hauptsächlich besteht. Der Begriff Körper wird oft als ein deutsches Wort für Organismus benutzt, aber im Gegensatz zu einem Organismus oder Lebewesen muss ein Körper nicht lebensfähig sein.
• Kohlenhydrate sind Zucker und mehr oder weniger lange, verzweigte oder unverzweigte Ketten aus Zucker-Molekülen. Zucker schmecken süß, langkettige Kohlenhydrate nicht. Komplexe Kohlenhydrate sind in großen Mengen in Hülsenfrüchten enthalten.
• Lebewesen sind von ihrer Umwelt abgegrenzte, extrem kompliziert aufgebaute Systeme. Sie bestehen aus selbst hergestellten Molekülen, die man deshalb Biomoleküle nennt. Die kleinsten lebensfähigen Einheiten der Lebewesen sind sogenannte Zellen. Diese enthalten einen eigenen, bei allen Lebewesen in der selben Sprache geschriebenen (codierten), aber in jedem Lebewesen etwas anderen Bauplan (Genom). Nach dessen Rezepten (Genen) produzieren Lebewesen in ihren aktiven Lebensphasen (wenn sie lebendig sind) ihre eigenen Eiweiße (und Ribonukleinsäuren). In ihren aktiven Lebensphasen reagieren sie auch auf ihre Umgebung und tauschen mit ihr selektiv Energie und Stoffe aus, um ihre aktiven Lebensvorgänge zu ermöglichen.
• Lipide sind in Wasser schlecht lösliche Fette und fettähnliche Substanzen. Ein nicht zu den Fetten gehörendes und für die menschliche Ernährung bedeutendes Lipid ist das Cholesterin.
• Mensch nennen wir die Tierart oder ein Individuum der Säugetierart, welche die Farbe Rot sehen kann, ständig auf zwei Beinen läuft, ihre Hände extrem genau steuern kann und die Mathematik erfunden hat.
• Mineralstoff (nicht Mineralsalze und schon gar nicht Mineralien) nennt man einen lebensnotwendigen anorganischen Nährstoff, den der Organismus essen muss, weil er ihn nicht selbst herstellen kann. Weil nicht jedes Lebewesen die gleichen anorganischen Nährstoffe braucht, können diese für bestimmte Lebewesen Mineralstoffe sein und für andere nicht. Und weil es sich bei Mineralstoffen um Ionen oder anorganische, chemische Verbindungen handelt, sind sie im Gegensatz zu Vitaminen unempfindlich gegen Kochen und Sauerstoff.

• Nährstoffe eines Lebewesens nennt man die Stoffe, von denen es sich ernährt. Man unterscheidet Makronährstoffe und Mikronährstoff. Makronährstoffe werden Nährstoffe genannt, deren Moleküle sehr groß sind, also zu den Makromolekülen gehören. Manchmal werden aber auch die Nährstoffe als Makronährstoffe bezeichnet, von denen ein Lebewesen besonders große Mengen benötigt. Kohlenhydrate, Lipide und Proteine sind nach beiden Definitionen Makronährstoffe. Aber wenn man Wasser zu den Nährstoffen zählt, dann ist es nach der ersten ein Mikronährstoff und nach der zweiten Definition ein Makronährstoff. Mikronährstoff nennt man einen Nährstoff, dessen Moleküle oder Ionen sehr klein sind.

• Nahrung nennt man all das, was wir essen und trinken, um uns zu ernähren. Dazu gehören außer den Nährstoffen auch die Ballaststoffe.
• Nahrungsmittel nennt man bei Menschen das, was man bei anderen Tierarten Futter nennt. Es sind die für uns essbaren Teile von Pflanzen, Tieren und Pilzen.
• Neugier nennt man den Wunsch, etwas Neues zu erfahren.
• Obst nennt man für den Menschen roh genießbare, meist wasserhaltige Früchte von Bäumen, Sträuchern und mehrjährigen Stauden. Gemüse stammt normalerweise von einjährigen Pflanzen und besteht meistens nicht aus Früchten, sondern aus Wurzeln, Stängeln oder Blättern. Ganz eindeutig ist aber auch diese Unterscheidung nicht, denn demnach müsste der aus Blattstielen bestehende Rhabarber eigentlich ein Gemüse sein. Er wird aber traditionell als Obst bezeichnet.
• Preis nennt man das, was man für eine Ware oder Dienstleistung bezahlen muss. Preis nennt man aber auch die Belohnung der Sieger eines Wettbewerbs. Im Zusammenhang mit Nahrungsmitteln sind Preise wichtig, weil viele Menschen die Preise für Nahrungsmittel nicht bezahlen können und weil viele Bauern für die von ihnen produzierten Nahrungsmittel zu wenig Geld bekommen, während sie selbst immer höhere Preise für Saatgut, Weiden und Ackerland bezahlen müssen.
• Saccharose oder Haushaltszucker heißt ein sogenannter Zweifachzucker (Disaccharid), in dem ein Molekül Glucose mit einem Molekül Fructose verbunden ist.
• Sättigung nennt man den Zustand, wenn ein Mensch nicht noch mehr Nahrung aufnehmen, eine Flüssigkeit nicht noch mehr von einem Stoff (z.B.: Salz, Zucker oder Sauerstoff) lösen oder ganz allgemein eine Sache (oder ein Lebewesen) nicht noch mehr von einer anderen aufnehmen kann.
• Stärke ist ein langkettiges Kohlenhydrat, das nicht süß schmeckt, obwohl es aus vielen Glucose-Molekülen besteht. In Kartoffeln und Getreidekörnern sind große Mengen von Stärke enthalten.
• Stoff nennen wir in der Biologie weder Drogen noch das Material von Kleidern, sondern alles außer Licht, woraus die Welt besteht. Mit Stoff meinen wir also wie die Physiker jede Materie, aus der die Welt besteht. Wenn von bestimmten Stoffen die Rede ist, dann meinen Biologen damit wie die Chemiker bestimmte Materialien wie Luft und Wasser oder Substanzen wie Kochsalz, Sauerstoff und Eisen.
• Stoffwechsel nennen wir in der Biologie die ständige Auswechslung der Stoffe, aus denen ein Lebewesen besteht. Dies geschieht durch die Aufnahme, den Transport, die chemische Umwandlung und die Ausscheidung von Stoffen. Unzutreffend ist allerdings die Behauptung unseres Biologiebuches, alle Lebewesen nähmen Stoffee aus ihrer Umgebung auf, wandelten sie im Körper um und gäben Stoffe an ihre Umgebung ab. Denn eingefrorene kanadische Waldfrösche und Embryonen sowie eingetrocknete Bärtierchen tun das nicht und sind dennoch selbstverständlich Lebewesen.
• Stoffwechselvorgang nennt man jedes einzelne kleine Schrittchen und jede einzelne chemische Reaktion des Stoffwechsels. Falsch und irreführend ist daher die Aussage unsere Biologiebuches, die Atmung oder die Ernährung seien Stoffwechselvorgänge.
• Tätigkeit nennt man körperliche und geistige Aktivitäten, wobei es normalerweise um regelmäßig ausgeübte berufliche oder ehrenamtliche (freiwillig-kostenlos helfende) Aktivitäten geht.
• Trinken nennt man den Vorgang der Aufnahme flüssiger Nahrung und in Gesprächen mit kleinen Kindern manchmal auch das, was man dabei trinkt.
• Umgebung heißt der Teil der Umwelt, die ein Lebewesen in nicht zu großer Entfernung umgibt. Umwelt ist alles außerhalb eines Lebewesens.
• Umwandlung bedeutet, dass man etwas in etwas anderes verwandelt, so wie wir in unseren Körpern tierische und pflanzliche Eiweiße und Fette in menschliche Eiweiße und Fette umwandeln.
• Verarbeitung bedeutet im Zusammenhang mit Lebensmitteln, dass natürliche Nahrungsmittel mit Wärme oder Druck behandelt, mit Salz, Gewürzen, Geschmacksverstärkern und/oder Konservierungsstoffen angereichert oder sogar schon zu (fast) fertigen Mahlzeiten wie Würsten, Pizzen oder Kuchen verarbeitet werden.
• Verfügbarkeit bedeutet, dass man etwas haben bzw. kaufen kann.
• Verträglichkeit bedeutet im Zusammenhang mit Nahrungsmitteln, dass man sie ohne schädliche Nebenwirkungen essen kann.
• Vielfalt ist ein anderes Wort für Unterschiedlichkeit und bedeutet im Zusammenhang mit Nahrungsmitteln, dass man eine möglichst große Anzahl unterschiedlicher Nahrungsmittel zu sich nehmen sollte, um sich nicht einseitig zu ernähren.
• Vitamin nennt man eine organisch-chemische Verbindung, die ein Organismus nicht für seine Energie-Versorgung, sondern für andere lebenswichtige Funktionen benötigt und gar nicht oder zumindest nicht in ausreichender Menge selbst herstellen kann. Was für uns Menschen ein Vitamin ist, muss daher für andere Spezies nicht auch ein Vitamin sein. Weil Vitamine im Gegensatz zu Mineralstoffen organisch-chemische Verbindungen sind, müssen viele von ihnen vor Licht, Hitze oder Sauerstoff geschützt werden.
• Wahrnehmung ist die Übersetzung eines Reizes oder mehrerer Reize in einen Eindruck von der Welt durch ein Lebewesen.
• Wohlbefinden heißt der Zustand, wenn sich ein Lebewesen wohl fühlt.

Die Nährstoffe des Menschen nennt und erklärt jetzt das erste Kapitel im Lerntext Nahrung.

Die Bedeutung der sogenannten Ballaststoffe des Menschen erklärt jetzt das das entsprechende Kapitel im Lerntext Nahrung.

Was wir zum Thema Verdauung gemacht haben, lässt sich in den Lerntexten Verdauung und Ernährung in folgenden Kapiteln nachlesen:

• Warum müssen wir verdauen?
• wichtige Fachbegriffe zum Thema Verdauung
• Prüfung der Nahrung vor dem Essen
• allgemeine Ernährungs-Ratgeber im Lerntext Ernährung
• Ernährungsberater Gehirn im Lerntext Verdauung
• Peristaltik
• Der Weg der Nahrung durch unseren Verdauungstrakt
• Reinigung des mit Nährstoffen angereicherten Blutes durch die Leber
• Grundlagen zur Stoff- und Energieumwandlung
• Test-Fragen und Antworten

Diese Frage beantwortet jetzt das entsprechende Kapitel im Lerntext Ernährung.

Was wir im Unterricht über die Blütenpflanzen lernen, findet Ihr im Lerntext Pflanzen.

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Roland Heynkes, CC BY-SA-3.0 DE