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Anhand dieses Beispiels beantworten Ihre Schülerinnen und Schüler die Grundlagen des Energiestoffwechsels.
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Die beiden Fünfzehnjährigen Anna und Leo sind seit zwölf Wochen ein Paar. Eine Sache wundert beide: Obwohl Anna viel mehr Sport treibt als Leo, hat dieser häufiger Hunger und isst auch deutlich mehr als Anna. Trotzdem ist er genauso schlank wie sie. Warum ist das so? Das Material „Ist der Grundumsatz abhängig vom Geschlecht?“ aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Arbeitsblatt zum Energiestoffwechsel.
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Penicillin-resistente Bakterien sind in der Lage, das Enzym Penicillinase herzustellen. Penicillinase katalysiert die Reaktion von Penicillin zu Penicillinsäure. Penicillinsäure ist antibiotisch unwirksam. Penicillinase kann aus Penicillin-resistenten Bakterien gewonnen und für experimentelle Untersuchungen eingesetzt werden. Das Material „Ist die Wirkung von Penicillinase abhängig von der Substratkonzentration?“ aus der Kategorie "Klausuren" bietet eine Klausur mit den Anforderungsniveaus I bis III. Erforderlich für die Bearbeitung der Klausur sind die folgenden Kenntnisse aus dem Bereich Stoffwechsel / Enzymatik: Abhängigkeit der Enzymreaktion von Temperatur und Substratkonzentration, Michaelis-Menten-Konstante, Verlauf einer Enzymreaktion. Modellvorstellung zur Enzymreaktion.
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Das Material "Wird bei der Dissimilation Energie (Wärme) freigesetzt?" aus der Kategorie Unterrichtsvorhaben bietet ein Arbeitsblatt zum Nachweis der Energie-Freisetzung bei der Dissimilation. Erforderlich für die Bearbeitung des Arbeitsblattes ist die Kenntnis der Dissimilationsgleichung.
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Das Material "Wird bei der Dissimilation Kohlenstoffdioxid gebildet?" aus der Kategorie Unterrichtsvorhaben bietet ein Arbeitsblatt zum Nachweis der CO2-Produktion bei der Dissimilation. Erforderlich für die Bearbeitung des Arbeitsblattes ist die Kenntnis der Dissimilationsgleichung.
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Das Material "Wird bei der Dissimilation Sauerstoff verbraucht?“ aus der Kategorie Unterrichtsvorhaben bietet ein Arbeitsblatt zum Nachweis des O2-Verbrauches bei der Dissimilation. Erforderlich für die Bearbeitung des Arbeitsblattes ist die Kenntnis der Dissimilationsgleichung.
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Jonathan SWIFT beschreibt in seinem 1776 erschienenen Buch „Gullivers Reisen“, wie sich der schiffbrüchige Gulliver auf die Insel Liliput rettet. Die Bewohner*innen der Insel halten ihn für einen Riesen. Nachdem sich ihre Panik gelegt hat, sind sie bereit, ihn mit Nahrung zu versorgen. Aber wie viel Nahrung braucht ein Riese? - Das Material "Wie viel Nahrung braucht ein Riese?" aus der Kategorie Klausuren bietet eine Klausur mit den Anforderungsniveaus I bis III. Erforderlich für die Bearbeitung der Klausur sind die folgenden Kenntnisse aus dem Bereich Energiestoffwechsel: Dissimilationsgleichung, BERGMANNsche Regel. Für die Bearbeitung der Klausur ist ein Taschenrechner hilfreich.
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Die Verstoffwechselung von Glukose zu Kohlenstoffdioxid und Wasser – die Dissimilation - ist ein exergonischer Prozess. Sie besteht aus drei Teilprozessen, die an unterschiedlichen Orten der Zelle ablaufen. Das Material "Glykolyse - Wie gewinnt ein Lebewesen aus Kohlenhydraten Energie? " aus der Kategorie Unterrichtsvorhaben bietet ein Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I bis II.
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Jod zählt zu den Spurenelementen. Es ist als Bestandteil der Schilddrüsenhormone Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3) unerlässlich für den Energiestoffwechsel. Da der Organismus Jod nicht selbst herstellen kann, muss es in ausreichender Menge mit der Nahrung aufgenommen werden. Das Material "Weshalb wird dem Speisesalz Jod beigefügt?" aus der Kategorie Klausuren bietet eine Klausur mit den Anforderungsniveaus I bis III. Erforderlich für die Bearbeitung der Klausur sind die folgenden Kenntnisse aus dem Bereich Energiestoffwechsel: Dissimilationsgleichung, Grundumsatz.
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Das Material "Gruppenpuzzle - Dissimilation" aus der Kategorie Unterrichtsvorhaben bietet drei Experimente zum Nachweis der CO2-Produktion, des O2-Verbrauchs und der Energie-Freisetzung bei der Dissimilation. Erforderlich für die Bearbeitung des Arbeitsblattes ist die Kenntnis der Dissimilationsgleichung.
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Bekannte Überwinterungsquartiere von Fledermäusen sind gesetzlich geschützt. Sie dürfen nicht betreten werden, um die überwinternden Tiere nicht aufzuscheuchen. Warum ist dieser gesetzliche Schutz notwendig und sinnvoll??
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Das Unterrichtsmaterial „Mein Leben mit Lactoseintoleranz" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Arbeitsblatt mit Aufgaben unterschiedlicher Komplexität.
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Das Material " Ein Teich in Violett – Naturfrevel oder Naturphänomen?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I bis III. Erforderlich für die Bearbeitung des Arbeitsblattes sind Kenntnisse über die Lichtreaktion der Fotosynthese sowie die Fotosynthese-(Wort)Gleichung.
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Das Material " Ein Teich in Violett – Naturfrevel oder Naturphänomen?" aus der Kategorie "Klausuren" bietet eine Klausur mit den Anforderungsniveaus I bis III. Erforderlich für die Bearbeitung der Klausur sind Kenntnisse über die Lichtreaktion der Fotosynthese sowie die Fotosynthese-(Wort)Gleichung.
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Das Material „Ist eine Wiederaufforstung des tropischen Regenwaldes möglich?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I und III. Erforderlich für die Bearbeitung des Arbeitsblattes sind die folgenden Kenntnisse: Fotosynthese- und Atmungsgleichung, Sonnen- und Schattenblätter der Rotbuche, Sukzession.
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Das Material "Wie entsteht Alkoholismus?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I bis III.
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Das Material "Weshalb sind Rotalgen rot?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet eine Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I bis III. Erforderlich für die Bearbeitung der Arbeitsblatt sind die folgenden Kenntnisse aus dem Bereich Fotosynthese: die Bedeutung von Pigmenten, die Funktion von Wirkungs- und Absorptionsspektrum sowie die Abhängigkeit der Fotosyntheseleistung von Licht unterschiedlicher Wellenlängen.
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Das Material "Wie wirken Totalherbizide?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I bis III.
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Das Material "Warum wachsen Blutbuchen nur in Gärten oder Parkanlagen?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I bis III
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Das Material "Lassen sich Energiesparlampen in Gärtnereien einsetzen?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I bis III.
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Das Material "Wie lässt sich die Funktion der Chloroplasten erforschen?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I bis III.
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Die Waldkiefer ist eine schnellwachsende Baumart, die nur geringe Ansprüche an ihren Standort stellt. Sie verträgt intensive Sonnenstrahlung und große Hitze. Im Vergleich zu anderen Baumarten oder Sträuchern ist ihre Konkurrenzfähigkeit gering. Ihre natürliche Verbreitung in Deutschland ist daher auf Standorte beschränkt, die andere Baumarten meiden. Dies sind insbesondere trockene Standorte wie Sandböden. Das Material "Wie ist die Waldkiefer an ihren Standort angepasst?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I bis III.
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Ohne Fotosynthese gibt es kein Leben eukaryotischer Organismen auf der Erde. Dieser grundlegende stoffwechselphysiologische Prozess findet in den Zellen von Pflanzen statt. Unter Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie werden Kohlenhydrate, Wasser und Sauerstoff produziert. Mithilfe des Materials „Wie ernähren sich Pflanzen? – Fotosynthese Teil II“ aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" lassen sich folgende Sachverhalte problemorientiert erarbeiten: Mithilfe des Materials „Wie ernähren sich Pflanzen? – Fotosynthese Teil II“ aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" lassen sich folgende Sachverhalte problemorientiert erarbeiten: - Welche Blattpigmente sind fotosynthetisch aktiv? - Aus wie vielen Teilprozessen besteht die Fotosynthese? - Wie sind Chloroplasten aufgebaut? - Lassen sich die Teilprozesse der Fotosynthese den Strukturen des Chloroplasten zuordnen? - Wie wird aus Lichtenergie chemische Energie? - Wie läuft die Synthesereaktion der Fotosynthese ab? - Zusammenfassung
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Ohne Fotosynthese gibt es kein Leben eukaryotischer Organismen auf der Erde. Dieser grundlegende stoffwechselphysiologische Prozess findet in den Zellen von Pflanzen statt. Unter Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie werden Kohlenhydrate, Wasser und Sauerstoff produziert. Mithilfe des Materials „Wie ernähren sich Pflanzen? – Fotosynthese Teil I“ aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" lassen sich folgende Sachverhalte problemorientiert erarbeiten: − Aus der Entdeckungsgeschichte der Fotosynthese − Wie ist ein Buchenblatt aufgebaut? − Ist die Fotosyntheseleistung abhängig von der CO2-Konzentration? − Ist die Fotosyntheseleistung abhängig von der Temperatur? − Ist die Fotosyntheseleistung abhängig von der Beleuchtungsstärke? − Was ist Licht? − Hat Licht unterschiedlicher Wellenlänge einen Einfluss auf die Fotosynthese?
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Die Lichtverhältnisse in einem Wald sind sehr unterschiedlich. Manche Äste und Zweige liegen mit ihren Blättern eher im Schatten, andere im vollen Licht. Die eher im Licht bzw. im Schatten lebenden Blätter z. B. der Rotbuche unterscheiden sich in Morphologie, Anatomie und Stoffwechsel. Welcher Art sind diese Angepasstheiten und welche Auswirkungen haben sie auf die fotosynthetische Leistung der Blätter? Das Material "Wie sind Blätter an unterschiedliche Lichtverhältnisse angepasst?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Leistungskurs-Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I bis III.
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Die Lichtverhältnisse in einem Wald sind sehr unterschiedlich. Manche Äste und Zweige liegen mit ihren Blättern eher im Schatten, andere im vollen Licht. Die eher im Licht bzw. im Schatten lebenden Blätter z. B. der Rotbuche unterscheiden sich in Morphologie, Anatomie und Stoffwechsel. Welcher Art sind diese Angepasstheiten und welche Auswirkungen haben sie auf die fotosynthetische Leistung der Blätter? Das Material "Wie sind Blätter an unterschiedliche Lichtverhältnisse angepasst?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Grundkurs-Arbeitsblatt mit den Anforderungsniveaus I bis III.
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Das Unterrichtsmaterial "MC-Aufgaben: Enzymatik" beinhaltet 28 Multiple Choice-Aufgaben zum Thema Enzymatik.
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Das Unterrichtsmaterial „Das Luciferin-Luciferase-System" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet eine problemorientierte Unterrichtsreihe mit Aufgaben unterschiedlichen Anforderungsgrades und unterschiedlicher Komplexität zu den relevanten Aspekten der Enzymatik. Das Material deckt die Kompetenzerwartungen zum Thema Enzymatik des Kernlehrplans (NRW) ab.
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Fünf Low Cost-Experimente zur Enzymatik
- Was leisten Enzyme?
- Reagieren Enzyme mit verschiedenen Substraten?
- Beeinflusst die Temperatur die Enzymaktivität?
- Beeinflusst der pH-Wert die Enzymaktivität?
- Lassen sich Enzyme hemmen?
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Das Unterrichtsmaterial „Warum wirkt Pepsin nicht im Dünndarm?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet ein Arbeitsblatt mit Aufgaben unterschiedlicher Komplexität.
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Das Material „Indirekter Nachweis der Alkoholdehydrogenase" aus der Kategorie "Experimente" stellt ein mit wenigen Mitteln durchzuführendes Experiment vor. Erforderlich für die Deutung des Experimentes sind die folgenden Kenntnisse aus dem Bereich Enzymatik: Bau und Eigenschaften von Enzymen sowie der Verlauf einer Enzymreaktion.
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Das Material „Alkohol als Therapie?" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet eine kurze Unterrichtsreihe (3 Doppelstunden) mit den Anforderungsniveaus I bis III. Untersucht werden folgende Probleme: Warum kann der übermäßige Genuss von Alkohol tödliche Folgen haben! Hilft Wodka gegen eine Ethylenglykolvergiftung? Warum kann Ethanol als Inhibitor wirken? Erforderlich für die Bearbeitung der Arbeitsblätter sind die folgenden Kenntnisse aus dem Bereich Enzymatik: Bau und Eigenschaften von Enzymen sowie der Verlauf einer Enzymreaktion.
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Das Material „Wie wirkt das Gicht-Medikament Allopurinol?“ bietet eine Klausur mit den Anforderungsniveaus I bis III. Erforderlich für die Bearbeitung der Klausur sind die folgenden Kenntnisse aus dem Bereich Stoffwechsel / Enzymatik: Verlauf einer Enzymreaktion, Eigenschaften von Enzymen sowie Enzymhemmung.
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Das Material „Enthält Orangensaft chemische Zusätze?“ bietet eine Klausur mit den Anforderungsniveaus I bis III. Erforderlich für die Bearbeitung der Klausur sind die folgenden Kenntnisse aus dem Bereich Stoffwechsel/Enzymatik: Verlauf einer Enzymreaktion, Eigenschaften von Enzymen sowie die Temperaturabhängigkeit der Enzymreaktion.
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Das Material „Hilft Salicylsäure gegen „Tütensuppensucht“?“ bietet eine Klausur mit den Anforderungsniveaus I bis III. Erforderlich für die Bearbeitung der Klausur sind die folgenden Kenntnisse aus dem Bereich Stoffwechsel/Enzymatik: Verlauf einer Enzymreaktion, Schlüssel-Schloss-Prinzip, typische Merkmale einer Aminosäure, Hemmung von Enzymreaktionen sowie die Michaelis-Menten-Konstante.
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Das Material „Übungsaufgaben Fotosynthese" aus der Kategorie "Unterrichtsvorhaben" bietet Übungsaufgaben mit den Anforderungsniveaus I bis III. Erforderlich für die Bearbeitung des Arbeitsblattes sind Kenntnisse aus dem Bereich Fotosynthese.