Biologie

Unterricht in der Einführungsphase

Die Einführungsphase vermittelt als organisatorische Einheit zwischen der Sekundarstufe I und der Qualifikationsphase.
Dabei wird von der Tatsache ausgegangen, dass die Studierenden durch unterschiedliche Lernbiographien geprägt sind.
Das Einführungssemester hat daher die Funktion, fachliche und methodische Kenntnisse aller Studierenden auf eine gemeinsame Basis zu stellen.

Thema: Cytologie (Zellkunde)

  • Das lichtmikroskopische Bild der Zelle
  • Einzeller
  • Kern- und Zellteilung
  • Das elektronenmikroskopische Bild der Zelle
  • Diffusion und Osmose
  • Aufbau und Wirkungsweise der Proteine

Mikroskopieren

weitere Informationen zur Einführungsphase (1. und 2. Semester) und Qualifikationsphase (3. bis 6. Semester)


1. und 2. Semester 

Inhalte:

Zellorganellen im licht­mikroskopischen und ggf.elektronenmikroskopischen Bild

Die Zelle ist das Organisationsniveau, auf dem erstmals eigenständiges Leben möglich ist. Dazu müssen die einzelnen Zellbestandteile geordnet zusammenwirken.

ggf. Einzeller

Die Untersuchung von Einzellern, z.B. Amöben oder Pantoffeltierchen wird durchgeführt, wenn genügend Zeit zur Verfügung steht. Dabei kann die Eigenständigkeit einer einzelnen Zelle besonders eindrucksvoll nachvollzogen werden.

Vorgänge im Zellkern: Mitose

Vielzellige Lebewesen entwickeln sich in der Regel aus einer einzigen Zelle. Während des Wachstums laufen eine Vielzahl von Zellteilungen ab. Ohne die Fähigkeit zur Zellteilung wären Organismen nicht in der Lage, sich zu vermehren, zu wachsen und sich zu regenerieren.

Diffusion und Osmose

Zellen sind von einer Vielzahl von Stoffen umgeben. Einige davon werden in einer ganz bestimmten Konzentration im Zellinneren benötigt. Andere werden in der Zelle aufgebaut und an die Umgebung abgegeben. Der Austausch von Molekülen zwischen der Zelle und ihrer Umgebung erfolgt z.B. über die beiden Transportmechanismen der Diffusion und der Osmose.

Bau und Wirkungsweise der Proteine, insbesondere derEnzyme

Enzyme katalysieren Reaktionen in Lebewesen, das heißt, sie beschleunigen bestimmte chemische Reaktionen, ohne sich dabei selbst zu verändern. Alle Organismen sind mit einer Vielzahl von Enzymen ausgestattet. Fast alle bekannten Enzyme sind Proteine. Bestimmte chemische Eigenschaften lassen Proteine als geradezu ideal geeignet für einen Einsatz als Biokatalysatoren erscheinen. Dazu gehört vor allem die große Vielfalt der möglichen Proteinstrukturen. Sie ist für die Funktion der Enzyme im Organismus entscheidend.

3. bis 6. Semester

Unterricht in der Qualifikationsphase

Das Fach Biologie wird von der Mehrzahl der Studierenden des Westfalen-Kollegs angewählt, so dass zu Beginn der Qualifikationsphase regelmäßig 1-2 Leistungskurse und 3-4 Grundkurse eingerichtet werden können. Damit ist Biologie das naturwissenschaftliche Fach, das in der Qualifikationsphase mit dem umfangreichsten Kursangebot vertreten ist.

Themenschwerpunkte sind zur Zeit:

3. Semester: Genetik

  • Chromosomen und Vererbung
  • Humangenetik
  • Molekulare Grundlagen der Vererbung
  • Gentechnik

Genetik

4. Semester: Ökologie

  • Ökofaktoren der unbelebten Umwelt
  • Beziehungen zwischen Lebewesen
  • Aquatische Ökosysteme
  • Abbau und Kreislauf der Stoffe
  • Mensch und Umwelt

5. Semester: Evolution

  • Ursachen der Evolution
  • Ergebnisse der Evolution
  • Evolution des Menschen

  6. Semester: Stoffwechsel

  • Enzymatik 
  • Fotosynthese
  • Atmung

Projekt "Genetischer Fingerabdruck"

Genetischer Fingerabdruck

„Buche oder Eiche?“

Bei dieser Frage geht es im Bio-Leistungskurs um die Auswahl einer Pflanze für die Isolierung und Untersuchung von DNA.

Seit dem Schuljahr 2007/08 verfügt das Westfalen-Kolleg über ein molekularbiologisches Schülerlabor.
Dieses Labor wurde bisher von neun Biologie-Leistungskursen genutzt. Die Studierenden der LKs isolierten in mehreren Arbeitsschritten ein bestimmtes Gen aus Blättern einheimischer Blütenpflanzen.

Im September 2008 präsentierten einige Kursteilnehmer das Projekt auf dem Rütgers-Stiftungstag in Herne.

 

Biotechnologisches Praktikum

Grün fluoreszierende Bakterien

An der Technischen Universität Dortmund fand  im Januar 2008 ein biotechnologisches Praktikum statt, das exklusiv für acht Studierende des Westfalen-Kollegs eingerichtet wurde. Auf Grund des großen Anklangs wurde das Projekt im August 2008 wiederholt. Das Angebot richtete sich vor allem an Studierende, die ein Studium im Bereich der Biowissenschaften bzw. Medizin anstreben.

Die thematische Ausrichtung der Veranstaltung erfolgte in enger Absprache mit den Biologie-Leistungskursen des Kollegs. Die Studierenden führten spezielle Experimente zur Bakteriengenetik durch. Sie hatten dabei die Möglichkeit, biotechnologische Verfahren kennen zu lernen, die u.a. bei der Herstellung von Arzneimitteln eine Rolle spielen. Diese Veranstaltung wurde von dem Biochemiker Dr. Pevec geleitet. Besonderer Dank gilt Professor Wichmann, Abteilung Bioverfahrenstechnik, der die Laborarbeitsplätze für dieses fünftägige Projekt zur Verfügung stellte.

 

Gewässerökologisches Praktikum

Gewässerökologisches PraktikumIm Ökologieunterricht behandeln wir das Thema „aquatische Ökosysteme“.
Die Beschäftigung mit dem Gegenstand „Fließgewässer“ ist hierbei obligatorisch.

Auf einer halbtägigen Exkursion werden an verschiedenen Stellen eines Bachlaufs sowohl die Gewässergüte als auch die Gewässerstrukturgüte untersucht. Hierzu wird im Gelände ein einfaches Labor aufgebaut. Mit Hilfe von Stereolupen und Bestimmungsliteratur werden die zuvor im Bach gesammelten Lebewesen identifiziert. Anhand der Häufigkeit ihres Vorkommens und des ihnen zugeordneten Indexwertes kann daraufhin die Qualität des Fließgewässers ermittelt werden.  Eine geomorphologische Untersuchung des Baches schließt sich an.

Seit dem Schuljahr 2007/08 nutzen wir das Angebot der „Grünen Schule“ im Schulbiologischen Zentrum der Stadt Dortmund, Exkursionen nach individueller Absprache durchzuführen. Kooperationspartner der „Grünen Schule“ sind der NABU und die Heinrich-Böll-Gesamtschule, die eine Naturschutzpatenschaft für den Dellwiger Bach übernommen hat. Dieser ehemalige Schmutzwasserlauf ist in den 1980er Jahren durch umfangreiche Renaturierungsmaßnahmen in ein naturnahes Gewässer umgewandelt worden. Inzwischen steht der Dellwiger Bach unter Naturschutz.
Dank des Angebots der „Grünen Schule“ können Studierende des Westfalen-Kollegs Dortmund ein gewässerökologisches Praktikum am Dellwiger Bach durchführen.

Da sowohl die Schülerinnen und Schüler der Heinrich-Böll-Gesamtschule als auch die Studierenden des Westfalen-Kollegs mehrmals im Jahr Untersuchungen am Dellwiger Bach vornehmen, können Trends in der Entwicklung des Gewässers sehr gut verfolgt und anhand der jeweiligen Protokolle dokumentiert werden.

Gewääserökologisches Praktikum

siehe auch unter Aktuell:


Das Curriculum ist auf der Grundlage der Vorgaben im Zusammenhang mit dem „Zentralabitur NRW“ konzipiert!

Link zu den Vorgaben fürs Zentralabitur und zu den fachspezifischen Operatoren und Aufgabenbeispielen:
Operatoren und Aufgabenbeispiele