Biologie

Biologie

Die Biologie versteht sich heute als eine interdisziplinäre und vernetzte Wissenschaft.

Grundlegende biologische Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten werden – im Sinne einer Systemtheorie – auf unterschiedlich komplexen Systemebenen von den Molekülen über Zellen, Gewebe, Organe, Organismen bis zum Ökosystem und der Biosphäre erklärt.

Biologische Phänomene beeinflussen nahezu alle Lebensbereiche des Menschen. Ihre Erschließung trägt wesentlich zum Selbstverständnis des Menschen als Teil der lebendigen Natur bei. Neuere Erkenntnisse aus den Bereichen Gesundheit und Ernährung, Bio- und Gentechnik und Ökologie wirken sich direkt auf die persönliche Lebensgestaltung aus. Die Neurobiologie erklärt Prozesse von Lernvorgängen und die Subjektivität unserer Wahrnehmung. Kenntnisse über Anatomie und Physiologie schaffen die Grundlagen für Maßnahmen zu Prävention und Gesundheitsförderung. Die Aussagen der Evolutionstheorie beeinflussen in hohem Maße unser Selbstverständnis und unser Weltbild.

Bei vielen gesellschaftsrelevanten Fragestellungen sind biologische Kenntnisse Voraussetzung für eine fundierte Entscheidungsfindung. Sie fließen in politische Diskussionen ein und helfen, Entscheidungen im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung zu treffen. Die Bedeutung der Erhaltung der Biodiversität erfordert neben Artenkenntnis ein grundlegendes Verständnis von Prozessen in Ökosystemen.

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Der Querschnitt eines Baumstamms
Der Querschnitt eines Baumstamms gibt Aufschluss über den Aufbau des Holzes.
Herdenimmunitaet
Fünf Fragen und Antworten: Was ist Herdenimmunität, und warum ist sie so wichtig? Wie viele müssen immun sein, wie errechnet man sie, und welche Voraussetzungen müssen gegeben sein? Textfassung: Was ist Herdenimmunität? Wenn in einer Herde viele gegen eine Krankheit immun sind, kann sich der Krankheitserreger nicht weiter ausbreiten. Dann ist eine sogenannte Herdenimmunität erreicht. Warum ist Herdenimmunität wichtig? Durch die Herdenimmunität können Schwächere geschützt werden. Babys beispielsweise können gegen manche Krankheiten noch nicht geimpft werden. Auch Menschen mit chronischen Krankheiten, die eine Impfung nicht vertragen oder Menschen mit einer schlechteren Immunabwehr profitieren davon: Ihr Risiko sich anzustecken ist bei einer Herdenimmunität geringer. Wie viele müssen immun sein? Das ist je nach Krankheit unterschiedlich. Grundlage ist die Basisreproduktionszahl eines Erregers. Sie gibt an, wie viele ein Infizierter im Schnitt ansteckt. Je höher, desto ansteckender. Bei Masern liegt die Basisreproduktionszahl bei 15. Bei Sars-CoV-2 bei ungefähr drei. Wie errechnet man die Herdenimmunität? Ganz einfach mit dieser Formel: H = 1 – 1/R0. Für Corona bedeutet das: Die Herdenimmunität H ist gleich 1 – 1/3 also 2/3. Das heißt zwei Drittel der Bevölkerung müssen immun sein, damit wir eine Herdenimmunität haben. In Deutschland wären das über 50 Millionen Menschen. Welche Voraussetzungen müssen gegeben sein? Voraussetzung für die Herdenimmunität ist, dass die Antikörper, die wir bei einer Infektion bilden, uns langfristig schützen. Bei Sars-CoV-2 ist noch nicht klar, wie lange jemand, der die Krankheit überstanden hat, immun ist. Sicher ist, dass Personen, die infiziert waren zumindest für mehrere Wochen geschützt sind - so der wissenschaftliche Stand heute.
Y-Chromosom und der Stammbaum des Menschen
Das Y-Chromosom wird - nahezu unverändert - immer direkt vom Vater auf den Sohn übertragen. Entsteht eine Mutation, wird diese an alle folgenden Generationen weitergegeben. Textfassung: Das Y-Chromosom wird - nahezu unverändert - immer direkt vom Vater auf den Sohn übertragen. Entsteht eine Mutation, wird diese an alle folgenden Generationen weitergegeben. Forscher können so anhand der Abfolge der Mutationen einen Stammbaum erstellen. Alle Männer weltweit lassen sich auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückführen.
Der Knochen
Knochen sind Teil des Stütz- und Bewegungsapparats und werden dem passiven Bewegungsapparat zugerechnet. Die einzelnen Knochen sehen je nach Lage und Funktion unterschiedlich aus. Gleichzeitig schützen die Knochen innere Organe, wie die Schädelknochen das Gehirn und der Brustkorb das Herz und die Lunge. Außerdem bilden sich im roten Knochenmark die roten Blutkörperchen, die Blutplättchen und die weißen Blutkörperchen.
Das erste Handbuch zur Geburtshilfe
In der ersten bekannten Niederschrift über das Hebammenwissen in Deutschland aus dem 16. Jahrhundert wird die Seiltechnik beschrieben, mit deren Hilfe eine ungünstige Kindslage korrigiert werden kann.
Die Rüsselnasen der Saiga-Antilopen
Saiga-Antilopen sind erstaunlich ausdauernd. Auf ihren langen Wanderungen durch die Steppen Kasachstans können die Saigas 80 Kilometer und mehr an einem Tag zurücklegen. Dabei hilft ihnen ihr enormer Rüssel. Doch die Nase kann noch mehr.
Wie aus Flusswasser Trinkwasser wird
Bernd Heinz vom Wasserwerk Hengsen erklärt die Arbeitsschritte, wie aus dem Flusswasser der Ruhr Trinkwasser gewonnen wird. Dieser Prozess dauert drei bis vier Tage.
Lärm – Ursachen, Folgen und Lösungen
Ob Straßenverkehr, Nachbarn oder Luftverkehr: Drei von vier Menschen in Deutschland fühlen sich durch Lärm gestört oder belästigt. Wo überall Lärm entsteht, welche Folgen Lärm hat und wie wir ihn verringern können, erklärt unser Film.
Wie bilden sich Regentropfen?
Wissenschaftler untersuchen die Rolle von Aerosolen und wie diese zur Wolken- und Regenbildung führen können. Die Mikropartikel dienen als Kondensationskeime, an denen sich Wasser niederschlägt.
Tropfsteine als Indikatoren für Klimawandel
Tropfsteine verraten viel über Klimaveränderungen im Laufe der Erdgeschichte. An den feinen Steinstrukturen können Wissenschaftler ablesen, wie oft und wie viel es in den vergangenen Jahrtausenden geregnet hat.
Wie wir Farben sehen I Wahrnehmung
Die Welt in allen Farben sehen -- das ermöglichen spezialisierte Lichtsinneszellen der Netzhaut, die Zapfen. Es gibt drei verschiedene Arten, die Licht unterschiedlicher Wellenlänge rezipieren. Doch die Buntheit der Welt schafft erst das Gehirn.
Folgen der Erderwärmung
Seit rund 200 Jahren ist auch der Mensch ein Antriebsmotor des Klimawandels – durch fossile Brennstoffe befeuert er erderwärmende Prozesse. Die erhöhten Jahresdurchschnittstemperaturen führen schon heute weltweit zu einer Zunahme von Wetterextremen.
Der natürliche Wasserkreislauf
Der natürliche Wasserkreislauf wird von der Sonne angetrieben: Ihre Wärmestrahlung lässt Wasser aus Ozeanen, Seen und Flüssen zu Wasserdampf verdunsten. Als Niederschlag gelangt das Wasser in Seen, Flüsse und ins Grundwasser und fließt am Ende ins Meer.
Warum wir sprechen können
Schon die Neandertaler besaßen das Sprach-Gen FoxP2, das beim modernen Menschen für die Sprachentwicklung zuständig ist. War also der Höhlenmensch ähnlich sprachgewandt wie Homo sapiens?
Heilpflanzen als Medizin
Ob Fenchel, Gänsefingerkraut oder Andorn. Die medizinische Wirkung vieler Pflanzen ist belegt.
Die Rolle von Ketonen beim Fasten
Ist die Glucose bei Nahrungsverzicht aufgebraucht, steigt der Körper auf Fettverbrennung um. Dabei werden Ketone freigesetzt, die dem Gehirn und anderen Organen Energie liefern.
Woher kommt unser Trinkwasser?
Das Trinkwasser in Deutschland wird aus Grundwasser, Oberflächenwasser und Quellwasser gewonnen. Je nach Region ist die Zusammensetzung unterschiedlich.
Drei wichtige Hormone für den Stoffwechsel
Hunger und Körpergewicht werden durch diese drei wichtigen Hormone beeinflusst: Leptin, Insulin und Ghrelin. Gemeinsam regulieren sie maßgeblich unseren Stoffwechsel.
Was hilft gegen Viren?
Impfen kann gegen Viren helfen. Bei einer aktiven Impfung werden Teile der Viren gespritzt. Bei einer passiven Impfung werden Antikörper, die man im Labor gewonnen hat, eingeimpft.
Was sind Viren?
Viren haben keine eigene Zelle und keinen eigenen Stoffwechsel. Außerdem können Sie sich nicht ohne fremde Hilfe vermehren. Deshalb sind sie genau genommen auch keine Lebewesen. Wie vermehren sich Viren?
Was ist ein Stromatolith?
Stromatolithen sind Kalkablagerungen. Die Steine können bis zu 3,5 Milliarden Jahre alt sein. Lange waren sie nur als Fossilien bekannt, bis 1956 vor der Westküste Australiens eine „lebende“ Kolonie Stromatolithen entdeckt wurde.
Animationsfilm zur Plastikmüll-Richtlinie
Der Animationsfilm klärt Schülerinnen und Schüler über die Gründe auf, welche die Europäische Kommission dazu bewogen haben, neue EU-Vorschriften zur Verringerung der Meeresabfälle vorzuschlagen. Des Weiteren wird verdeutlicht, welche Folgen die geplanten Vorschriften voraussichtlich für EU-Bürgerinnen und –Bürger haben und weshalb verschiedene Berufs- und Interessengruppen so unterschiedlich auf sie reagieren.
So wichtig ist Insulin für unseren Zuckerhaushalt
Insulin ist das wichtigste Stoffwechselhormon im Körper. Es wird in der Bauchspeicheldrüse produziert und in die Blutbahnen abgegeben, die es zu allen anderen Zellen transportieren.
So beeinflussen uns Cannabinoide
Nicht nur die Cannabispflanze enthält sie, auch unser Körper stellt Cannabinoide her und hat ein eigenes Cannabinoid-System. Es ist Teil unseres Nervensystems und beeinflusst so gut wie alle Körperfunktionen.
Warum das Hormon Leptin uns satt macht
Leptin ist sehr wichtig für die Regulierung unseres Körpergewichts. Sind die Fettzellen gut gefüllt, senden sie Leptin aus und signalisieren so: Sättigung ist erreicht!
Wie ist ein Auge aufgebaut?
Wie sehen wir? Der Aufbau des Auges: von der durchsichtigen Hornhaut bis zur Netzhaut.
Wie Fasten den Stoffwechsel verändert
Beim Fasten nutzt unser Körper seine Reserven. Innerhalb von etwa zwölf Stunden nach der letzten Nahrungszufuhr stellt sich der Stoffwechsel um. Nach wenigen Tagen stammt circa 90 Prozent der gesamten benötigten Energie aus der Verbrennung von Fetten.
Wie entstehen Fossilien?
Wie entstehen eigentlich Fossilien? Und warum entstehen sie an einigen Orten und an anderen wiederum nicht?
Langstreckenrekord im Vogelflug
Pfuhlschnepfen halten den Langstreckenrekord unter den Zugvögeln. Die seltenen und weltweit bedrohten Vögel reisen in kleinen Gruppen fast einmal rund um die Welt.
Meere und Ozeane
Über 70% unserer Erde ist von Meeren und Ozeanen bedeckt: groß, voller Leben und geheimnisvoll. Sie sind Nahrungsquelle, Transportweg, Sauerstoffproduzent und vieles mehr. Aber das Meer ist in Gefahr: Überfischung, Plastikmüll, Übersäuerung, Artensterben. Wir müssen das Leben im Meer besser verstehen und nachhaltiger mit ihm umgehen. Denn unser Leben ist eng verbunden mit dem Meer. Wenn es krank ist, können wir nicht gesund bleiben.
Kurz und verständlich Was passiert bei Diabetes
In diesem kurzem Animationsfilm geht es um den Jungen Max, welcher Diabetes Typ-1 Diagnostiziert bekommt. Konfrontiert mit der neuen Situation, soll der Film Diabetes kindgerecht darstellen und erläutern, um grade Kindern die Angst der Krankheit zu nehmen und ihr Umfeld zu sensibilisieren.
Das menschliche Herz
Das Video erklärt in einfacher Form das menschliche Herz.
Das menschliche Auge
Das Auge als Sinnesorgan zum Sehen ist uns allen bekannt. Es nimmt Reize aus der Umwelt auf und leitet diese Informationen über Nerven an das Gehirn. Quelle: serlo.org
Der Muskel
Das Video gibt einen kleinen Einblick über den Muskel, Muskelfaserbündel und Muskelfaser.
Die Muskelarten
Die Muskelarten glatte Muskulatur und quergestreifte Muskulatur einfach erklärt.
Wie wir am Tag und in der Nacht sehen I Adaptation und Wahrnehmung
Tag und Nacht, Juni und Dezember: Das Auge bewältigt eine enorme Bandbreite an Lichtintensitäten. Damit wir zuverlässig sehen, reguliert es nicht nur die einfallende Lichtmenge, es nutzt auch spezialisierte Sinneszellen je nach Helligkeit.
Gesundheit (WissensWerte)
Erklärvideo zum Thema Gesundheit. Ebola, Malaria, Tuberkulose und AIDS. Infektionskrankheiten sind in vielen Ländern immer noch eine tödliche Gefahr für die Bevölkerung und ein großes Entwicklungshindernis.
Wasser (WissensWerte)
Erklärvideo zum Thema Wasser. Der Zugang zu sauberem Wasser ist ein Menschenrecht, die Halbierung der Menschen ohne Zugang zu sauberem Trinkwasser eines der Milleniumsziele. Diese Wertschätzung in internationalen Abkommen hat Gründe. Der Wassersektor ist ausschlaggebend für eine ganze Reihe lebens- und entwicklungswichtiger Bereiche: Zum Beispiel den Landwirtschafts-, den Gesundheits- und manchmal sogar den Sicherheitssektor. Erklärvideo zum Thema Wasser. Der Zugang zu sauberem Wasser ist ein Menschenrecht, die Halbierung der Menschen ohne Zugang zu sauberem Trinkwasser eines der Milleniumsziele. Diese Wertschätzung in internationalen Abkommen hat Gründe. Der Wassersektor ist ausschlaggebend für eine ganze Reihe lebens- und entwicklungswichtiger Bereiche: Zum Beispiel den Landwirtschafts-, den Gesundheits- und manchmal sogar den Sicherheitssektor.
Biodiversität und Biologische Vielfalt (WissensWerte)
Animiertes Erklärvideo zum Thema Biodiversität und Biologische Vielfalt. Die Biologische Vielfalt oder Biodiversität unseres Planeten ist ein großer Schatz. Leider wird er in einem rasanten Tempo zerstört. Aber was genau ist Biologische Vielfalt? Warum ist sie wichtig? Und warum ist sie so gefährdet? Das Erklärvideo ist mit dem OPERA Award 2015 in der Kategorie Didaktik ausgezeichnet worden.
Vernetzt Das Wood Wide Web
Stille Wälder sind tief… Im Waldboden verbirgt sich ein faszinierendes, komplexes Netzwerk aus Wurzeln. Es verbindet Bäume, Sträucher und Pilze miteinander. Über das Netzwerk werden Nährstoffe und Informationen ausgetauscht selbst über Speziesgrenzen hinweg.

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