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Biologische Informationsverarbeitung
Dr. K. Frischknecht
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SS 2004
jeweils:
Dienstag, 09:25-11:10
Hörsaal 403
BIO-Startseite
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| Stand: 31.03.2004 |
| Übersicht zur PHS-Vorlesung |
SLA 6sm |
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Woche
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Datum
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Kurs Nr.
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Kursthema
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Stichworte zum Inhalt
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17
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20.04.
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1
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Einführung
Grundlagen Genetik
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Technische und biologische Informationssysteme
Zelluläre Grundlagen der Genetik: Mitose und Meiose |
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18
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27.04.
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2
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Klassische Genetik 1 |
Grundlagen zur klassischen Genetik I |
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19
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04.05.
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3
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Klassische Genetik 2
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Grundlagen zur klassischen Genetik II |
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20
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11.05.
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4
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Klassische Genetik 3
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Klassische Humangenetik |
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21
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18.05.
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5
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Molekulare Genetik 1
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Grundlagen zur molekularen Genetik (DNA, Gene/Genom, Proteinbiosynthese) |
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22
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25.05.
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6
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Molekulare Genetik 2
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Molekulare Genetik bei Bakterien und Viren (Transformation, Konjugation, Transduktion, Plasmide)
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23
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01.06.
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7
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Molekulare Genetik 3
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Grundlagen zur Gentechnik |
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24
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08.06.
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8
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Molekulare Genetik 4
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Molekulare Humangenetik
Gentechnik am Menschen |
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25
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15.06.
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9
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Neurobiologie 1
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Zelluläre Neurobiologie: Signalübertragung |
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26
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22.06.
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10
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Neurobiologie 2
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Zelluläre Neurobiologie: Erregungsübertragung an Synapsen |
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27
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29.07.
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11
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Neurobiologie 3
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Neurobiologie süchtigen Verhaltens (Drogenwirkungen) |
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Testatpflicht:
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Minivortrag: Details siehe hier!!.......................................................................................... |
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Literaturliste zu biologischen Informationssystemen
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,,HB
,,FD
,,NW
,,SB
,,LB |
Hochschullehrbuch (anspruchsvolleres Niveau)
Fachwissenschaftliche Darstellung, etwas einfacheres Niveau als HB
Nachschlagewerk bzw. als Nachschlagewerk geeignet
Schulbuch
Lehrerbuch
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,,*
,,** |
.empfehlenswerte Anschaffung für die Lehrerbibliothek
empfehlenswerte Anschaffung für die private Bibliothek
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Empfohlene Lektüre zur Vorlesung in "Biologische Informationsverarbeitung":
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Skriptum:
Frischknecht, K.: Biologische Informationsverarbeitung - Genetik, Neurobiologie. Pädagogische Hochschule St. Gallen (PHS), St. Gallen, 5. Auflage, 235 S. (2004)
Themen: 1. Biologische Informationssysteme; 2. Zelluläre Grundlagen der Genetik: Mitose und Meiose; 3. Grundlagen zur klassischen Genetik; 4. Klassische Humangenetik; 5. Grundlagen der molekularen Genetik; 6. Molekulare Genetik bei Bakterien und Viren; 7. Grundlagen zur Gentechnik; 8. Tier- und Pflanzenzüchtung; 9. Molekulare Humangenetik; 10. Gentechnik am Menschen; 11. Zelluläre Neurobiologie: Signalerzeugung; 12. Zelluläre Neurobiologie: Erregungsübertragung an Synapsen; 13. Neurobiologie süchtigen Verhaltens (Drogenwirkungen); 14. Sinnesbiologie: Vom Lichtreiz zum Sehen.
Lehrbuch:
CAMPBELL, N.A.: Biologie. - Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 1. Aufl., korr. Nachdruck (2000)
Kap. 12-19 (Meiose und sexuelle Entwicklungszyklen; Mendel und der Genbegriff; Die chromosomale Grundlage der Vererbung; Die molekulare Grundlage der Vererbung; Vom Gen zum Protein; Mikroben als Modellsysteme: Die Genetik der Viren und Bakterien; Organisation und Expression des eukaryotischen Genoms; Gentechnologie); 44, 45 (Nervensysteme; Sensorik und Motorik).
CAMPBELL, N.A., REECE, J.B. (MARKL, J., Hrsg.): Biologie.
Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg/Berlin, 6. Aufl., 1606 S., (2003). Kap. 12-20, 48, 49.
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GENETIK
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BERG, P., SINGER, M.: Die Sprache der Gene. Grundlagen der Molekulargenetik.
Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg/Berlin/Oxford, 1. Aufl., 327 S. (1993)
[HB/FD: Eine ausgezeichnete und didaktisch geschickte Einführung in die Molekulargenetik, mit vielen zweifarbigen Abb. - ISBN: 3-86025-202-X].
Themen: 1. Die Gene werden entdeckt; 2. Moleküle übertragen Informationen; 3. Vom Gen zur Eigenschaft; 4. Wie man lernte, mit Genen umzugehen; 5. Klonierung von Genen; 6. Gene sind interessanter, als man denkt; 7. Die Anatomie der Gene; 8. Manche Gene wechseln ihre Position; 9. Gene treiben und dokumentieren die Evolution; 10. Viren und Krebs; 11. Die Erforschung biologischer Systeme; 12. Gezielte Eingriffe in biologische Systeme.
BUSELMAIER, W., TARIVERDIAN, G.: Humangenetik.*
Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg, 2. Aufl., 449 S., (1999)
[HB/NW: Theoretische und molekulare Grundlagen der Humangenetik inkl. der klinischen Praxis (genetische Beratung, prä- und postnatale Diagnostik), als knappes Nachschlagewerk geeignet. 277 Abb., 116 Übersichten. - ISBN: 3-540-54095-4].
Themen: 1. Molekulare Grundlagen der Humangenetik; 2. Mutationen und ihre Folgen für die Gesundheit; 3. Chromosomen des Menschen; 4. Chromosomenstörungen; 5. Formale Genetik (Mendelsche Erbgänge); 6. Multifaktorielle (polygene) Vererbung; 7. Angeborene Fehlbildungen; 8. Enzymdefekte und deren Folgen; 9. Genetische Diagnostik und Beratung; 1O. Therapie genetischer Krankheiten; 11. Populationsgenetik; 13. Möglichkeiten des genetischen Abstammungsnachweises.
BROWN, T.A.: Moderne Genetik. Eine Einführung.*
Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg/Berlin/Oxford, 2. Aufl., 514 S. (1999)
[HB/FD: Zeitgemässe, klar geschriebene und spannende Einführung in die vorwiegend modernere Genetik. Zahlreiche zweifarbige Abb. - ISBN: 3-8274-0306-5].
Themen: 1. Einführung: Ursprünge der Genetik und der Molekularbiologie; 2. Gene bestehen aus DNA; 3. Die DNA-Struktur; 4. Gene und biologische Information; 5. Transkription; 6. RNA-Typen: rRNA und tRNA; 7. RNA-Typen: mRNA; 8. Der genetische Code; 9. Translation; 10. Regulation der Genexpression; 11. Replikation von DNA-Molekülen; 12. Veränderungen des genetischen Materials; 13. Viren - die einfachsten Lebensformen; 14. Prokaryotische Genome; 15. Eukaryotische Genome; 16. Das menschliche Genom; 17. Was Mendel entdeckte; 18. Mendelsche Genetik und die Erforschung eukaryotischer Gene; 19. Genetische Analyse von Bakterien; 20. DNA-Klonierung, 21. Die Erforschung klonierter Gene., 22. Die Sequenzierung ganzer Genome.
HAFNER, L., HOFF, P.: Genetik (Reihe: Materialien für den Sekundarbereich II, Biologie).*/**
Schroedel Schulbuchverlag, Hannover, 2. Aufl. (Neubearbeitung), 160 S. (1995)
[LB: Eine gute und grafisch ansprechende Zusammenfassung der klassischen und neueren molekularen Genetik. Viele mehrfarbige Abb. - ISBN: 3-507-10526-8]
Themen: 1. Was ist Vererbung?; 2. Entwicklung bei Tier und Pflanze; 3. Zellteilung und Chromosomen; 4. Klassische Genetik; 5. Erbgut und Umwelt; 6. Molekulare Grundlagen der Vererbung; 7. Vererbung bei Bakterien und Viren; 8. Gentechnik; 9. Tier- und Pflanzenzüchtung; 10. Humangenetik; 11. Genetische Struktur von Populationen.
MURKE, J., CLEVE, H. (Hrsg.): Humangenetik.*/**
Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart, 6. Aufl., 245 S. (1996)
[FD/LB: In straffer und übersichtlicher Form werden die naturwissenschaftlichen Grundlagen und Methoden der Humangenetik, aber auch die Anwendung des Wissens in Beratung und Therapie sowie ethische Fragen behandelt, mit 265 Abb., 56 Tab. - ISBN: 3-432-88176-2].
Themen: 1. Molekulare Grundlagen der Humangenetik; 2. Mutationen beim Menschen und ihre Folgen; 3. Chromosomen des Menschen; 4. Chromosomenaberrationen; 5. Formale Genetik (Mendelsche Erbgänge); 6. Multifaktorielle (polygene) Vererbung; 7. Zwillinge in der humangenetischen Forschung; 8. Populationsgenetik; 9. Enzymdefekte und deren Folgen; 10. Genetische Diagnostik und Beratung; 11. Möglichkeiten des genetischen Abstammungsnachweises.
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NEUROBIOLOGIE
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CAMPENHAUSEN, C.v.: Die Sinne des Menschen. Einführung in die Psychophysik der Wahrnehmung.
Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York, 2. Aufl., 254 S. (1993)
[HB/NW: Eine Einführung in die Sinnesphysiologie, mit vielen Beobachtungs- und Versuchsanregungen. 246 Abb., 4 Tab. - ISBN: 3-13-6033002-7].
Themen: 1. Einführung; 2. Somatosensorik; 3. Chemorezeption; 4. Hören; 5. Wahrnehmung der Stellung und Bewegung im Raum; 6. Sehen: Abbildung der Aussenwelt im Auge; 7. Netzhaut und Lichtempfindlichkeit; 8. Farbensehen; 9. Psychophysik neuronaler Prozesse im visuellen System; 10. Sehen mit zwei Augen; 11. Bewegungs- und Formensehen.
KORDILLA, J.-P.: Hormon- und Nervenphysiologie beim Menschen (Unterrichtspraxis Biologie. Strukturierung, Materialien, Informationen, Bd. 10).*
Aulis Verlag Deubner, 1. Aufl., 82 S. (1996)
[LB/SB: Eine Unterrichtshilfe für Lehrpersonen, mit Materialien: Aufgaben, Experimente, Modelle, Folienvorlagen, 5 Arbeitstransparente. - ISBN: 3-7614-1774-8].
Themen: 1. Vom Reiz zur Reaktion; 2. Nervensystem; 3. Hormone.
REICHERT, H.: Neurobiologie.
Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York, 2. Aufl., 250 S. (2000)*
[HB: Umfassend angelegte Einführung in die Neurowissenschaften mit besonderer Betonung der Grundprinzipien der neuronalen Informationsverarbeitung. Mit 323 zweifarbigen Abb. und Tab. - ISBN: 3-13-754302-X].
Themen: 1. Aufbau der Nervensysteme; 2. Neuronale Signalerzeugung 3. Synaptische Übertragung; 4. Sensorische Systeme; 5. Motorische Systeme; 6. Systemintegration; 7. Entwicklung; 8. Erhaltung und Reparatur; 9. Erfahrungsabhängige Prozesse; Sachverzeichnis.
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Hinweis: Neurobiologie wird natürlich ebenfalls ausführlich in den allgemeinen Lehrbüchern zur Humanphysiologie und -psychologie behandelt. Ausgewählte Beispiele:
BIRBAUMER, N., SCHMIDT, R.F.: Biologische Psychologie.
Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg, 5. Aufl., 786 S. (2002)
[HB:Sehr lesbare und gut illustrierte Einführung in die Physiologie psychisch wichtiger Systeme. 522 meist farbige Abb., 829 Einzeldarstellungen, 48 Tab. - ISBN: 3-540-65781-9].
Themen: Kap 4 Psychoneuroimmunologie; Kap. 5 Endokrine Systeme (Hormone); Kap. 6 Psychoneuroendokrinologie; Kap. 7 Erregungsbildung und Erregungsleitung; Kap. 8 Synaptische Erregung und Hemmung; Kap. 9 Autonomes Nervensystem; Kap. 15 Allgemeine Sinnesphysiologie und Grundlagen der Wahrnehmungspsychologie; Kap. 16 Somatosensorik, Nozizeption, Schmerz; Kap. 17 Das visuelle System; Kap. 18 Hören und Gleichgewicht; Kap. 19 Geschmack und Geruch; Kap. 20 Funktionelle Anatomie des Zentralnervensystems; Kap. 24 Plastizität, Lernen, Gedächtnis; Kap. 25 Motivation; Kap. 27 Kognitive Prozesse (Denken).
KLINKE, R., SILBERNAGEL, S. (Hrsg.): Lehrbuch der Physiologie.
Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York, 3. Aufl., 843 S. (2001)
[HB: Kurzcharakterisierung siehe Skript "Biologie des Menschen I", 1sm].
Themen: Kap. 4 Membranpotential; Kap. 5 Erregungsübertragung in Zellverbänden; Kap. 17 Endokrines System; Kap. 20 Bauelemente des Nervensystems; Kap. 21 Somatoviszerale Sensibilität; Kap. 22 Hören und Sprechen: Kommunikation des Menschen; Kap. 23 Sehsystem; Kap. 24 Chemische Sinne; Kap. 25 Empfindungen - Wahrnehmungen; Kap. 26 Sensomotorik: Funktionen des Rückenmarks und absteigender Bahnen; Kap. 27: Sensomotorik: supraspinale Mechanismen; Kap. 28 Neurovegetative Regulationen.
SCHMIDT, R.F., THEWS, G. (Hrsg.): Physiologie des Menschen.
Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg, 28. Aufl., 891 S. (2000)
[HB: Kurzcharakterisierung siehe Skript "Biologie des Menschen I", 1sm].
Themen: Kap. 2 Informationsvermittlung durch elektrische Erregung; Kap. 3 Erregungsübertragung von Zelle zu Zelle; Kap. 6 Physiologie der Grosshirnrinde; Kap. 7 Wachen, Aufmerksamkeit und Schlafen; Kap. 8 Lernen und Gedächtnis; Kap. 9 Motivation und Emotion; Kap. 10 Kognitive Funktionen und Denken; Kap. 11 Allgemeine Sinnesphysiologie; Kap. 12 Das somatoviszerale sensorische System; Kap. 13 Nozizeption und Schmerz; Kap. 14 Der Gleichgewichtssinn; Kap. 15 Hören und Sprechen; Kap. 16 Gesichtssinn und Okulomotorik; Kap. 17 Geschmack und Geruch; Kap. 18 Grundlagen physiologischer Regelungsprozesse; Kap. 19 Vegetatives Nervensystem; Kap. 20 Endokrinologie.
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HORMONE
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DOMEN, K.: Hormone.
(PRAXIS-Schriftenreihe Biologie, Bd. 40).
Aulis Verlag Deubner, Köln, 1. Aufl., 151 S. (1995).
[LB: Der knappe Band vermittelt das allgemeine Grundlagenwissen der Hormonwissenschaften sowie einen Überblick über den derzeitigen Kenntnisstand der einzelnen innersekretorischen Drüsen, mit 21 Abb. und 7 Tab. - ISBN: 3-7614-1613-8].
Themen: 1. Hormone; 2. Hormondrüsen und Hormone des Menschen; 3. Wachstumshormon - Wie wachsen Kinder?, 4. Sexualhormone.
GOTTHARD, W.: Hormone - Chemische Botenstoffe.*/**
(Basiswissen Biologie, Bd. 6).
Gustav Fischer Verlag, Stuttgart/Jena, 1. Aufl., 104 S. (1993).
[LB: In einer gelungenen Text/Bild-Kombination - linke Buchseite kurzgefasste Informationen, rechte Seite Arbeitsmaterialien als Abb. und Graphiken - wird hauptsächlich auf die Hormondrüsen und Hormone des Menschen eingegangen; ganz knapp sind auch pflanzliche und tierische Hormone behandelt. - ISBN: 3-437-20470-X].
Themen: 1. Allgemeines über Hormone; 2. Den Hormonen auf der Spur; 3. Hypothalamus-Hypophysen-System; 4. Hormone steuern das Wachstum; 5. Die Schilddrüse; 6. Die Steuerung des Calciumhaushaltes, 7. Insulin und Glukagon; 8. Hormonelle Steuerung des Wasserhaushaltes; 9. Die Nebennieren und der Stress; 10. Geschlechtsorgane als Hormondrüsen; 11. Die geheimnisvolle Zirbeldrüse; 12. Die Thymusdrüse; 13. Die Gewebshormone; 14. Hormone und Insekten; 15. Pflanzenhormone; 16. Pflanzen produzieren Zoohormone; 17. Evolution des Hormonsystems.
KOLB, E.: Hormone - Regulatoren der Lebensvorgänge.
(Reihe: Wir und die Natur).
Aulis Verlag Deubner, Köln, 1. Aufl., 144 S. (1985).
[SB/LB: In der populärwissenschaftlichen Reihe "Wir und die Natur" wird ein leicht lesbarer Einblick in das Wesen der Hormone geboten. 49 Abb., 18 Tab. - ISBN: 3-7614-0857-9].
Themen: 1. Wege zur Erforschung der Hormone; 2. Wo die Hormone gebildet werden; 3. Der Hypothalamus - Zentrale der Regulation; 4. Die Hypophyse - Dirigent des endokrinen Orchesters; 5. Die Schilddrüse: ein Regulator der Energiegewinnung und des Ca-Stoffwechsels; 6. Die Nebenschilddrüsen und das Parathormon; 7. Die Inselzellen der Bauchspeicheldrüse; 8. Die Nebennieren und die Anpassungsfähigkeit unseres Körpers; 9. Die Keimdrüsenhormone; 10. Was die Gewebshormone leisten; 11. Ein Blick auf die chemische Struktur und die Bildung der Hormone; 12. Schadet uns Stress? 13. Wissenswertes über die Regulation des Stoffwechsels der Glukose und der Fettsäuren; 14. Interessantes zur Regulation des Wachstums und des Proteinstoffwechsels; 15. Regler im Wasser- und Elektrolytgehalt des Körpers; 16. Wie wird der Energieumsatz reguliert?; 16. Sexualität und Fortpflanzung.
KORDILLA, J.-P.: Hormon- und Nervenphysiologie beim Menschen.*
(Reihe: Unterrichtspraxis Biologie. Strukturierung, Materialien, Informationen, Bd. 10).
Aulis Verlag Deubner, 1. Aufl., 82 S. (1996).
[LB/SB: Eine Unterrichtshilfe für Lehrpersonen, mit Materialien: Aufgaben, Experimente, Modelle, Folienvorlagen, 5 Arbeitstransparente. - ISBN: 3-7614-1774-8].
Themen: 1. Vom Reiz zur Reaktion; 2. Nervensystem; 3. Hormone.
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UNTERRICHTSMATERIAL
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*FREYTAG, K., WISNIEWSKI, H. (Hrsg.): Biologie, Bd. 5 Genetik, Gentechnik. Arbeitsblätter, Tests, Rätsel. Klassen 5 bis 10 (Reihe: Z.E.U.S. materialien)
Aulis Verlag Deubner, Köln, 1. Aufl., 262 S. (2001).
[LB/(SB)/[MK]: Vielfältige Unterrichtsmaterialien (materialgebundene Aufgaben, Arbeitsblätter, Experimentier- und Bastelanleitungen, Folienvorlagen bzw. Tafelbildvorlagen, Testvorschläge, Rätsel, Spiele, mit Lehrer- und Schülerblättern) für den zeitsparenden Einsatz (Z.E.U.S. = Zeit und Energie bei der Unterrichtsvorbereitung sparen!) im humanbiologischen Unterricht; zahlreiche s/w-Abb.
Themen: 1. Klassische Genetik (Chromosomen, DNA, genetischer Code, Mitose und Meiose, Mendelsche regeln, Begriffe und Personen), 2. Humangenetik (Vererbung, Mutationen, Erbkrankheiten), 3. Angewandte Genetik - Gentechnik (Biotechnologie und Klonen, Gentechnik, Genetik in der Diskussion, Begriffe]
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