Biologie

Kennzeichen des Lebendigen: Lebewesen erkennen und einordnen

Kennzeichen des Lebendigen: Lebewesen erkennen und einordnen

Kennzeichen des Lebendigen: Lebewesen erkennen und einordnen
Kennzeichen des Lebendigen: Lebewesen erkennen und einordnen
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Woran erkennst du ein Lebewesen? Nicht an einem einzigen auffälligen Merkmal. Du prüfst ein Bündel von Lebensmerkmalen: besonders Stoffwechsel, Wachstum und Entwicklung, Fortpflanzung, Reizbarkeit und Eigenbewegung. Häufig werden außerdem der Aufbau aus Zellen und die Evolution berücksichtigt.

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Warum ein Merkmal nicht genügt

Ein Auto bewegt sich, eine Wolke wird größer und ein Feuer breitet sich aus. Trotzdem sind sie keine Lebewesen. Die einzelnen Vorgänge entstehen nicht durch das vollständige Zusammenspiel biologischer Lebensprozesse.

Lebensmerkmale können unterschiedlich zusammengefasst werden. Wichtige Prozesse sind:

  • Stoff- und Energiewechsel
  • Wachstum und Entwicklung
  • Fortpflanzung

Hier betrachten wir außerdem Reizbarkeit und Eigenbewegung. Hinzu kommen der Aufbau aus Zellen und die Evolution.

Merke

Beurteile einen Grenzfall immer anhand mehrerer zusammenwirkender Merkmale. Beachte dabei den Lebenslauf: Nicht jedes Merkmal ist jederzeit sichtbar.

Beispiel

Ist eine Wolke lebendig?

Eine Wolke kann größer werden und sich über den Himmel bewegen. Ihre Bewegung ist jedoch keine Eigenleistung: Luftströmungen transportieren sie. Sie besteht aus Wassertröpfchen oder Eiskristallen, nicht aus einem Zellverband. Sie besitzt keinen eigenen Stoffwechsel und pflanzt sich nicht biologisch fort.

Ergebnis: Eine Wolke ist kein Lebewesen. Die oberflächliche Ähnlichkeit bei Bewegung und Größenänderung reicht nicht aus.

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Frage 1 von 1LeichtWarum genügt Bewegung allein nicht als Lebensnachweis?
Lösung: Auch unbelebte Dinge können durch äußere Kräfte bewegt werden. — Entscheidend ist nicht irgendeine Ortsveränderung, sondern das Zusammenspiel mehrerer Lebensprozesse.
Fünf häufig genannte Lebensmerkmale

Stoff- und Energiewechsel

Lebewesen nehmen Stoffe aus ihrer Umwelt auf, verarbeiten sie und geben Stoffe wieder ab. Dabei gewinnen oder nutzen sie Energie. Menschen nehmen zum Beispiel Nahrung, Wasser und Sauerstoff auf. Grüne Pflanzen nehmen Wasser und Mineralstoffe über die Wurzeln auf. Mithilfe von Licht stellen sie aus Wasser und Kohlenstoffdioxid Zucker her. Diesen Vorgang nennt man Fotosynthese.

Definition

Stoff- und Energiewechsel

Der Stoff- und Energiewechsel umfasst die Aufnahme, Umwandlung und Abgabe von Stoffen sowie die Nutzung von Energie.

Wachstum und Entwicklung

Lebewesen verändern im Laufe ihres Lebens Größe, Masse, Gestalt oder Fähigkeiten. Aus einem Keimling kann eine ausgewachsene Pflanze werden. Beim Wachstum werden Zellen größer oder ihre Anzahl nimmt durch Zellteilung zu. Entwicklung umfasst auch Veränderungen von Gestalt und Fähigkeiten.

Reizbarkeit

Ein Reiz ist eine Veränderung in der Umwelt oder im Körper. Lebewesen können Reize aufnehmen und darauf reagieren. Eine Katze reagiert etwa auf ein Rascheln. Eine Pflanze kann ihr Wachstum oder ihre Blätter zum Licht ausrichten.

Eigenbewegung

Eigenbewegung bedeutet nicht immer schnelles Laufen oder Schwimmen. Auch langsame Pflanzenbewegungen gehören dazu. Bewegung kann den ganzen Körper oder nur Teile betreffen; nicht jedes Lebewesen kann seinen Standort wechseln. Eine Bewegung, die ausschließlich durch Wind oder eine andere äußere Kraft entsteht, ist dagegen keine Eigenbewegung.

Fortpflanzung

Durch Fortpflanzung entstehen Nachkommen, sodass eine Art über Generationen fortbestehen kann. Tiere, Pflanzen und Bakterien besitzen dafür unterschiedliche Möglichkeiten. Bakterien können sich beispielsweise durch Zellteilung vermehren; Viele Pflanzen bilden Samen; andere Möglichkeiten sind Ableger, aus denen neue Pflanzen wachsen.

Auch ein Lebewesen, das keine Nachkommen bekommt oder bekommen kann, lebt. Fortpflanzung ist für den Fortbestand über Generationen wichtig, aber keine Pflicht für jedes einzelne Lebewesen.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Ein Lebewesen wird anhand von beurteilt. Die Aufnahme und Verarbeitung von Stoffen gehört zum . Eine Antwort auf Licht, Geräusche oder Berührung zeigt die . Eine vom Wind getragene Wolke besitzt keine .

Lösungen: Lücke 1: mehreren Lebensmerkmalen; Lücke 2: Stoff- und Energiewechsel; Lücke 3: Reizbarkeit; Lücke 4: Eigenbewegung. Prüfe stets, welcher biologische Prozess beschrieben wird und ob er vom Prüfobjekt selbst ausgeht.
Welche Rolle Zellen und Evolution spielen
Definition

Zelle

Die Zelle ist der grundlegende Baustein der Lebewesen. Einzeller bestehen aus einer einzigen Zelle; vielzellige Lebewesen aus vielen zusammenwirkenden Zellen.

Alle Lebewesen bestehen aus Zellen. Ein Zellbestandteil oder ein Organ ist dadurch aber nicht automatisch ein selbstständig lebensfähiger Organismus. Ein Herz wird im Körper zum Beispiel mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt und gibt Abfallstoffe ab.

Evolution bedeutet, dass sich die vererbbaren Eigenschaften von Populationen über Generationen verändern. Eine Population umfasst Lebewesen derselben Art, die zur gleichen Zeit in einem Gebiet leben. Vererbbar heißt: Eigenschaften können über die Erbinformation an Nachkommen weitergegeben werden. Das Wachstum eines einzelnen Tieres ist deshalb keine Evolution.

Gut zu wissen

Zellaufbau betrifft den Aufbau eines Lebewesens; Evolution betrifft Generationenfolgen. Beide ergänzen die Lebensprozesse, die du an einem einzelnen Lebewesen untersuchen kannst.

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Frage 1 von 2MittelWelche Aussage trennt Zelle und Organ korrekt?
Lösung: Lebewesen bestehen aus Zellen, aber ein Organ wie das Herz ist vom Gesamtorganismus abhängig. — Zellen bilden die Grundlage. In einem vielzelligen Organismus arbeiten spezialisierte Zellen, Organe und Organsysteme zusammen.
Frage 2 von 2MittelWarum lässt sich Evolution nicht wie eine Bewegung direkt an einem einzelnen Tier prüfen?
Lösung: Evolution beschreibt Veränderungen vererbbarer Eigenschaften von Populationen über Generationen. — Halte die Ebenen auseinander: Ein Individuum wächst und entwickelt sich; vererbbare Eigenschaften von Populationen verändern sich über Generationen.
Pflanzen und Bakterien richtig einordnen

Pflanzen werden leicht übersehen, weil sie nicht herumlaufen. Trotzdem zeigen sie mehrere Lebensmerkmale.

Beispiel

Prüfung einer Bohnenpflanze

  1. Stoffwechsel: Sie nimmt Wasser und Mineralstoffe über die Wurzeln auf und betreibt Fotosynthese.
  2. Wachstum und Entwicklung: Aus dem Keimling wächst eine größere Pflanze mit neuen Blättern.
  3. Reizbarkeit: Spross und Blätter reagieren auf Licht und können sich danach ausrichten.
  4. Eigenbewegung: Die Ausrichtung entsteht durch Vorgänge der Pflanze und nicht dadurch, dass Wind sie an einen anderen Ort trägt.
  5. Fortpflanzung: Eine ausgewachsene Bohnenpflanze kann Blüten und später Samen bilden.
  6. Zellen: Die Pflanze ist aus Zellen aufgebaut.

Ergebnis: Die Bohnenpflanze ist ein Lebewesen. Die Begründung verbindet mehrere Lebensmerkmale; nicht alle sind gleichzeitig zu beobachten.

Bakterien sind ebenfalls Lebewesen, obwohl du sie ohne Hilfsmittel meist nicht siehst. Ein Bakterium besteht aus einer Zelle, besitzt einen eigenen Stoffwechsel und vermehrt sich meist durch Zweiteilung. Manche Bakterien können sich mithilfe von Flagellen bewegen. Flagellen sind dünne, fadenförmige Strukturen, die der Fortbewegung dienen können.

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Frage 1 von 2MittelEine Topfpflanze steht still. Welche Beobachtung spricht trotzdem für Leben?
Lösung: Sie wächst zum Licht, nimmt Wasser auf und bildet neue Blätter. — Bei Pflanzen sind Lebensprozesse oft langsam. Wachstum, Stoffwechsel und Reaktionen auf Licht liefern zusammen eine tragfähige Begründung.
Frage 2 von 2SchwerGedankenbeispiel: Ein unbekanntes mikroskopisches Objekt teilt sich und besitzt einen eigenen Stoffwechsel. Welche Folgerung ist am besten begründet?
Lösung: Es zeigt mehrere wichtige Lebensmerkmale und könnte ein Lebewesen sein. — Mehrere biologische Prozesse sind aussagekräftiger als Größe oder sichtbare Fortbewegung. Für eine endgültige Einordnung prüfst du auch den Zellaufbau und weitere Lebensprozesse unter Beachtung des Lebenslaufs.
Grenzfälle und Systemebenen beurteilen

Viren besitzen Erbsubstanz, aber keinen eigenen Stoffwechsel und keine zelluläre Organisation wie Lebewesen. Sie können sich nur mithilfe einer Wirtszelle vermehren. Nach den hier verwendeten schulischen Kriterien gelten sie deshalb nicht als Lebewesen.

Definition

Wirtszelle

Eine Wirtszelle ist eine lebende Zelle, deren Strukturen ein Virus für seine Vermehrung nutzt.

Erbsubstanz enthält die Bauanleitungen für biologische Strukturen. Ihr Besitz allein reicht als Lebensnachweis nicht aus. Bei Viren fehlen zusätzlich zum eigenen Stoffwechsel die Zellen; deshalb ist die Einordnung durch mehrere Kriterien begründet.

Bei einem Menschen kannst du folgende Systemebenen unterscheiden:

  1. Eine Zelle ist die grundlegende Einheit, zum Beispiel eine Herzmuskelzelle.
  2. Ein Gewebe besteht aus zusammenwirkenden Zellen mit ähnlichen Aufgaben, zum Beispiel Herzmuskelgewebe.
  3. Ein Organ besteht aus verschiedenen Geweben und erfüllt bestimmte Aufgaben, zum Beispiel das Herz.
  4. Ein Organsystem umfasst zusammenarbeitende Organe, zum Beispiel das Kreislaufsystem mit Herz und Blutgefäßen.
  5. Ein Organismus ist das gesamte Lebewesen, zum Beispiel ein Mensch. Ein Einzeller ist bereits als einzelne Zelle ein Organismus und hat keine Organe.
Beispiel

Ist ein herausgelöstes Herz ein selbstständiges Lebewesen?

Solange die Zellen des herausgelösten Herzens noch leben, läuft in ihnen Stoffwechsel ab. Ohne Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen bleiben sie jedoch nicht dauerhaft funktionsfähig. Das Herz erfüllt Teilaufgaben des Körpers und wird durch die Entnahme nicht zu einem vollständigen Organismus.

Ergebnis: Das Herz ist ein Teil eines Lebewesens, aber kein selbstständig lebensfähiger Organismus.

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Frage 1 von 2MittelWelche Reihenfolge führt von der kleineren zur umfassenderen Systemebene?
Lösung: Herzmuskelzelle – Herzmuskelgewebe – Herz – Kreislaufsystem – Mensch — Zellen wirken in Geweben, Gewebe in Organen und Organe in Organsystemen zusammen; diese gehören zum Organismus.
Frage 2 von 2SchwerWarum gelten Viren nach den verwendeten Kriterien nicht als Lebewesen?
Lösung: Sie besitzen keinen eigenen Stoffwechsel und vermehren sich nur mithilfe von Wirtszellen. — Entscheidend sind fehlende selbstständige Lebensprozesse, nicht Größe oder Wirkung auf andere Organismen.
Karteikasten
Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Kennzeichen des Lebendigen
    • Häufige Prozesse
      • Stoff- und Energiewechsel
      • Wachstum und Entwicklung
      • Reizbarkeit und Eigenbewegung
      • Fortpflanzung
    • Ergänzende Gesichtspunkte
      • Aufbau aus Zellen
      • Evolution von Populationen
    • Prüfmethode
      • mehrere Merkmale untersuchen
      • Eigenleistung von äußerer Wirkung trennen
      • verwendete Definition nennen
    • Einordnungen
      • Pflanzen und Bakterien sind Lebewesen
      • Wolken sind keine Lebewesen
      • Viren gelten nach diesen Kriterien nicht als Lebewesen
    • Systemebenen beim Menschen
      • Zelle und Gewebe
      • Organ und Organsystem
      • Organismus
Abschluss-Check
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Frage 1 von 4LeichtWelche Gruppe enthält nur Lebensmerkmale?
Lösung: Stoffwechsel, Wachstum und Fortpflanzung — Lebewesen betreiben Stoffwechsel, wachsen im Laufe ihres Lebens und gehören zu Generationenfolgen mit Fortpflanzung.
Frage 2 von 4MittelEine junge, noch wachsende Sonnenblume richtet sich im Tagesverlauf zur Sonne aus. Welche zwei Merkmale werden dadurch besonders sichtbar?
Lösung: Reizbarkeit und Eigenbewegung — Das Licht wirkt als Reiz; die Pflanze beantwortet ihn durch eine selbst hervorgebrachte Ausrichtung.
Frage 3 von 4SchwerGedankenbeispiel: Ein Forschungsobjekt wird vom Wasser bewegt, wird durch angelagertes Material größer und zerfällt in kleinere Stücke. Was ist die beste Beurteilung?
Lösung: Die Beobachtungen reichen nicht als Lebensnachweis; Stoffwechsel, Reizbarkeit, Zellen und biologische Fortpflanzung müssen weiter geprüft werden. — Benenne bei Grenzfällen zuerst die beobachteten Vorgänge und prüfe dann, ob dahinter eigenständige biologische Prozesse stehen.
Frage 4 von 4SchwerWelche Begründung für die Einordnung eines Virus ist fachlich am stärksten?
Lösung: Nach der verwendeten Merkmalsliste fehlen ihm ein eigener Stoffwechsel, eine zelluläre Organisation und selbstständige Vermehrung. — Ein einzelner lebensähnlicher Bestandteil genügt nicht. Eine gute Begründung nennt mehrere Kriterien und ihre Grenzen.

Prüfe mehrere Lebensmerkmale, beachte den Lebenslauf und begründe deine Einordnung mit konkreten Beobachtungen.

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