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Chemische Evolution (Basiswissen)

Wie entstand das Leben auf der Erde? Die chemische Evolution lieferte die Antwort! Erfahre, wie organische Verbindungen aus anorganischen entstanden sind und was das Urey-Miller-Experiment uns darüber lehrte. Interessiert? Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text!

Alle Inhalte sind von Lehrkräften & Lernexperten erstellt
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Bio-Team
Chemische Evolution (Basiswissen)
lernst du in der 9. Klasse - 10. Klasse

Chemische Evolution (Basiswissen) Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Chemische Evolution (Basiswissen) kannst du es wiederholen und üben.
  • Beschreibe, wie die Bakterien das Leben auf der Erde verändert haben.

    Tipps

    Diese Bakterien lebten aerob, das bedeutet, sie benötigten Sauerstoff für ihren Stoffwechsel.

    Lösung

    Die Entwicklung der Bakterien hat das Leben auf der Erde sehr verändert. Die Vorfahren der heutigen Cyanobakterien waren in der Lage, die Atmosphäre und die Urozeane mit Sauerstoff anzureichern. Dies war Voraussetzung für die Entwicklung mehrzelliger Lebewesen, die auf Sauerstoff angewiesen sind.

  • Beschreibe die Entstehung der Erde.

    Tipps

    So sah unsere Erde vor 4,6 Milliarden Jahren aus.

    Lösung

    Der Quizmaster kann uns mit dieser Frage nicht mehr aus der Fassung bringen. Denn wir kennen ja nun die Antwort. Unsere Erde ist vor 4,6 Milliarden Jahren aus einem mit Staubkörnchen versetzten Gasnebel entstanden. Allerdings sah die Erde nicht gleich so aus, wie wir sie heute kennen. Zunächst war die Erdoberfläche flüssig und sehr heiß, erst später bildetet sich eine feste Kruste. Als die Erde abkühlte, kondensierte der Wasserdampf zu Wasser und es entstanden die Urozeane, die auch als Ursuppe bezeichnet werden. Zu diesem Zeitpunkt war kein Leben auf der Erde möglich und in der Uratmosphäre gab es noch keinen Sauerstoff.

  • Benenne einige Fakten rund um die Bakterien.

    Tipps

    Bei der Vermehrung wächst die Bakterienzelle an und die Zellbestandteile verdoppeln sich. Somit ist nach der Zweiteilung der Zelle in beiden Tochterzellen das Erbgut der Mutterzelle enthalten.

    Lösung

    Bakterien besitzen als Prokaryoten keinen echten Zellkern. Die Bakterienzelle ist generell sehr viel einfacher aufgebaut als die einer Pflanze oder einer Tierzelle.

    In der Regel vermehren sich Bakterien ungeschlechtlich durch Zweiteilung. Dabei sind die Nachkommen eines Bakteriums untereinander genetisch identisch, sodass man hier auch von Klonen spricht.

    Bakterien haben verschiedene Stoff- und Energiewechselprozesse. Es gibt sowohl heterotroph als auch autotroph lebende Bakterien.

  • Erkläre verschiedene Stoffwechselwege der Bakterien.

    Tipps

    Viele Mikroorganismen betreiben Gärung so wie die Milchsäurebakterien, deren Ausscheidungsprodukt Milchsäure ist. Die Gärung verläuft anaerob.

    Die Zellatmung ist eine heterotrophe Ernährungsform.

    Lösung

    Bakterien leben auf unserer Erde schon seit vielen Jahren. Aufgrund der unterschiedlichen Lebensräume, die sie besiedeln, haben sie unterschiedliche Stoff- und Energiewechselprozesse entwickelt.

    Bei der Zellatmung handelt es sich um eine aerobe Ernährungsform, denn es wird Sauerstoff für den Abbau organischer Stoffe benötigt. Anders ist dies bei der Gärung, hier werden ohne Sauerstoff energiereiche organische Stoffe abgebaut.

    Die Fotosynthese und Chemosynthese sind autotrophe Energiestoffwechsel. Der Aufbau energiereicher organischer Stoffe geschieht entweder durch die Nutzung chemischer Energie (= Chemosynthese) oder durch die Nutzung des Sonnenlichts (= Fotosynthese).

  • Beschreibe das Miller-Urey-Experiment.

    Tipps

    Das Wasser wurde im Kolben erhitzt und zum Kochen gebracht, es entstand so Wasserdampf.

    Lösung

    Die Ergebnisse des Miller-Urey-Experiments, oder auch Ursuppen-Experiment bezeichnet, zeigen, dass unter Bedingungen der Uratmosphäre die Bildung organischer Verbindungen möglich ist.

    Die beiden Forscher verwendeten einen mit Wasser gefüllten Kolben und brachten dieses Wasser zum Kochen. Der entstandene Wasserdampf wurde mit Kohlenmonoxid, Methan, Ammoniak und Wasserstoff angereichert. Durch zwei Elektroden, die Funken produzierten, wurden Blitze simuliert. Im Laufe des Experiments wurde das Gemisch immer wieder erneut zum Kochen gebracht und abgekühlt. Dies simulierte die damaligen Umweltbedingungen.

    Am Ende des Versuchs konnten die beiden Forscher organische Verbindungen, wie Aminosäuren, nachweisen.

  • Erkläre verschiedene Evolutionstendenzen.

    Tipps

    Die Lungen der Lurche sind sehr einfach gebaut. Bei den Reptilien nimmt die Komplizierung zu, die Lungenoberfläche ist vergrößert und sie können mehr Sauerstoff aufnehmen.

    Die Zellen der Lebewesen sind in Bau und Funktion zunehmend differenziert. Das rote Blutkörperchen zum Beispiel ist für den Sauerstofftransport zuständig.

    Lösung

    In der Evolution kann man verschiedene Tendenzen erkennen.

    Zum Beispiel wird der Aufbau der Atmungsorgane im Laufe der Evolution immer komplexer, die Leistungsfähigkeit der Organe steigt an. Man spricht von der Evolutionstendenz Komplizierung.

    Bei der Differenzierung kann man erkennen, dass die Zellen der Lebewesen in Bau und Aufgabe immer differenzierter werden. Einige sind auf bestimmte Aufgaben spezialisiert.

    Die Spezialisierung meint die Anpassung der Lebewesen an verschiedenen Umweltbedingungen.

    Der Zentralisierung dient das Nervensystem als Beispiel. Quallen, die früh in der Evolution entstanden sind, besitzen ein diffuses Nervensystem ohne Knotenpunkte. Beim Menschen ist das Nervensystem hoch entwickelt. Das Gehirn und Rückenmark bildet das zentrale Nervensystem, hier hat eine starke Zentralisierung stattgefunden.