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Elektrische Fische
Kurs für Schülergruppen

Wie entsteht in einer Zelle ein elektrischer Stromkreis? In diesem Kurs geht es um die Grundlagen der neuronalen Signalgebung. Die Teilnehmenden führen extrazelluläre Messungen an schwach elektrischen Fischen und ein Experiment zur Verhaltensforschung durch.

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Jahrgangsstufe
11 bis 13
Dauer
1 Tag
Maximale Teilnehmerzahl
21

Experimente

  • Messungen mit dem Oszilloskop
  • Ableitung und Erklärung des Einzelsignals von schwach elektrischen Fischen
  • Reaktion von schwach elektrischen Fischen auf Reize, Messung von Signalabfolgen

Schwach elektrische Fische wie der Elefantenrüsselfisch Gnathonemus petersii orientieren sich mit elektrischen Signalen im Wasser. Die Messung der Fischsignale wird extrazellulär mit einem Oszilloskop durchgeführt, so dass sich der Fisch währenddessen ungehindert bewegen kann. In den Elektrocyte seines elektrischen Organs erzeugt er die Signale ähnlich wie in Nervenzellen, indem ein Membranpotenzial aufgebaut und verändert wird. Die an einem Einzelsignal beteiligten Proteine und Prozesse werden im Kurs vorgestellt und untersucht. Um die Entstehung des Signals zu erklären, wenden die Teilnehmenden ihr neurophysiologisches Grundwissen an. Im zweiten Kursteil werden Signalabfolgen betrachtet. Diese Abfolgen ändern sich, wenn dem Fisch sensorische Reize präsentiert werden. Um die Veränderung zu quantifizieren, werden die Daten mit einem Ableit-Programm erfasst. Es stellt die Signalabfolge über mehrere Sekunden dar und ermöglicht, Signalfrequenzen zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu bestimmen.

Unterrichtsbezug

Neurobiologie; Steuerung und Regelung; Struktur und Funktion