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.
- 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 Elektrocyten 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 digitalisiert. Mit Hilfe des Computers wird es möglich, die Signalfrequenzen zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu bestimmen.
Unterrichtsbezug
Neurobiologie; Steuerung und Regelung; Struktur und Funktion