Biomembranen – Selbstorganisation und Transport
Kurs für Schülergruppen

Wie funktionieren Biomembranen als Barriere zwischen Umwelt und Zelle und ermöglichen trotzdem den Austausch zwischen Zellinnerem und -äußerem? Welche Eigenschaften sind passiv in ihrem Aufbau „eingebaut“ und wann müssen sie aktiv werden?

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Jahrgangsstufe
10 bis 13
Dauer
1 bis 1,5 Tage
Maximale Teilnehmerzahl
16

Experimente

  • Oberflächenspannung und Benetzung
  • Selbstorganisation von Tensiden
  • Molekülfaltung von Eiweißen
  • Fluoreszenz und Farbe (Anregung/Emission, Aldolkondensation)
  • Vesikelpräparation mit Elektroformation
  • Modellversuche zu Transport und Fusion (Dialyseschlauch, Kronenether als einfacher Carrier, Vesikeldurchtritt durch Dichte-Schichtungen)

Viele Prozesse in der Biologie haben ihre Grundlagen in den chemischen Eigenschaften der an ihnen beteiligten Naturstoffe – auch so „vielschichtige“ wie der Aufbau von Membranen und die Transportprozesse, die über sie stattfinden. In diesem Kurs untersuchen die Schüler*innen die ordnenden Kräfte von Lipiden (Tensiden) und Proteinen, erfahren, wie man sie markieren und somit sichtbar machen kann und tasten sich so Modelle zu Membrantransport und -Fusion heran.

Unterrichtsbezug

Dieser Kurs adressiert verschiedene Themen aus Chemie und Biologie. Der Unterrichtsbezug zu beiden Fächern ist damit folgendermaßen gegeben:

Chemie: EP Struktur von Molekülen organischer Stoffe (Zwischenmolekulare Wechselwirkungen, Polarität etc.); QP Organische Verbindungen und ihre Reaktionswege (Funktionelle Gruppen, Ester, Wechselwirkungen), Makromoleküle und Nanostrukturen.

Biologie: Zellkompartimente; Proteine; Struktur und Funktion; Steuerung und Regelung