Einblicke in den Biologie-Unterricht der Oberstufe Warum sind Pflanzen für uns so wichtig?
Ohne die Umwandlung von Lichtenergie mithilfe von Chlorophyll in chemische Energie wäre unser Leben nicht möglich. Die Fotosynthese, die Pflanzen betreiben, ist die Grundlage für die Ernährung der gesamten Welt – sei es direkt oder indirekt.
In einem Kurs des Teutolabs mikroskopierten Schüler*innen der Q2 einen Blattquerschnitt und vertieften dabei ihr Verständnis der Chloroplasten und ihrer Bedeutung. Anschließend untersuchten sie die Blattpigmente durch eine chromatografische Trennung, bei der sichtbar wurde, dass in grünen Blättern nicht nur grüne Farbpigmente enthalten sind.
Die Arbeit beschränkte sich jedoch nicht auf Pflanzen. Auch photosynthetisch aktive einzellige Algen, wie Euglena oder Chlorella, wurden unter die Lupe genommen. Nach der mikroskopischen Untersuchung analysierten die Schüler*innen den Einfluss verschiedener Lichtquellen auf die Sauerstoffproduktion dieser Einzeller. Außerdem untersuchten sie photometrisch, wie unterschiedliche Nährlösungszusammensetzungen die Zellteilung beeinflussen.
Die Ergebnisse wurden durch Diagramme in Excel visualisiert. Dabei verbanden die Schüler*innen ihr Wissen über den Aufbau (Struktur) von Organellen, Organen und Organismen mit deren Funktion. Es wurde deutlich, dass die verschiedenen Teilbereiche der Biologie eng miteinander verknüpft sind und nicht isoliert betrachtet werden können. Alles in der Biologie hängt miteinander zusammen.
Die Genetik des Corona-Virus: Schüler*innen forschen zu RNA und PCR
Das neue Inhaltsfeld „Genetik und Evolution“ in der Qualifikationsphase verdeutlicht, wie stark die verschiedenen biologischen Themenbereiche miteinander verwoben sind. Die Mechanismen der Evolution lassen sich ohne die Genetik nicht vollständig erklären. Im Projektkurs des Teutolabs konnten diese Zusammenhänge den Schüler*innen praxisnah durch wissenschaftliches Arbeiten vermittelt werden.
Ein aktuelles und praxisnahes Beispiel bot das Corona-Virus, das durch die Pandemie weltweit bekannt wurde. Obwohl Viren keine Lebewesen sind, verändert sich ihre Erbinformation (hier in Form von RNA), was zur Entstehung neuer Varianten wie Omikron führte. Die Schüler*innen vervielfältigten die RNA der Omikron-Variante sowie anderer Proben mithilfe der Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) – einer seit 2020 allseits bekannten Methode. Anschließend machten sie die vervielfältigten RNA-Fragmente durch Gelelektrophorese sichtbar und identifizierten die Proben, die Omikron-Viren enthielten.
Im nächsten Schritt arbeiteten die Schüler*innen mit der DNA-Datenbank MEGA. Sie analysierten die Basenabfolgen verschiedener Virenvarianten und erstellten einen phylogenetischen Stammbaum. Dadurch konnten sie nicht nur die chronologische Entstehung der Varianten nachvollziehen, sondern auch Rückschlüsse auf die Herkunft und den Wirt des Virus ziehen, von dem die Übertragung auf den Menschen erfolgte.
Dieses Projekt zeigte eindrücklich, wie genetische Methoden Einblicke in die Evolution und die Verbreitung von Viren ermöglichen – ein faszinierender Einblick in die Wissenschaft und ihre Bedeutung für unsere Zeit.
Willst du mit mir Drogen nehmen?
Vielleicht kennt der ein oder andere den Song, der diese provokante Frage stellt. Der erste Impuls ist oft: „Natürlich nicht!“ Doch was genau verstehen wir eigentlich unter dem Begriff „Droge“?
In der Naturwissenschaft werden Drogen als Stoffe definiert, die körperliche, bewusstseins- und wahrnehmungsverändernde Wirkungen hervorrufen können. Man unterscheidet dabei zwischen aufputschenden, beruhigenden und berauschenden Wirkstoffen. Doch wie entstehen diese unterschiedlichen Wirkungen? Und wäre es nicht faszinierend zu verstehen, welche Substanzen in Drogen enthalten sind und wie sie unser Nervensystem beeinflussen?
Welche chemischen Prozesse liegen beispielsweise Koordinationsstörungen oder veränderten visuellen Wahrnehmungen zugrunde? Um diese Effekte und Risiken greifbar zu machen, erhielten Schüler*innen die Gelegenheit, mithilfe sogenannter Drogenbrillen Bewegungserfahrungen zu simulieren. Diese Brillen ermöglichten es, die Einflüsse von Substanzen wie THC, LSD oder Alkohol ansatzweise nachzuvollziehen und ihre Auswirkungen auf unseren Körper zu erleben.
Möchtet ihr euren Körper und die faszinierende Welt der Biologie noch besser verstehen? Dann wählt Biologie in der Oberstufe – und werdet zu Entdeckern des Lebens! 😊