Experimentiertag - Neurobiologie

Ein reizvolles Thema!

Zielgruppe
Jahrgangsstufe: 8, 9, 10, 11, 12, 13, EF, Q1, Q2

Fachrichtung
Biologie

Bezug zur FZJ Forschung
Das Forschungszentrum Jülich ist Europas größtes Hirnforschungszentrum, hier wird versucht das menschliche Gehirn in seiner ganzen Komplexität zu verstehen. Das Gehirn ist aus einzelnen Neuronen aufgebaut.
Wir wollen an diesem Tag einen ersten Einblick in die interdisziplinäre Forschung geben.

Ablaufbeschreibung

Die Schüler:innen erleben die Reizbarkeit in der Biologie zunächst am Salinenkrebs Artemia salina.
Danach untersuchen sie an sich selbst verschiedene Phänomene wie beispielweise den Lidschlussreflex oder Patellarsehnenreflex und lernen so Unterschiede zwischen Eigenreflexen und Fremdreflexen kennen.
Durch Aufzeichnen eines eigenen EKGs und EMGs lernen die Schüler:innen Spannung bzw. elektrische Impulse als „Sprache“ der Nervenzellen kennen.
Die Weiterleitung dieser elektrischen Impulse über das Axon wird anschließend mithilfe eines Modellversuches veranschaulicht. Dabei erarbeiten die Teilnehmenden auch die Funktion der Myelinisierung von Axonen.
Die SuS der Sek-II ermitteln abschließend mithilfe von Diffusionskammern experimentell Eigenschaften von Neuromembranen (für Sek-I nur optional bei entsprechender Zeit).

Geplante Experimente
  1. Reizbarkeit, eine Eigenschaft aller Organismen – Beispiel Salinenkrebs als einfacher Organismus
    1.1. Können Artemia salina auf einen optischen Reiz reagieren?
    1.2. Wie reagieren Artemia salina auf einen chemischen Reiz?
  2. Eigenschaften von Reflexen
    2.1. * Wie läuft ein Eigenreflex ab?
    2.2. * Welche Eigenschaften hat der Lidschluss-Reflex?
    2.3. Wie groß ist die Geschwindigkeit der Informationsweiterleitung beim Achillessehnen-Reflex?
  3. Sichtbarmachen von neuronalen Abläufen
    3.1. Was kann ich an einem EKG ablesen?
    3.2. Welche Gemeinsamkeiten zwischen EKG und EMG kann man sichtbar machen?
  4. Erregungsleitung am Axon
    4.1. Wie schnell läuft die Erregungsleitung am „nackten“ Axon ab?
    4.2. Welche Funktion hat die Myelinisierung des Axons?
  5. ** Eigenschaften der Neuromembranen
    5.1. Welche Vorgänge laufen während des Vorganges der Diffusion ab?
    5.2. Welche Eigenschaften hat die Neuromembran?

* nur Sek-I
** optional für Sek-I, bei ausreichend zur Verfügung stehender Experimentierzeit

Lernvoraussetzungen
Anbindung an den Lehrplan

Lernform
Arbeitsgleiche Gruppenarbeit (2er-Gruppen)

Anzahl der Teilnehmenden
min. 10 Personen
max. 26 Personen

Beginn - Ende
08:45 - ca. 16:00 Uhr

Kosten
7,00 € pro Person inklusive Mittagsverpflegung

Termine und Anmeldung
Hier

Letzte Änderung: 14.10.2022