h t t p s: / / w w w. l e h r e r - o n l i n e. Biosensoren: Flüssigkristalle machen Bakterien sichtbar - Spektrum der Wissenschaft. d e / u n t e r r i c h t / g r u n d s c h u l e / s a c h u n t e r r i c h t / e r n a e h r u n g - u n d - g e s u n d h e i t / a r b e i t s m a t e r i a l / a m / e x p e r i m e n t - b a k t e r i e n - s i c h t b a r - m a c h e n / Dieses Unterrichtsmaterial zeigt den Lernenden der Grundschule durch ein einfaches Experiment auf, wie wichtig Händewaschen nicht nur vor dem Essen ist, um gesund zu bleiben sowie Bakterien und Viren nicht zu übertragen. Anbieter: Lehrer-Online | Eduversum GmbH, Taunusstr. 52, 65183 Wiesbaden
Autor: Anke Wachtendorf
Lange Beschreibung: Kinder spielen in der Sandkiste, streicheln Tiere, kommen mit Pflanzen in Berührung, rangeln mit Gleichaltrigen, die erkältet sind oder gar eine Grippe haben. Oft geht dabei instinktiv der Finger in den Mund oder die Hand in das Gesicht. Auch wenn Studien zeigen, dass übertriebene Sauberkeit häufig ein schwaches Immunsystem oder Allergien zur Folge hat, ist Hygiene unabdingbar, um die Ansteckung an Krankheiten zu vermeiden und gesund zu bleiben.
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Zunächst weist das Tröpfchen eine bipolare Konfiguration (A, G,
M) auf. Die beiden Punktdefekte verschwinden mit der Zeit und die Anordnung der Moleküle ändert sich, bis das Tröpfchen schließlich über eine radiale Konfiguration verfügt (F, L, R). In ihren Experimenten stellten die Wissenschaftler fest, dass sich die Ordnung der Flüssigkristallmoleküle durch den Einfluss bestimmter Bakterien ändern kann. Dazu gaben sie zunächst mikrometergroße Flüssigkristalltröpfchen in reines Wasser und dokumentierten die darin eingeschlossenen Fehlstellen – hierin ist die regelmäßige Anordnung der Moleküle lokal gestört. Experiment bakterien sichtbar machen die. Im nächsten Schritt gaben Abbott und seine Kollegen Endotoxine hinzu, giftige Bestandteile der äußeren Zellmembran zum Beispiel von E. coli und Salmonellen. Daraufhin ordneten sich die Moleküle in den Flüssigkristalltröpfchen um. Vermutlich treten die Endotoxinmoleküle mit den Fehlstellen in Wechselwirkung, spekulieren die Forscher, und rufen so den beobachteten Übergang hervor. Dem Forscherteam zufolge reicht schon eine Endotoxinkonzentration von einem Pikogramm (10 -12 Gramm) pro Milliliter, um die Anordnung in den Flüssigkristalltröpfchen zu ändern.
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Koffein
Koffein in Tee- oder Kaffeepulver kann sichtbar gemacht werden. Was kann untersucht werden? Teepulver
Kaffeepulver, löslicher Kaffee
Kaffee-Ersatz
Koffein-haltige Bonbons
Experiment:
Einen halben Kaffeelöffel der zu untersuchenden Substanz im trockenen Schnappdeckelglas auf einer Herdplatte vorsichtig (Reglerstufe 1) erhitzen: Wasserdampf entweicht. Experiment bakterien sichtbar machen mit. Wenn kaum Dampf mehr sichtbar ist, stärker erhitzen (Reglerstufe 1. 5), dabei das Glas mit einem feuchten Stück Filterpapier abdecken:
Nach ca. 10 bis 15 Minuten werden auf dem Pulver und am Glasrand oberhalb des Pulvers weiße nadelförmige Kristalle von reinem Koffein sichtbar. Hintergrund:
Koffein wird in diesem Versuch durch Sublimation sichtbar gemacht. Unter Sublimation versteht man das (seltene) Verhalten eines Feststoffes, beim Erwärmen direkt in den Gaszustand überzugehen, ohne vorher zu schmelzen und flüssig zu werden. Das gasförmige Koffein schlägt sich an einer kühlen Stelle wieder als Feststoff nieder - ähnlich der Kondensation von Wasserdampf an kalten Fensterscheiben.
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Falls du Teil 1 meines Homeschooling Experiment noch nicht gelesen hast, findest du ihn hier. Und im Mitgliederbereich gibt es kostenlose downloads zum Thema. Homeschoolig Experiment Tag 4 – Lunge und Magen
Heute standen die Lunge und der Magen auf dem Programm. Um die Funktion der Lunge zu verdeutlichen bastelte ich ein Modell. Du brauchst dazu eine Plastikflasche die mindestens 1 Liter umfasst. Außerdem drei Luftballons, etwas Knete oder Modelliermasse, zwei Strohhalme, zwei Gummibänder und ein Cutter. Entferne den Boden der Flasche. Verbinde je ein Strohhalm mit einem Luftballon und umschließe es mit einen Gummiband. Beide Luftballons müssen jetzt in das Innere der Flasche. Bakterien auf der Spur – KinderKinder. Das andere Ende beider Strohhalme muss durch den Flaschenkopf rausschauen. Der Flaschenkopf muss noch luftdicht gemacht werden, dazu nutzt du die Knete oder Modeliermasse. Um den Boden zu verschließen, nimmst du den letzten Luftballon und entfernst das "Halsstück". Den Rest vom Luftballon nimmst du und stülpst ihn über den Flaschenboden.
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Dieses Unterrichtsmaterial zeigt den Lernenden der Grundschule durch ein einfaches Experiment auf, wie wichtig Händewaschen nicht nur vor dem Essen ist, um gesund zu bleiben sowie Bakterien und Viren nicht zu übertragen. Experiment bakterien sichtbar machen 8. Biologie / Ernährung & Gesundheit
Primarstufe,
Sekundarstufe I
Arbeitsblatt,
Experiment,
entdeckendes Lernen
Beschreibung
Kinder spielen in der Sandkiste, streicheln Tiere, kommen mit Pflanzen in Berührung, rangeln mit Gleichaltrigen, die erkältet sind oder gar eine Grippe haben. Oft geht dabei instinktiv der Finger in den Mund oder die Hand in das Gesicht. Auch wenn Studien zeigen, dass übertriebene Sauberkeit häufig ein schwaches Immunsystem oder Allergien zur Folge hat, ist Hygiene unabdingbar, um die Ansteckung an Krankheiten zu vermeiden und gesund zu bleiben. Unumstritten ist, dass wir uns alle immer und insbesondere in der kalten Jahreszeit, wenn Husten und Schnupfen im Wartezimmer der Ärzte regieren, nach dem Spielen oder auch vor dem Essen die Hände gründlich waschen müssen, damit sich Viren und Bakterien nicht weiter verbreiten.
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Natürlich gibt es daneben auch Bakterien, die immer krankheitserregend sind. Wie stark die krankmachende Wirkung auf einen Organismus ist, wird mit dem Begriff der Virulenz beschrieben. Für die Virulenz verantwortlich sind bestimmte Virulenzfaktoren, zum Beispiel Eiweiße, Zucker oder toxische Moleküle, die ein Bakterium produziert. Die Frage ist nun, wie man die potentiell krankmachenden Bakterien von den harmlosen unterscheiden kann. "Bakterien geben nicht preis, was sie sind. Also suchen wir nach Markern und Signalen", sagt Professor Fridman. Um dieses Problem zu lösen, haben sich seine Arbeitsgruppe und die Gruppe um Professor Werz aus Braunschweig zusammengetan. Die Idee der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler: Das Bakterium nimmt einen spezifischen Zucker auf und lässt sich dadurch enttarnen. Pin auf Biologie Sekundarstufe Unterrichtsmaterialien. Und genau das konnten sie nachweisen. Das Ergebnis haben sie in einem Paper im Journal "Chemistry - A European Journal" (Wiley-VCH) veröffentlicht. Chemische Herstellung von Zucker in Braunschweig Die Forschungsarbeit haben sich beide Teams aufgeteilt: In Braunschweig haben Professor Werz und seine Kollegen an der Herstellung eines modifizierten Zuckers getüftelt.
Für die vorgeschlagenen Experimente ist kein steriles Arbeiten notwendig. Allerdings muss die Handhabung (Abnahme des Deckels der Petrischale beim Beimpfen)
geklärt werden. Die Versuche werden in Partner- oder Gruppenarbeit durchgeführt
und ausgewertet. Zur Kontrolle werden 1 – 2 Agarplatten ohne Beimpfung
bebrütet. Die Bebrütung erfolgt entweder für zwei Tage im Brutschrank
bei 30 °C oder für mehrere Tage bei Raumtemperatur. Bis zur Auswertung
können sie anschließend im Kühlschrank aufbewahrt werden. Sicherheitshinweise für die Schülerinnen und Schüler
Die Agarplatten dürfen nur für den jeweiligen Versuch und möglichst nur kurze Zeit geöffnet werden. Die Ansätze sind nach dem Beimpfen sicher – z. B. mit Klebeband – zu verschließen und dürfen nicht mehr geöffnet werden. Sicherheitshinweise für die Lehrkraft
Bei Abklatschversuchen handelt es sich um nicht gezielte Tätigkeiten nach §2 der BioStoffV. Es sind die Vorgaben der " Dokumentation der Tätigkeitsbezogenen Gefährdungsbeurteilung nach BioStoffV für ausgewählte Experimente mit biologischen Arbeitsstoffen analog der allgemeinen Schutzmaßnahmen (Schutzstufe
1)" zu beachten.