DNA-Isolation aus Obst und Gemüse (Beispiel: Tomate) Q12

In der „neuen“ Oberstufe des G9 Lehrplans steht in Biologie die Genetik stark im Fokus. Das wichtigste Element der Genetik ist dabei die DNA. Um diese jedoch besser verstehen und auch sehen zu können. hat der Biologiekurs der Q12 unter Leitung von Herrn Böse den Versuch unternommen, aus verschieden Obst- und Gemüseteilchen deren DNA zu isolieren. Dieser Bericht konzentriert sich auf das Beispiel der Tomate.Um die DNA aus einem Obststück zu isolieren, werden natürlich bestimmte Geräte und Chemikalien benötigt:2 ReagenzgläserTrichterFilterpapierMörserObstmesserReifes ObstBrennspiritus, 4°CProteaseSpülmittel-Salz-Lösung:44g Natriumcitrat-Diyhdrat8,8g Natriumclorid100ml farbloses Spülmittel Protease Spülmittel-Salz-LösungVersuchsdurchführung:Zu Beginn wurde die Tomate (sie stammte aus der privaten Zucht von Herr Böse) zerkleinert, die Kerne herausgenommen und die Haut abgeschält, sodass nur noch das zarte Fruchtfleisch übrigblieb.  Nun wurden diese Stückchen in den Mörser gegeben und zerdrückt. Das reißt die Zellen auseinander und bricht sie teilweise auf. Danach wurde der Brei mit der Spülmittel-Salz-Lösung versetzt und nochmals gut durchgemischt, bis sich eine Art Tomatensaft mit kleinen Teilchen gebildet hatte. Durch die Lösung werden die Zell- und Kernhüllen aufgelöst. Anschließend muss das Gemisch einige Minuten im Mörser ziehen. Im nächsten Schritt gossen wir den Saft langsam durch den Trichter und das Filterpapier in ein Reagenzglas. Das Filterpapier sorgt dafür, dass nur etwas Flüssigkeit und die winzigen DNA-Stränge im Glas landen. Nun kam das zweite Reagenzglas zum Einsatz.Dieses füllten wir mit etwa 2cm Brennspiritus und tröpfelten nun langsam das Filtrat mit der DNA sowie die Protease hinein. Dabei schwamm dieses Filtrat auf dem Spiritus. Die Protease legte nun die DNA frei, sodass der Spiritus die DNA und Proteine ausfällen kann. Dadurch wird die DNA als weiße Knäuel im Filtrat sichtbar. Weitere Impressionen Herr Böse mit vorbildlicher Schutzbekleidung beim Mischen der Spülmittel-Salz-Lösung Eifrige Schüler der “TomatenGruppe” beim ArbeitenFotos und Text: Alexander Hess

Sauerkraut: eine Zeitreise in die Welt der Fermentation

Die Klasse 9a hat sich im Rahmen des Biologie-Lehrplan-Themas „Bedeutung von Bakterien für die Lebensmittelherstellung“ auf eine spannende Entdeckungsreise begeben und Sauerkraut selbst hergestellt! Dabei wurde nicht nur ein köstlicher Snack für den Wintervorrat kreiert, sondern auch ein tiefer Einblick in die faszinierende Welt der Fermentation gewonnen.Denn Sauerkraut ist weit mehr als nur eine Beilage: In der Antike war Sauerkraut ein fester Bestandteil der Ernährung und wurde in Tonkrügen aufbewahrt. Auch in alten Kochbüchern finden sich detaillierte Anleitungen zur Herstellung.Das Geheimnis hinter der Haltbarkeit von Sauerkraut liegt in den Milchsäurebakterien. Diese winzigen Helfer wandeln Zucker in Milchsäure um, wodurch ein saures Milieu entsteht, in dem andere schädliche Bakterien nicht überleben können. So entsteht ein natürlicher Konservierungsstoff, der das Sauerkraut über lange Zeit genießbar macht.Gemäß der traditionellen Herstellung wurde Weißkohl mit Salz, Wacholderbeeren und Kümmel in Gläsern vergoren. Das Experiment hat gezeigt, dass die Herstellung von Sauerkraut nicht nur einfach und lecker ist, sondern auch eine tolle Möglichkeit bietet, die Zusammenhänge zwischen Naturwissenschaft und Alltag zu verstehen und dabei zu sehen, wie viele erstaunliche Möglichkeiten die Natur bietet, um Lebensmittel zu konservieren.(Text  und Bilder: Thomas Böse) Alle Category 1 Category 2 Image #1 Image #2

Technikland – wir machen mit

Auch wir machen mit bei der Mitmachausstellung "Technikland" im Stadtmuseum: Unsere 5. Klassen befassen sich an 30 Experimentierstationen selbstständig mit einer Vielfalt an naturwissenschaftlichen und technischen Phänomenen.Das spielerische Ausprobieren ist eine willkommene Ergänzung zu den Inhalten, die ansonsten im MINT-Unterricht vermittelt werden - und die Schülerinnen und Schüler (ebenso wie die Begleitlehrkräfte) haben sichtlich Spaß daran.

#BoostyourSkills meets Fridericianum

Die Themen #Cybersecurity und Künstliche Intelligenz (#KI) sind nicht nur auf dem Arbeitsmarkt in aller Munde, sondern auch in der Bildung. Am 15.3.2023 ist #BoostYourSkills erstmalig im Großraum Nürnberg und besucht das Fridericianum Gymnasium in Erlangen. Unter der Leitung von OStR Böse trainierte die Q11 in Kleingruppen ihre IT-Skills. Diese sind gefragter denn je und technologienahe Berufe bieten ein riesiges Potential für Jobchancen, gerade auch für junge Menschen. Damit sie diese Chancen ergreifen können, wird es immer wichtiger, sich bereits in der Schule mit dem kompetenten Umgang auseinanderzusetzen. Mit der #BoostYourSkills Offensive bereitet IT-Fitness in Kooperation mit Schaeffler Technologies und Microsoft Deutschland Schüler:innen auf den zunehmend technologiebasierten Arbeitsmarkt vor und stärkt sie sowohl in ihrem technischen Knowhow zu #CyberSecurity und #KI als auch im Hinblick auf die notwendigen Zukunftskompetenzen. In praxisnahen Workshops beschäftigen sich die Schüler:innen mit neuesten Technologien, finden gängige Sicherheitslücken und diskutieren gemeinsam mit Expert:innen und Studierenden die Herausforderungen einer digitalisierten (Arbeits-)Welt. Am Ende geht es auch darum, Lust auf IT zu machen und die Jobs der Zukunft vorzustellen.Thomas BöseFoto: Natascha Pauls

Superpreisverleihung in München Glänzend gemacht – Forschernachwuchs sichert sich mit spannenden Experimenten rund um Farbe und Licht den Superpreis

[Bilder: Andreas Gebert, Text: Thomas Böse] Ministerialdirigent Adolf Präbst, Samuel Sauer (6a), Johannes Moritz (6a) und Sophie Klopfer (7a) freuen sich über den Superpreis im Landeswettbewerb „Experimente antworten“. Diesen konnten sie durch ihre erfolgreiche Teilnahme an den drei Experimentierrunden des vergangenen Schuljahres erreichen. Sophie durfte schon zum zweiten Mal diesen besonderen Preis entgegennehmen. Im Deutschen Museum nahmen am 11. Oktober 2019 54 bayerische Schülerinnen und Schüler stolz ihren im Landeswettbewerb „Experimente antworten“ gewonnenen Superpreis entgegen. Vierzehn von ihnen erhielten diese Auszeichnung bereits zum zweiten Mal, sechs durften sich sogar über einen dritten Superpreis für ihre Forscherleistung freuen. Bei der Preisverleihung gratulierte Ministerialdirigent Adolf Präbst in Vertretung von Kultusminister Prof. Dr. Michael Piazolo den glücklichen Gewinnern: „Unsere jungen Forscherinnen und Forscher haben spannende Experimente rund um die Themen Farbe, Kristallisation und Licht durchgeführt. Ihre Begeisterungsfähigkeit und ihre Experimentierfreude verdienen höchste Anerkennung.“ Kultusminister Piazolo lobte bereits im Vorfeld das Engagement der Preisträger: „Die Auszeichnung motiviert junge MINT-Fans, sich weiter für naturwissenschaftliche Phänomene zu begeistern und ihnen mit Experimenten auf den Grund zu gehen. Die Erfolge unserer Schülerinnen und Schüler sind auch das Ergebnis einer aktiven MINT-Förderung an unseren Schulen – im Fachunterricht und in vielen fächer- und unterrichtsübergreifenden Projekten.“ Für ihre aktive und zuverlässige Unterstützung in diesen Projekten dankte Piazolo allen Beteiligten der Schulfamilie. „Unseren Nachwuchsforscherinnen und -forschern wünsche ich, dass sie sich ihren Entdeckergeist beibehalten und auch in Zukunft offen sind, in Experimenten neue Antworten zu finden.“ Der naturwissenschaftliche Wettbewerb richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufen 5 bis 10 an den bayerischen Gymnasien. Er fand im Schuljahr 2018/2019 bereits zum 16. Mal statt und forderte den wissenschaftsinteressierten Nachwuchs dazu auf, in drei Wettbewerbsrunden zu den folgenden Themenfeldern zu forschen: Ins Blaue hinein! – Versuche mit Zaubermalstiften und Zaubertinten Eine glänzende Erscheinung – Herstellung von Salzkristallen Ins rechte Licht gerückt! – Bau eines Polarimeters und Experimente mit polarisiertem Licht Für ihre Experimente griffen die Schülerinnen und Schüler auf Alltagschemikalien und -geräte aus Apotheke, Drogerie und Baumarkt zurück. Dabei gingen insgesamt rund 4.000 Einsendungen bei der Jury ein. Die 54 Superpreisträgerinnen und ‑träger erhalten auch in diesem Jahr Laborgeräte, gestiftet von der Firma Hedinger. Diese fördert neben den Bayerischen Chemieverbänden, dem Verband der Chemischen Industrie und dem Deutschen Museum München den Wettbewerb seit vielen Jahren. Die Fachschaften Natur & Technik und Chemie des Gymnasium Fridericianum gratulieren unseren Preisträgern ganz herzlich.

Molekular kochen beim Wettbewerb „Experimente antworten“

Die Aufgabenstellung liest sich beinahe wie ein Auszug aus einem Kochbuch: „Gib 5 g Natriumalginat in 150 ml destilliertes Wasser und mische sorgfältig mit dem Pürierstab. Vermenge in einem weiteren Glas einen Esslöffel Calciumlactat mit 100 ml Wasser. Verrühre dann einen Esslöffel der so vorbereiteten Natriumalginatlösung mit zwei Esslöffeln Fruchtsirup und tropfe diese Mischung langsam in die Calciumlactatlösung.“ In der ersten Runde des vom Staatsinstituts für Schulqualität und Bildungsforschung veranstalteten Landeswettbewerbs „Experimente antworten“ galt es unter anderem, mit chemischen Substanzen (die sich die Teilnehmer im Internet bestellten) essbare kleine Kügelchen herzustellen. Diese sogenannten Sphären sind ein wichtiger Bestandteil der in den 1990er Jahren etablierten „Molekularen Küche“, die sich mit den biochemischen und physikalisch-chemischen Vorgängen bei der Zubereitung von Speisen beschäftigt. So kam „frischer Wind“ in die heimischen Küchen der jungen Forscher, die für die Dauer des Wettbewerbs zu kleinen Laboren umfunktioniert wurden. Zehn Schülerinnen und Schüler aus den Klassen 5, 6 und 7 bearbeiteten die anspruchsvollen Experimentiervorgaben, beobachteten genau die Versuchsergebnisse und fanden außerdem Erklärungen für die gemachten Beobachtungen. Alles wurde genauestens notiert, fotografiert, tabellarisiert und letztendlich in Form einer kleinen Forschungsarbeit der Jury zugesandt. Nachdem diese die Arbeiten bewertet hatte, erhielten alle Forscher eine Urkunde, die Herr Nöhring feierlich überreichte.

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„DRÜCKEN IST STARK!“ am Fridericianum Erlangen

Am Fridericianum haben sich die Fachschaft Biologie sowie der Arbeitskreises Schulsanitätsdienst das Thema „Wiederbelebung durch Schüler“ auf ihre Fahnen geschrieben. Unterstützung erhalten sie dabei vom Schulleiter Gerhard Nöhring. Für die konkrete Realisierung des Projekts „Drücken ist stark!“ konnte der ehemalige Fridericianum-Schüler und Anästhesist Dr. Ulrich v. Hintzenstern gewonnen werden.Das Projekt startete am 23. März 2017 mit einem Vortrag „Drücken ist stark! Was tun bei Herz-Kreislaufstillstand?“ von Dr. v. Hintzenstern im Wintergarten des Gymnasiums Fridericianum. Der Vortrag stand unter dem Motto „In der Schule (mit wenig Aufwand) für das Leben lernen!“. Die zahlreich erschienenen Zuhörer erhielten einen Einblick in die Problematik des Herz-Kreislauf-Stillstands. Zusätzlich wurden sie mit den im europäischen Vergleich sehr schlechten Ergebnissen der Laienreanimation in Deutschland konfrontiert. Der Referent erläuterte, warum eine Reanimationsausbildung bereits bei Zwölfjährigen sinnvoll ist („Nam quod in iuventus non discitur, in matura aetate nescitur.“ [Cassiodor] bzw. „Was Hänschen nicht lernt, lernt Hans nimmermehr.“ [Wilhelm Busch]). Außerdem plädierte für eine offizielle Aufnahme des Reanimationsunterrichts in die Schul-Curricula. Danach erläuterte er das Konzept „Prüfen, 112 rufen, drücken“. Im Anschluss an den Vortrag hatten die Zuhörer die Möglichkeit, die Inhalte des Konzepts „Prüfen, 112 rufen, drücken“ praktisch an Trainingspuppen zu üben.Am 23. Juni 2017 wird es dann „ernst“ für die Schüler der drei achten Klassen des Gymnasiums Fridericianum. In einer zweistündigen Schulung erhalten sie eine Grundausbildung in einfachen und effektiven Maßnahmen der Wiederbelebung mit Informationen, Demonstrationen und praktischen Übungen. Die Schüler sollen befähigt werden, einen Herz-Kreislauf-Stillstand zu erkennen und einen strukturierten Notruf sowie eine Herz-Druck-Massage selbstständig vornehmen zu können. Jeder Schüler, der an der Schulung teilnimmt, erhält ein T-Shirt mit dem Projekt-Logo sowie eine Teilnahmeurkunde und den Informationsflyer „So retten Sie Leben“ der Stiftung Deutsche Anästhesiologie.Das Gymnasium Fridericianum Erlangen soll durch das Projekt in die Lage versetzt werden, die Aktion „Drücken ist stark!“ in Zukunft jährlich selbstständig mit sämtlichen Schülern der achten Klassestufe durchzuführen. Dr. v. Hintzenstern hat sich bereiterklärt, die zuständigen Lehrer entsprechend zu schulen und als Ansprechpartner bei Fragen oder Problemen im Rahmen der Weiterführung des Projekts „Drücken ist stark!“ zur Verfügung stehen. Als Projektergänzung ist angedacht, einen automatisierten externen Defibrillator (AED) für die Schule als Public Access Defibrillator (PAD) zum öffentlichen Einsatz [„Schüler retten Lehrer“] sowie zu Schulungszwecken anzuschaffen. Weitere Infos unter http://www.schuelerrettenleben.de

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