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Ein aufgeschnittener Rotkohl vor einem blauen Hintergrund.

Experimente mit Rotkohl

Im Folgenden finden Sie eine Unterrichtsstunde zur eigenständigen Überprüfung von Hypothesen zu den Bestandteilen von Biomembranen. 

Geeignet für die Sekundarstufe II.

Zugehörige Arbeitsblätter sowie Lösungen stehen unter Materialien zum Download bereit.

Allgemeine Information

Mit Hilfe des dargestellten Experiments können Sie verschiedene Hypothesen zu den Bestandteilen der Biomembranen am Beispiel von pflanzlichen Zellen experimentell überprüfen.  
Als Zeitrichtwert sind hierfür 100 min angesetzt. 

Bei der Bearbeitung sind digitale Endgeräte nicht zwingend erforderlich, könnten aber zum Aufruf von weiterführenden Informationen sinnvoll sein. 

Benötigtes Material für das Experiment

  • Blätter von frischem Rotkohl
  • Essigsäure (z.B. Weißweinessig ca. 6%-ig oder Essigessenz (1:2 mit Wasser verdünnt))
  • Speiseöl
  • Eiklar (1:1 mit Wasser verdünnt)
  • Geschirrspülmittel (möglichst farblos, 1:1 mit Wasser verdünnt – möglichst kein Konzentrat benutzen!)
  • Wasser
  • 9 Reaktionsgefäße (z.B. kleine Gläser)
  • Messer 

Phase 1 - Einstieg

Nutzen Sie zunächst Arbeitsblatt 1 (AB 1) und machen Sie sich mit der Aufgabenstellung vertraut. Der Einsatz der in Arbeitsblatt 3 (AB 3) vorgegebenen Hilfen ist bei jeder Aufgabenstellung passend aufgeführt. Nutzen Sie die gestuften Hilfen nur, wenn Sie bei einer Aufgabestellung nicht weiterkommen oder zur Überprüfung nach Bearbeitung der jeweiligen Aufgabe.

Phase 2 - Erarbeitung

Stellen Sie zuerst die für das Experiment auf Arbeitsblatt 2 (AB 2) angegebenen Materialien zusammen. Die Dokumentation der Versuchsbeobachtungen und der Deutung sollten möglichst durch selbst erstellte Fotos und/ oder Videos unterstützt werden.
Hinweis: Alle Versuchsansätze lassen sich mit im Haushalt zur Verfügung stehender Materialien durchführen. Achten Sie darauf sorgfältig und sauber zu arbeiten, da die im Rotkohl enthaltenen Anthocyane sehr farbintensiv sind. Seien Sie umsichtig im Umgang mit der zu verwendenden Essigsäurelösung.

Phase 3 - Vertiefung

Je nach Kenntnisstand können Sie die Struktur und Funktion verschiedener Lipide (z.B. Phospholipide) sowie verschiedener Proteine (z.B. Transport-Proteine, Enzyme, Strukturproteine, Peptidhormone) näher betrachten.
Webangebot Proteine (geprüfte Beispielseite)

Für beide Stoffgruppen finden sich geeignete Texte und Abbildungen sowie meist auch Aufgabenstellungen in Ihrem Biologiebuch.

Webangebot Proteine (geprüfte Beispielseite):
http://pdb101.rcsb.org/learn/flyers-posters-and-other-resources/flyer/what-is-a-protein

Phase 4 - Sicherung

Sie haben verschiedene Hypothesen zu den Bestandteilen von Biomembranen experimentell überprüft. Vergleichen Sie abschließend Ihren Lösungsweg mit den Lösungsbeispielen auf Arbeitsblatt 4 (AB 4). Korrigieren und ergänzen Sie Ihre Arbeitsergebnisse ggf.
Erläutern Sie Ihren Freunden, Geschwistern, Eltern oder Bekannten anhand Ihrer Versuchsergebnisse, aus welchen Stoffen Biomembranen bestehen. Dies kann im direkten Vortrag, aber natürlich auch in Form einer Videokonferenz erfolgen.
Formulieren Sie nun weiterführende Fragestellungen zur Biomembran, z.B. zum Basiskonzept Struktur & Funktion („Wie ist die Membran aufgebaut und welche Funktionen besitzen Membranen?“) oder Kompartimentierung (z.B. „Welche Prozesse laufen in durch Biomembranen getrennten Kompartimenten ab?“).
Hinweise zu den Basiskonzepten finden Sie in Ihrem Biologiebuch.

Webangebot im Hinblick auf Struktur-Funktions-Zusammenhänge und Kompartimentierung am Beispiel der Biomembran (geprüfte Beispielseite):
https://www.youtube.com/watch?v=kpYodJh8FrE

Bereitgestellt von: Niedersächsische Landesschulbehörde, Fachberatung Biologie, Stefan Zantop, 04.2020