Archiv für den Monat: Oktober 2014

ATPase – die kleinste Turbine der Welt

ATP-SynthaseDie Kraft des Wassers wird vom Menschen schon seit Urzeiten genutzt. Der Wasserstrom treibt Wasserräder und Turbinen, die durch Rotationsbewegung Arbeit verrichten. In modernen Wasserkraftwerken wird angestautes Wasser genutzt, um riesige Turbinen in Rotation zu versetzen. Die Drehbewegung erzeugt Strom. Auf molekularer Ebene hat die Natur dieses Prinzip schon lange vor dem Menschen erfunden. Die ATP-Synthase ist eine solche molekularbiologische Erfindung, ein Wunderwerk der Natur, dessen Funktionsweise dem Wirkprinzip einer Wasserturbine gleicht.

Das Enzym kommt bei der Photosynthese und der Zellatmung zum Einsatz. Hier wird in der Zelle ATP hergestellt, der Energiewährung des Zellstoffwechsels. Angestaute Wasserstoff-Ionen versetzen einen Proteinring in Rotation. Die Drehbewegung wird dann genutzt, um enzymatisch aktive Proteine zu verformen. Das Verformen der Enzymkomplexe bewirkt, dass sich ADP und Phosphat zu ATP verbinden.

Es entsteht hier eine energiereiche chemische Verbindung, die für alle Lebewesen der universelle Energieüberträger in der Zelle ist.

Wer sich genaueres über die Funktionsweise der ATP-Synthase wissen möchte, erhält auf www.Bioclips.de mehr Informationen. Kommentiere die Seite, ein Feedback kann helfen, den Inhalt zu verbessern.

Mikroskopie und digitale Fotografie

Foto aus dem Jahr 2003Angeregt durch einen Beitrag in “Praxis der Naturwissenschaften” (Vgl. HAASE-MÜLLNER,LÜHTEN) habe ich bereits 2003 mit Schülern deren mikroskopische Arbeit mittels digitaler Fotografie dokumentiert. Begeistert war ich auch, weil damals der Kauf einer teuren Mikroskopkamera nun nicht mehr nötig war. Eine einfache Digicam, wie sie schon viele Schüler besaßen, reichte aus, um die dargestellten Präparate abzubilden. Große technische Kenntnisse waren nicht nötig, die Apparate arbeiteten weitestgehend automatisiert. Ein Einsatz im Unterricht war somit ohne große technische Vorbereitung möglich. Die Kamera konnte einfach auf das Okular eines Schülermikroskops aufgesetzt werden, dann wurde mittels Zoom das Bild eingestellt. Das mikroskokpische Bild musste vorher scharf gestellt sein. Fertig, das Foto geschossen, daraufhin ausgedruckt oder auf CD-ROM gebrannt. Vorher wurden die Bilder bei Bedarf mittels einer Bildbearbeitungssoftware beschriftet oder zur besseren Visualisierung digital bearbeitet, um sie als Anschauungsmittel konkreter Strukturen zu nutzen: Schüler und Lehrer können gleichzeitig das Bild betrachten.

Bei den Schülern hatte schon durch die Ankündigung “digitale Fotografie im Biologieunterricht” Neugier produziert. Dieses Interesse blieb während der Unterrichtsstunden erhalten und hat die Resignation gedämpft, die durch mangelndes zeichnerisches Können entsteht. Der technische Aufwand war  insgesamt betrachtet gering. Heute geht´s noch einfach. Fast jeder Schüler besitzt ein Smartphone und ist steht damit ohne jeglichen Aufwand zur Verfügung. Die integrierte Kamera macht erstaunlich gute Bilder. Wie ich finde, eine schöne Bereicherung für das Thema Zellbiologie.

Damit bleibt für mich, dass sich der Einsatz der digitalen Fotografie als Ergänzung zum mikroskopischen Zeichnen lohnt, aber auch das aus bekannten Gründen das Zeichnen auf keinen Fall seine Berechtigung verliert.

Weiterführende Literatur: Haase-Müllner, K.; Lüthen, H.: Digitale Mikrofotos – kinderleicht von Schülerhand.- In: Praxis der Nauturwissenschaften-BioS.- Heft 8/53 Jg.2003.

Mikroskopische Fotografie 2014

Auch in diesem Schuljahr sind wieder gute Fotos von mikroskopischen Präparaten gelungen. Es ist schon erstaunlich, was man mit IPhone & Co alles ablichten kann.