Am Beispiel der ATP-Synthase lernen die Jugendlichen den prinzipiellen Mechanismus der Energieumwandlung kennen. An diesem Enzym wird kinetische Energie von Protonen in "chemisch gebundene" Energie in Form von ATP verwandelt. Durch den Protonenfluss wird der Rotationsmotor der ATP-Synthase in Gang gesetzt. Die Lernenden beschäftigen sich mit dieser natürlichen Nanomaschine sowie mit den ersten Chimären aus Natur und Technik und sie setzen sich mit den zukünftigen Einsatzmöglichkeiten auseinander.
Am Beispiel der ATP-Synthase lernen die Jugendlichen den prinzipiellen Mechanismus der Energieumwandlung kennen. An diesem Enzym wird kinetische Energie von Protonen in `chemisch gebundene` Energie in Form von ATP verwandelt. Durch den Protonenfluss wird der Rotationsmotor der ATP-Synthase in Gang gesetzt. Die Lernenden beschäftigen sich mit dieser natürlichen Nanomaschine sowie mit den ersten Chimären aus Natur und Technik und sie setzen sich mit den zukünftigen Einsatzmöglichkeiten auseinander. Material steht zum Download zur Verfügung.
Die Zitrone taucht als Thema im Chemieunterricht in der Schule bisher kaum auf. Dies ist eigentlich sehr schade, denn mit Zitronen und ihren Inhaltsstoffen kann man - wie diese Webseite zeigen soll - eine interessante und für alle Klassen- sowie für alle Schulstufen geeignete Chemie betreiben.
Der große Vorteil dieses Themas liegt zunächst darin, dass Zitronen jedem Schüler bekannt sind. Andererseits verbergen sich in den Inhaltsstoffen der Zitrone Eigenschaften, mit denen man Schüler überraschen kann. Die Palette reicht von der Citronensäure selbst über Lösemittel, Duftlampen, Zitronenbatterie, Rostentferner, Geheimtinte, Komplexbildner, Blutgerinnung, Karies bis zum Vitamin C. Die Zitrone ist somit ein wichtiger Lieferant nachwachsender Rohstoffe und eignet sich deshalb hervorragend, um in diese umweltschonende Technologie einzuführen. Zudem bietet dieses Thema den Schülern die Möglichkeit, einige einfache Versuche auch zu Hause durchzuführen und somit ihre Eltern und Geschwister an der eigenen Überraschung teilhaben zu lassen.
Auch bietet die Zitrone Möglichkeiten zum fächerübergreifenden Unterricht. Deshalb gibt es auf dieser Webseite auch eine Reihe von Ausflügen zu anderen Wissenschaften wie Biochemie, Biologie und Medizin.
Obwohl es sich anbietet, das Thema “Chemie rund um die Zitrone“ als Klassenstufen übergreifendes Projekt zu behandeln, ist es aber auch möglich, einzelne Bereiche dieses Themas im Rahmen des normalen Chemieunterrichts zu behandeln. Beispiele sind “Saure und alkalische Lösungen“. Hier spielt der Aspekt der schwachen Säuren eine Rolle; deshalb sind Verbindungen zum Massenwirkungsgesetz herstellbar. Die Citronensäure kann als Exempel für das in NRW gewünschte Sonderthema “Organische Säuren“ zur Organischen Chemie in der Sekundarstufe I genutzt werden. Auch bei Themenkreisen wie der Elektrochemie oder auch der Komplexchemie sollte die Zitrone eine Rolle spielen. Was wäre ein Kurs zum Thema Biochemie ohne Kenntnisse zur Citronensäure?
Ein Mensch setzt pro Tag (in Ruhe) etwa 70 Kilogramm ATP um! Die Regeneration des zentralen zellulären Energieträgers wird zum überwiegenden Teil von der ATP-Synthase gewährleistet. Die hier vorgestellte Lernumgebung ermöglicht Schülerinnen und Schülern eine aktiv-forschende Auseinandersetzung mit der Funktionsweise dieses komplexen Enzyms. Das Material wird vom BMBF-Projekt Naturwissenschaften entdecken! auf Lehrer-Online zur Verfügung gestellt.
Fachbibliothek Biologie
Die Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg hat auf der Grundlage der Sondersammelgebiete Biologie, Botanik und Zoologie die Virtuelle Fachbibliothek Biologie (vifabio) eingerichtet. In der vifabio werden Katalogdaten, ausgewählte Internetquellen, Zeitschriften, Datenbanken und Volltextdokumente an einem virtuellen Ort vereint und durch ein Portal komfortabel auffindbar gemacht.