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Besuch des DPZ Göttingen: Faszinierende Einblicke in die Gehirnforschung

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Am 7.11. hatten die Bio-Kurse des Jahrgangs 12 die besondere Gelegenheit, Frau Prof. Dr. Katharina Boretius vom Deutschen Primatenzentrum (DPZ) in Göttingen zu begrüßen. In einem spannenden Vortrag nahm sie uns mit in die Welt der modernen Gehirnforschung und zeigte, wie vielfältig und faszinierend die Arbeit an einem Forschungsinstitut sein kann.

Frau Prof. Boretius berichtete zunächst von ihrem persönlichen Werdegang, der sie über verschiedene Stationen in der Wissenschaft schließlich ans DPZ führte. Dabei wurde deutlich, wie vielseitig und interdisziplinär die Forschung rund um das Gehirn ist – von der Biologie über Physik bis hin zur Medizin.

Im Mittelpunkt des Vortrags stand das Dopamin, ein zentraler Botenstoff im Gehirn, der unser Lernen, unsere Motivation und unser Belohnungssystem beeinflusst. Mit anschaulichen Beispielen und beeindruckenden Bildern erklärte Frau Prof. Boretius, wie Dopamin wirkt und welche Rolle es bei verschiedenen neurologischen Erkrankungen und bei der Verwendung von Social Media spielt.

Besonders interessant und lebendig wurde es am Ende der Veranstaltung: In einer offenen und konstruktiven Diskussion über Tierversuche und aktuelle Forschungsfragen beantwortete Frau Prof. Boretius geduldig und ehrlich alle Fragen der Schülerinnen und Schüler. So entstand ein spannender Dialog über ethische Verantwortung und die Bedeutung von Grundlagenforschung.

Ein großes Dankeschön gilt Frau Prof. Boretius für ihren Besuch und den inspirierenden Einblick in die Welt der Gehirnforschung – eine Veranstaltung, die sicher noch lange in Erinnerung bleiben wird.

Onlineveranstaltung: Spannende Einblicke in die Forschung zur Xenotransplantation

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Am 30.10. fand eine Onlineveranstaltung mit Frau Hinkel vom Deutschen Primatenzentrum (DPZ) in Göttingen statt. In ihrem Vortrag gab sie einen faszinierenden Überblick über das Thema Xenotransplantation und führte die Schülerinnen und Schüler durch ein spannendes Forschungsfeld der modernen Medizin.

Zu Beginn stellte Frau Hinkel viele interessante Fakten über Herz-Kreislauferkrankungen vor – deren Häufigkeit, die derzeitigen Therapiemöglichkeiten und die Grenzen der aktuellen Behandlungsverfahren. Anschließend ging sie auf die verschiedenen Forschungsansätze im Bereich der Herztransplantation ein und erläuterte, warum die Xenotransplantation – also die Transplantation von Organen zwischen verschiedenen Tierarten – für die Zukunft eine so große Bedeutung haben könnte.

Besonders eindrucksvoll waren ihre Ausführungen zu bisherigen Erfolgen, aktuellen Problemen und zum momentanen Stand der Forschung. Dabei zeigte sich, wie komplex die wissenschaftlichen, medizinischen und ethischen Fragen sind, die mit diesem Thema verbunden sind.

Im Anschluss an den Vortrag fand eine offene und lebhafte Diskussion statt, in der viele Fragen gestellt und gemeinsam nachgedacht wurde. Die Veranstaltung war spannend, lehrreich und hat viele neue Perspektiven eröffnet. Alle Teilnehmenden waren sich einig, dass dieser Vortrag auch für zukünftige 13. Biologiekurse unbedingt wieder angeboten werden sollte.

Ein herzliches Dankeschön an Frau Hinkel für den informativen und inspirierenden Einblick in ihre Forschung.

Exkursion der Biologie-Grundkurse in den Bärenpark Worbis

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Ein spannender, lehrreicher und unvergesslicher Tag – so lässt sich unsere Exkursion der Biologie-Grundkurse des Jahrgangs 13 in den Bärenpark Worbis im Oktober wohl am besten beschreiben.

Los ging es mit einem Lehrpfad in der Nähe des Parks, auf dem wir wichtige Aspekte der Evolution entdeckt haben. Im Anschluss trafen wir Frau Köver, die pädagische Leiterin des Bärenpark Worbis, welche uns an diesem Tag begleitete. Nach ihrer kurzen Einführung zu den verschiedenen Evolutionsfaktoren konnten wir diese anschließend selbst durch Aktivitäten im Bärenpark nachvollziehen – Biologie mal ganz praktisch!

Ein echtes Highlight war der Einblick in das Verhalten der Tiere. Wir haben die Bären mit ihren ganz unterschiedlichen Lebensgeschichten kennengelernt, ihr Verhalten beobachtet und gemeinsam analysiert. Dabei wurde schnell klar, wie wichtig Arten- und Tierschutz ist und welche großartige Arbeit der Bärenpark leistet.

Am Ende des Tages waren sich alle einig: Die Exkursion war nicht nur wissenschaftlich informativ, sondern auch beeindruckend und hat richtig viel Spaß gemacht.

Wir kommen ganz sicher wieder!

Von der Theorie zur Praxis: Wildbienenprojekt mit der Heinz Sielmann Stiftung

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Am Ende des letzten Schuljahres hatten wir Besuch von der Heinz Sielmann Stiftung, die mit unseren Schülerinnen und Schülern des 7. Jahrgangs ein spannendes Wildbienenprojekt durchgeführt hat.
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Biologiekurse 12 untersuchen den Schulwald

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Wie entsteht eigentlich ein Wald? Faszinierend zu beobachten, wie sich unser Schulwald in den 12 Jahren seines Bestehens immer wieder gewandelt hat. War die Fläche erst Acker, dann Weide für Damwild, wächst jetzt ein stabiler, vielfältiger Wald heran. Diese Veränderungen werden regelmäßig von den Biologiekursen des Jg. 12 untersucht und dokumentiert.    

Unter der Leitung von Frau Dip.-Ing. Ulrike Säger (FAGUS Umweltbildung) wurden erst im schattigen Grün der jungen Bäume und Sträucher die vielfältigen ökologischen, ökonomischen und sozialen Funktionen des Ökosystems Wald besprochen. Im Anschluss wurden Bereiche im Überblick und einzelne Pflanzareale in Gruppen vertieft kartiert. Über die Pflanzenaufnahmen lassen sich dann Aussagen über den Standort ableiten. Viele sind an bestimmte Standortfaktoren angepasst und können nur bei guten Bedingungen wachsen (Zeigerarten). Wieder andere sind breiter aufgestellt und kommen fast überall vor. Auch konnte man die Bedeutung des Faktors „Licht“ gut erfassen: kam das Licht bis an den Boden, so war die Krautschicht gut ausgebildet. Bei weniger Licht gab es nur Strauch- und Baumschichten. Dies zeigt sich besonders am Waldrand, wo im Gegensatz zum Waldinneren viel Sonnenlicht vorhanden ist. Hier wurde auch der Unterschied zu der vom Damwild kurz gehaltenen Wiese sehr deutlich – gut, dass der neue Zaun das Wild vom Schulwald fernhält!

Es waren schöne Tage im richtig „Grünen Klassenzimmer“, die auch deutlich gemacht haben, wie viel wissenschaftliche Arbeit für eine kurze Darstellung in einem Schulbuch erforderlich ist. 

Bis zum nächsten Mal…

Wie alles begann: …ein Bäumchen pflanzen

Schulwald des EGD – 10-jähriges Jubiläum am 09.11.2023

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Ziele des Projekts

Aus dem Leitsatz “Global denken – lokal handeln” wurden die Ziele des Projektes entwickelt:

  • Mit den Aufforstungen tragen die Schüler/innen aktiv zu der CO2-Reduzierung bei und fördern gleichzeitig die biologische Artenvielfalt. Sie leisten damit einen scheinbar kleinen, dennoch sehr wichtigen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz.
  • Schüler/innen aller Altersklassen werden zur Eigeninitiative motiviert.

Unsere Vorteile

  • Für 30 Jahre eigene Fläche für Projekt- und Wandertage (Naturererleben)
  • Fläche für Untersuchungen in Projekt- und Facharbeiten (Fächerübergriff) – Waldexkursionen
  • Langfristige Umweltbildung
  • Einbindung in „Umweltschule in Europa“
  • Identifikation
  • …und natürlich CO2-Reduzierung!
  • Möglich: Kooperation mit den anderen Duderstädter Schulen

Wo liegt die Fläche?

Die eingezäunte Fläche (ca. 0,5 ha) liegt innerhalb des Damwildgeheges der Heinz-Sielmann-Stiftung.

Die Pflanzaktion

In einer Pflanzaktion am Samstag, den 9. November 2013 pflanzten hunderte Schüler/innen, Lehrkräfte, Eltern und viele Freiwillige insgesamt fast 4.000 Bäume und Sträucher.

Welche Bäume wurden gepflanzt?

  • 3.450 Traubeneichen
  • 250 Hainbuchen
  • etwa 40 Baum- und Straucharten
  • die Traubeneichen und Hainbuchen wurden in Kreisen von 3 m Durchmesser immer in 25er-Gruppen gepflanzt.

Modellarbeit zum Weiterleiten von Aktionspotenzialen

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Im zweiten Halbjahr der 13. Klasse beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler des Leistungskurses Biologie (von Frau Kluge/Beuermann) mit dem Thema Neurobiologie.

Im Februar haben sich die Schülerinnen und Schüler mit der Weiterleitung von Erregungen in Form von Aktionspotentialen befasst. Bei einem Aktionspotential handelt es sich um einen Nervenimpuls, welcher für die Weiterleitung von Reizen verantwortlich ist.

Das Nervensystem leitet Informationen in Form von elektrische Impulsen weiter. In der Vorstellung ähnelt diese Weiterleitung dem Umfallen einer Reihe von Dominosteinen, nachdem diese angestoßen wurden. Aus diesem Grund wurde zur Veranschaulichung ein Versuch mit Dominosteinen durchgeführt, bei dem die Weiterleitung von Aktionspotentialen mit und ohne Myelinscheide verdeutlicht / visualisiert wurde.

Um dies gut darzustellen wurden zwei unterschiedliche Reihen mit Dominosteinen aufgebaut. Eine Reihe aus hochkant aufgestellten Dominosteinen und eine gleichlange Reihe mit Strohhalmen als Brücke zwischen zwei hochkant aufgestellten Dominosteinen. (siehe Beitragsbild)
Im Folgenden wurden beide Reihen zeitgleich angestoßen und die Schülerinnen und Schüler beobachteten das Umfallen der Dominosteine beider Reihen, um mögliche Unterschiede festzustellen.

Es ließ sich beobachten, dass die Reihe, welche mit Strohhalmbrücken versehen war, deutlich schneller umfiel.

Auf die Erregungsweiterleitung am Axon einer Nervenzelle kann dieses Ergebnis nun wie folgt übertragen werden:
Besitzt ein Axon isolierende Myelinscheiden, so kann die Erregung von Schnürring (Dominostein) zu Schnürring springen. Dieser Vorgang wird als saltatorische Erregungsleitung bezeichnet.
Gibt es am Axon jedoch keine Myelinscheiden und Schürringe, so muss die Erregung über die gesamte Länge der Axonmembran erfolgen. Dieser Vorgang nennt sich kontinuierliche Erregungsweiterleitung und dauert deutlich länger als die saltatorische Erregungsleitung.

Somit lässt sich mit Hilfe der „Dominosteine“ veranschaulichen, dass die Geschwindigkeit der Erregungsweiterleitung der Nervenzellen von deren Bau abhängig ist.

Malte Conrady

Die kleinen Helfer im Stoffwechsel…

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Liebe Biologinnen und Biologen,

wir beschäftigen uns im Biologieunterricht nun schon seit einigen Wochen intensiv mit dem Thema Enzymatik und wir haben schon viel gelernt, von Enzymen im Alltag, über Enzyme als Biokatalysatoren bis hin zum Mechanismus und der Energetik einer Enzymreaktion. Da der Themenbereich aber sehr breit gefächert ist und man nie auslernt, haben wir in der vergangenen Stunde das Zellgift Wasserstoffperoxid (H2O2) kennengelernt, welches ein Abfallprodukt bei vielen Stoffwechselprozessen ist. Es zerfällt im Kontakt mit Metallsalzen, die als Katalysatoren wirken, zu ganz normalem Wasser und Sauerstoff.

Das ist ja alles erst einmal schön und gut, aber nun stellte sich uns noch eine Frage: Verfügen Lebewesen über Substanzen, die Wasserstoffperoxid unschädlich machen?

Um diese Frage zu beantworten, haben wir einen Versuch gestartet, bei dem wir jeweils Sand, Mangandioxid, rohe Kartoffelstreifen, rohe zerkleinerte Kartoffelstreifen und gekochte Kartoffelstreifen mit 2mL Wasserstoffperoxid in 5 Reagenzgläser gegeben und dann die Reaktion beobachtet hatten. Wie man im Bild sehen kann, fand bei den Reagenzgläsern 2, 3 und 4 ein „Blubbern“ und eine Schaumbildung statt. Dies ist ein Zeichen für die Freisetzung von Sauerstoff, der als Gasbläschen in der Flüssigkeit eingeschlossen wird. Dieser Sauerstoff ließ sich mit der Glimmspanprobe nachweisen. Reagenzglas 2 mit Mangandioxid war dabei die Kontrolle mit maximaler Reaktion (Positivkontrolle).

Bei den Reagenzgläsern 1 und 5 jedoch fanden „Blubbern“ und Schaumbildung nicht statt, was darauf schließen ließ, dass das H2O2 nicht gespalten wurde. Hier war die Glimmspanprobe auch negativ.

Das Reagenzglas mit Sand war ein Kontrollversuch ohne Katalysator (Negativkontrolle). Nun fragt man sich vielleicht, weshalb die gekochten Kartoffelstreifen anders auf das H2O2 reagiert hatten als die rohen Kartoffeln. Die Antwort darauf ist einfach: Gekochte Kartoffeln haben eine niedrigere Enzymaktivität, da das Kochen Enzyme inaktivieren (denaturieren) kann. Daher reagiert eine gekochte Kartoffel weniger intensiv mit Wasserstoffperoxid als eine rohe Kartoffel.

Anhand der Erkenntnisse, die uns dieser Versuch gebracht hat, können wir nun auch die Frage beantworten:

Ja, viele Lebewesen verfügen über Substanzen, die in der Lage sind, Wasserstoffperoxid unschädlich zu machen. Eine dieser Substanzen ist das Enzym Katalase, das in vielen Zellen von Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen vorkommt. Katalase katalysiert die Spaltung von H2O2 in Wasser und Sauerstoff, wodurch es unschädlich gemacht wird und keinen Schaden an der Zelle anrichten kann.

Hoffentlich konntet Ihr durch diesen Artikel ein bisschen mehr über das Enzym Katalase und seine Funktion im Zusammenhang mit Wasserstoffperoxid erfahren.

(Anna, Marleen, Weda, Klasse 11a)

EGD darf sich weiterhin „Internationale Nachhaltigkeitsschule / Umweltschule in Europa“ nennen

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431 Schulen in Niedersachsen haben sich seit 2019 in unterschiedlichen Unterrichtseinheiten und in mehr als 1000 Projekten mit den Themen Umwelt, Klimaschutz und einem nachhaltigen Umgang mit der eigenen Lebenswelt beschäftigt, darunter auch das EGD. Zum Abschluss des Projektzeitraumes 2019 bis 2022 wurde das EGD als „Internationale Nachhaltigkeitsschule / Umweltschule in Europa“ und zusätzlich mit den „Eco-School-Zertifikat“ ausgezeichnet. 

Das EGD ist mit zwei Projekten für mehr Nachhaltigkeit im Schulalltag in den Wettbewerb gestartet. In einem Projekt haben sich die SuS des sportbiologischen Profils im Jg. 7 mit dem Thema (klima)gesunde Ernährung auseinandergesetzt und Ideen für eine schmackhafte, gesunde und klimaneutrale Verpflegung in der Schulmensa entwickelt. In einem weiteren Projekt haben die SuS des naturwissenschaftlichen Profils im Jg. 8 die Bäche und Flüsse unserer Heimat unter Aspekten der Gewässergüte untersucht. Viele weitere kleinere Aktionen, Projekte und Maßnahmen zum Thema Nachhaltigkeit haben die Bewerbung vervollständigt.

Am Ende dieser dreijährigen Projektphase ist das EGD nun ausgezeichnet worden. Und das nicht zum ersten Mal: Seit vielen Jahren leistet das EGD durch zahlreiche Projekte als Umweltschule in Europa einen Beitrag für mehr Nachhaltigkeit und eine gerechtere Zukunft im Schulalltag. 

Wir sind schon auf unsere neuen Ideen für den kommenden Projektzeitraum 2023/24 gespannt…

Naturwissenschaftliches Profil Jahrgang 8: „Lebendige Flüsse“

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Vor dem Winter haben wir im Profilkurs als Übung für die Untersuchung der Ufervegetation von Fließgewässern Pflanzen analog und digital bestimmt.

Da jede Schülerin und jeder Schüler „seinen“ Bach ab Frühjahr untersuchen und die Ergebnisse dokumentieren soll, wurde die Bestimmung mit dem altbekannten „Was blüht denn da?“ und anderen Bestimmungsbüchern versucht. Schnell zeigte sich, dass jetzt nur wenige Pflanzen blühen und die Bestimmung deshalb sehr schwierig ist.

Zum Glück gibt es neue digitale Möglichkeiten:

Mit der kostenlosen App FloraIncognita oder über Google lens (Kamerasymbol) kann man Fotos, die man z.B. von Blättern oder Früchten gemacht hat, bestimmen lassen. Das funktioniert nicht nur in der Natur, sondern auch nachträglich über die Fotos in der Schule oder zu Hause im WLAN.

Eine Kontrolle über analoge Bestimmungsbücher ist selbstverständlich.

Diese digitalen Bestimmungsmöglichkeiten können auch allen anderen Naturinteressierten empfohlen werden.