DEMO - Ulrich Helmich
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DEMO - Ulrich Helmich
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Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
2.01 und 2.02<br />
Membranpotenzial<br />
Dieser Foliensatz zeigt einen Versuch zur Messung<br />
des Membranpotenzials.<br />
Die ersten drei Folien 2.01A, 2.01B und 2.02A<br />
sollten auf jeden Fall gezeigt werden.<br />
Die vierte Folie 2.02B enthält einige wichtige Definitionen,<br />
die aber auch gut an der Tafel erarbeitet<br />
werden können.<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
FO 2-01A<br />
Messung des Membranpotenzials<br />
0 mV<br />
Kabel<br />
Voltmeter<br />
Mikroelektroden<br />
Nervenzelle<br />
Schüssel mit Meerwasser<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
FO 2-01B<br />
Messung des Membranpotenzials<br />
-70 mV<br />
Kabel<br />
Referenzelektrode<br />
Voltmeter<br />
Messelektrode<br />
Nervenzelle<br />
Schüssel mit Meerwasser<br />
Merktext:<br />
Zur Messung des Membranpotenzials benötigt man<br />
• Zwei Mikroelektroden mit Kabeln<br />
• Ein empfindliches Voltmeter (oder ein Oszilloskop)<br />
• Eine große lebende Nervenzelle<br />
• Ein Gefäß mit einer NaCl-reichen Lösung (z.B. Meerwasser)<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
FO 2-02A<br />
Das Ruhepotenzial<br />
Referenzelektrode<br />
Messelektrode<br />
Merktext:<br />
Führt man eine Messelektrode in eine Nervenzelle ein, während<br />
man eine Referenzelektrode in das umgebende Medium hält, kann<br />
man am angeschlossenen Voltmeter eine Spannung zwischen -60<br />
und -100 mV ablesen, wobei das Zellinnere negativ gegenüber dem<br />
Außenmedium aufgeladen ist.<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
FO 2-02B<br />
Das Ruhepotenzial<br />
Definition "Ruhepotenzial":<br />
Unter dem Ruhepotenzial versteht man das Membranpotenzial<br />
einer Nervenzelle im nicht erregten Zustand.<br />
Definition "Membranpotenzial":<br />
Unter dem Membranpotenzial<br />
versteht man die elektrische<br />
Spannung U (Einheit = mV), die<br />
man an der Membran einer jeden<br />
lebenden Zelle messen kann.<br />
Definition "nicht erregter Zustand"<br />
Die Nervenzelle wird nicht gereizt, und sie leitet<br />
keine Informationen weiter.<br />
Merktext:<br />
Das Ruhepotenzial der meisten Nervenzellen<br />
liegt bei -70 mV; je nach Zelltyp kann es aber<br />
allgemein zwischen -60 und -100 mV liegen.<br />
Tierart RP<br />
Heuschrecke -60<br />
Katze -70<br />
Echter Kalmar -73<br />
Hausschabe -77<br />
Hund -82<br />
Grasfrosch -85<br />
Kalb -98<br />
Zahlenangaben aus:<br />
Lexikon der Neurobiologie,<br />
Spektrum-Verlag<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
2.03<br />
Versuch zum<br />
Ruhepotenzial 1<br />
Dieser fakultative Foliensatz zeigt einen Versuch<br />
mit Salzsäure und destilliertem Wasser.<br />
Dieser Versuch ist der "Vorversuch" für den eigentlichen<br />
Modellversuch zum Ruhepotenzial<br />
(Foliensatz 2.04). Wenn der Modellversuch im<br />
Unterricht behandelt wird, sollte auf jeden Fall<br />
auch der Foliensatz 2.03 besprochen werden.<br />
Wenn die Schüler(innen) beide Versuche verstanden<br />
haben, sollten sie mit dem Thema<br />
"Ruhepotenzial" eigentlich keine Probleme mehr<br />
haben.<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
FO 2-03A<br />
Versuch zum Ruhepotenzial 1<br />
0 mV<br />
Spannung zum Zeitpunkt<br />
t = 0 s<br />
Voltmeter<br />
verdünnte<br />
Salzsäure<br />
destilliertes<br />
Wasser<br />
vollpermeable<br />
Membran<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
FO 2-03B<br />
Versuch zum Ruhepotenzial 1<br />
80 mV<br />
Spannung zum Zeitpunkt<br />
t = 20 s<br />
Voltmeter<br />
verdünnte<br />
Salzsäure<br />
destilliertes<br />
Wasser<br />
vollpermeable<br />
Membran<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
FO 2-03C<br />
Versuch zum Ruhepotenzial 1<br />
40 mV<br />
Spannung zum Zeitpunkt<br />
t = 50 s<br />
Voltmeter<br />
verdünnte<br />
Salzsäure<br />
destilliertes<br />
Wasser<br />
vollpermeable<br />
Membran<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
FO 2-03D<br />
Versuch zum Ruhepotenzial 1<br />
0 mV<br />
Spannung zum Zeitpunkt<br />
t = 120 s<br />
Voltmeter<br />
verdünnte<br />
Salzsäure<br />
destilliertes<br />
Wasser<br />
vollpermeable<br />
Membran<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
FO 2-03E<br />
Versuch zum Ruhepotenzial 1<br />
0 mV<br />
Spannung zum Zeitpunkt<br />
t = 120 s<br />
Voltmeter<br />
Beobachtungen:<br />
• Nach Versuchsbeginn steigt die Spannung innerhalb von<br />
20 Sekunden auf den Maximalwert von 80 mV.<br />
• In den nächsten 100 Sekunden sinkt die Spannung wieder auf den<br />
Wert von 0 mV.<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
Folien zur Biologie der Sekundarstufe II<br />
Foliensatz Neurobiologie 2 - Das Ruhepotenzial<br />
FO 2-03F<br />
Versuch zum Ruhepotenzial 1<br />
0 mV<br />
Spannung zum Zeitpunkt<br />
t = 0 s<br />
Voltmeter<br />
große<br />
Chlorid-Ionen Cl -<br />
(recht langsam)<br />
kleine<br />
Protonen H +<br />
(sehr schnell)<br />
HCl<br />
(Salzsäure)<br />
Quelle: www.u-helmich.de (<strong>Ulrich</strong> <strong>Helmich</strong>, 2011)
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