Unterrichtliche Highlights

Am 12. November 2019 besuchten ehemalige KFG-Schüler*innen zusammen mit anderen Medizinstudent*innen ihre alte Schule, um das mittlerweile erworbenene Fachwissen mit den Schüler*innen der Grundkurse Biologie der Stufe 12 zu teilen. Hintergrund: In Deutschland wird, auch von politischer Seite, die geringe Bereitschaft zur Organspende beklagt, im Bundestag werden Lösungsansätze kontrovers diskutiert. In einem didaktisch wohl durchdachten Workshop erhielten die Oberstufenschüler*innen die für eine begründete und unabhängige Meinungsbildung unverzichtbaren Informationen. So wurden komplexe Themenbereiche wie Hirntoddiagnostik, Ablauf einer Organspende und die damit verbundenen ethischen Fragestellungen bearbeitet. Auch die Print-Presse zeigte Interesse an unserem hochaktuellen Workshop und erlebte motivierte und nachdenkliche Schüler*innen. Die Kirchenzeitung für das Erzbistum Köln berichtete ganzseitig in Ihrer Ausgabe vom 10. Januar 2020:

Am 08.10.2019 kam das MINTmobil mit drei Studenten von der Uni Köln und von der Stiftung Wissen zu uns, der Klasse 6d. Wir haben einen Workshop zum Thema Sinnesorgane durchgeführt. Am Anfang der Stunde haben uns die drei Stundenten einen Film zum Sinnesorgan Ohr gezeigt, und seiner Funktion. Danach wurden wir in zwei Gruppen eingeteilt, in denen wir jeweils zwei verschiedene Versuche gemacht haben, die Gummigitarre und das Schnur-Telefon.

Nach den beiden Versuchen wurden wir in mehrere Gruppen eingeteilt und haben weitere Versuche z.B. zum Trommelfell in den neuen Gruppen durchgeführt. Am Ende haben wir Karten mit unterschiedlichen Farben bekommen. Nach den Farben sortiert, haben die jeweiligen Gruppen ihren Versuch erklärt und vorgestellt. So haben wir auch viel von den Versuchen in den anderen Gruppen gelernt.

Uns hat der Workshop sehr gut gefallen, weil wir viel Neues über das Sinnesorgan Ohr gelernt haben und wir alle viel Spaß miteinander hatten.

Martha F. und Chiara W. 6d

Um in den sich dynamisch fortentwickelnden Fachdisziplinen der Biologie, wie z.B. der Genetik und den Neurowissenschaften, aktuell zu bleiben, gehen die Lehrer_innen des KFG zu Fortbildungen. Das KFG geht noch einen Schritt weiter. Wenn möglich gehen wir zu Wissenschaftlern an deren außerschulische Lernorte oder wir holen Wissenschaftler ins KFG.

Am 26. März und am 4. April 2019 waren  zwei Wissenschaftlerinnen in einem Biologie-Leistungskurs des stellv. Schulleiters Markus Möhring zu Gast. Der Kurs der Jahrgangsstufe Q2 steht kurz vor dem Abitur. Daher freuen sich die Schüler, fachlichen Input zu abiturrelevanten Themen zu erhalten, und das von Forscherinnen, die in dem Gebiet selbst tätig sind. Was kann es Schöneres geben!

Am 26. März referierte Frau Dipl.-Mol. Biomed. Julia Fischer von der Universität Bonn zum Thema „Es gibt mehr als nur Nervenzellen im Gehirn! Die Bedeutung von Glia-Zellen‟.

Dass man zum Lernen und zum Steuern von Bewegungsabläufen Nervenzellen benötigt, lernen Schüler in der Schule. Nervenzellen, sog. Neurone, sind aber Zellen, die sich in der Regel nicht mehr teilen können. Man hat sie also ein Leben lang, und das ganze Leben lang sollten sie funktionieren. In der Schule wird ein wichtiger Typ von Zellen aber meist nur am Rande erwähnt, die sog. Gliazellen, und das, obwohl die Hälfte aller Zellen im Gehirn Gliazellen sind. Früher dachte man, sie seien nur „Leim‟ (= Glia). Heute belegt die Forschung, dass Gliazellen nicht nur passiver „Leim“ sind, sondern für die Informationsverarbeitung und -weiterleitung von großer Bedeutung sind. Auch an Erkrankungen des ZNS können Gliazellen beteiligt sein.

Frau Fischer ging auf die verschiedenen Typen der Gliazellen ein, brachte Beispiele für ihre Funktion und erläuterte, was beim Ausfall der Gliazellen passieren kann.

Eine Gruppe von Erkrankungen wie zum Beispiel die Leukodystrophien oder die Autoimmunerkrankung Multiple Sklerose sind durch einen Rückgang der weißen Substanz (Demyelinisierung) mit einer darauffolgenden Degeneration der demyelinisierten Axone/Neurone charakterisiert. Zudem ging Frau Fischer auf die Sternzellen des zentralen Nervensystems ein, die Astrozyten. Sie haben u.a. die Aufgabe, für das Gleichgewicht von Neurotransmittern und anderen Stoffen im Gehirn zu sorgen. Wichtige Aufgaben der Immunantwort werden ebenfalls von speziellen Gliazellen übernommen, den Mikrogliazellen. Sie befinden sich unter normalen Bedingungen in einer Art Ruhezustand, werden aber bei Beschädigungen des Nervensystems aktiviert und übernehmen dann die Funktion von Makrophagen: Sie phagozytieren (= fressen) alle möglichen Stoffe inklusive der Reste abgestorbener Zellen. Ein interessanter Mechanismus ist hierbei das „Beschneiden“ von Synapsen. Einzelne Synapsen innerhalb des neuronalen Netzwerks werden während der Entwicklung vermehrt auf- und abgebaut. Da Gliazellen, wie Frau Fischer berichtete, auch selbst aktiv an der synaptischen Funktion beteiligt sind, bieten sich hier neue und interessante Ansatzpunkte für mögliche zukünftige Therapien.

In ihrem Vortrag wurde für die Schülerinnen und Schüler deutlich, dass sich die Forschung interdisziplinär und international vollzieht. Frau Fischer hat Molekulare Biomedizin studiert, und arbeitet heute u.a. mit Medizinern, Physikern und Chemikern zusammen. Auf Kongressen, auf denen die aktuellen Forschungsergebnisse z.B. anhand von sog. Postern präsentiert werden, ist Englisch die Präsentationssprache. Die LK-Schüler_innen waren erkennbar fasziniert und nutzten die Chance, an die Dozentin fachliche Fragen oder aber auch Fragen zum Alltag einer Wissenschaftlerin zu stellen.

Am 4. April 2019 referierte Frau Dr. Anna Maria Euteneuer von der Universität zu Köln zum Thema  „Geschlechtsabhängige transkriptionelle Regulation".

In ihrer Dissertation hat sich Frau Dr. Euteneuer mit einem Transportprotein in Nierenzellen beschäftigt, dem sog. Organischen Anionen Transporter 1 (kurz OAT1), welcher zur Ausscheidung von Medikamenten maßgeblich beiträgt. Arzneimittelwechselwirkungen und Nebenwirkungen werden bei Frauen häufiger beobachtet als bei Männern. Besonders, wenn das Medikament aktiv von OAT1 ausgeschieden wird. Daher liegt der Verdacht nahe, dass es bei der Herstellung von OAT1 bei Mann und Frau Unterschiede geben sollte. In männlichen Ratten konnte man bereits eine höhere OAT Proteinmenge als in weiblichen Ratten feststellen.

Frau Dr. Euteneuer hat jedoch nicht die Proteinmengen sondern deren Produktionsprozess untersucht.

Die transkriptionelle Regulation ist ein entscheidender Prozess in Zellen zur Herstellung von Proteinen und beschreibt den ersten Schritt der Proteinbiosynthese. Der Bauplan der Zelle, die DNA, wird speziell kopiert (transkribiert), sodass die Informationen leichter transportiert werden können. Der kleine Bauplan (mRNA) enthält Informationen für einzelne Steine und kann in den Zellen umgesetzt (Translation) werden. Das Fertige Produkt ist dann ein weiterer Baustein (Protein) für die Zelle. Natürlich sind alle Vorgänge in den Zellen gut kontrolliert. So kann man sich eine_n Baugutachter_in vorstellen, der einen Überblick hat, und weiß wann er bestimmte Bausteine benötigt.

Hinsichtlich der transkriptionellen Regulation bei OAT1 stellte sich aufgrund der unterschiedlichen Proteinmengen in Ratten und der Beobachtungen bei Patienten die Frage, ob geschlechtsspezifische Faktoren wie Östrogen oder Testosteron einen Einfluss auf die Bauleiter (Transkription) haben.

Beiden Referentinnen ist es hervorragend gelungen ist, die Schüler_innen an ihrem jeweiligem Kenntnisstand abzuholen, und innerhalb von 90 Minuten einen Einblick in das jeweilige aktuelle Forschungsfeld abzuholen.

Dabei halfen neben den gelungenen Grafiken im per Beamer folienunterstützten Vortrag die schülerangepasste Fachsprache und die spürbare Begeisterung, mit der die beiden Wissenschaftlerinnen Forschung betreiben und vermitteln. Nicht auszuschließen, dass im Publikum des Biologie-LKs die Forscher_innen von morgen saßen.

Markus Möhring (Stellv. Schulleiter des KFG)

Anschließend  wurde uns gezeigt, was Madonna alles kann. Dabei beachteten wir die Regeln zu einem guten Umgang mit einem Hund. Es gab einen Hindernisparcour, wo Madonna die Hindernisse überspringen sollte und einen Tunnel, durch den sie nur lief, wenn ein Leckerli hineingeworfen wurde. Immer wenn sie den Parcour schaffte, bekam sie ein Leckerli.

Uns wurde gezeigt, dass Madonna bei verschiedenen Pfeiftönen erkennt, ob sie sich setzen, hinlegen oder herkommen soll. Sie befolgte die Töne sofort. Es wurde erzählt, dass sie einmal  über eine Straße laufen wollte, als ein Auto kam. Durch den Pfeifton „sitz“ habe sie sofort gestoppt, bevor etwas passierte.

Bei einer anderen Aufgabe wurden Kinder ausgesucht, die Leckerlis in eine Box mit mehreren Fächern taten. Es wurde aber nur in 2 Fächer etwas reingelegt.  Madonna schaffte es, die richtigen Fächer auszuwählen. Dann bekam sie diese Leckerlis.

Die letzte Aufgabe war eine Personensuche. Madonna wurde ein oft benutzter Gegenstand von einem Kind hingelegt und es wurde ,,sniff, sniff“ gesagt. Dann sollte sie dieses Kind finden. Obwohl da so viele Kinder mit vielen anderen Gerüchen waren, gelang es Madonna nach einiger Zeit, das richtige Kind zu finden und ihre Belohnung zu bekommen.

Wir hatten alle viel Spaß mit Madonna. Sie ist eine tolle Therapiehündin, die uns viele ihrer Fähigkeiten gezeigt hat.

Alexander 5d