Auf- und Abbau von Makromolekülen

Fallstudie

Dieses PBL-Projekt startet mit der Demonstration von zwei Experimenten: Der Herstellung eines Nylon-Fadens und der Verdauung einer Eiklarlösung mit Pepsin.

Alternativ startet das Projekt mit einem Praktikum, in dem die Schülerinnen und Schüler ein Korrosionspräparat anfertigen. Die Gefässe eines Organes (Niere, Lunge) werden mit Kunststoff ausgegossen und das tierische Gewebe anschliessend mit einer Enzymlösung wegverdaut.

Ziel

Ein detailliertes Verständnis für die Vorgänge beim Aufbau von polymeren Kunststoffen sowie beim enzymatischen Abbau von Proteinen bzw. organischen Nährstoffen (Verdauung).

Fachliche Inhalte

Biologie - Theorie

• Anatomie und Funktion des menschlichen Verdauungstraktes
• Anatomie und Funktion des Wiederkäuer-Verdauungstraktes
• Allgemeine Funktionsweise von Enzymen
• Funktionsweise von Verdauungsenzymen (Hydrolasen)
• Spezielle Anforderungen an Celluloseverdauung bei Wiederkäuern (Endosymbionten, Gluconeogenese)

Biologie - Praktika

• Korrosionspräparat
• Sektion eines Schaf-Verdauungstraktes
• Mikroskopie der Endosymbionten aus dem Schaf-Pansen
• Verdauen einer Eiklarlösung mit Pepsin unter verschiedenen Bedingungen (Temperatur, pH)

Chemie - Theorie

• Polymerisation
• Polyaddition
• Polykondensation
• Kunststoffrecycling
• Vulkanisation
• Selbst-heilende Polymere
• Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen

Chemie - Praktika

• Synthese von Polyurethan
• Herstellung von Gummi für einen Autoreifen
• Herstellung eines Gummiballs
• Synthese von Plexiglas
• SAP (super-absorbierendes Polymer) aus Windeln
• Wärmeverhalten von Thermoplasten, Elastomeren und Duroplasten
• Polyester aus Citronensäure
• Synthese von Polystyrol einmal mit einem Radikal und einmal mit einem Kation als Starter
• Phenoplast aus Resorcin und Formaldehyd
• Pyrolyse von Plexiglas

Organisatorisches

Zeitpunkt des Projektes

Sekunda, erstes Semester (als erstes Projekt) oder Sekunda zweites Semester (als zweites Projekt)

Zeitlicher Aufwand

24 Lektionen

Einblicke

Damen mit Darm...

Schlussbericht der Gruppe Silvan, Marco, Nicolas, Nerudseggha, 17gA, 2015: