Biologie - c.wgr.de · Samen der Gartenkresse (Lepidium sativum), 6 Petrischalen mit Deckel, 100 ml-Erlenmeyerkolben, Fil-terpapier, Trichter, Kupfersulfatlösung (20 mmol/Liter CuSO

zusammengestellt vonClaus Reinhardt

unter Mitarbeit von

Irmtraud BeyerDetlef EckebrechtHans-Peter KrullHans Jobst RedingerHorst Schneeweiß

Ernst Klett VerlagStuttgart . Leipzig

Bildungsverlag EINS GmbH Troisdorf

Fachhochschulreife Lehrerband

NATURA Biologie

DO01045315_S001.indd 1 03.04.2009 15:00:32

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Übersicht: Arbeitsblätter und Projektseiten

Cytologie 1 Das mikroskopische Bild der Zelle

Lichtmikroskopie 7 Gewürze anhand von Blattabdrücken untersuchen 9 Pflanzliche und tierische Gewebe 11 Isolierung von Zellbestandteilen 13 Die Bedeutung des Zellkerns 15 Kompartimentierung einer Zelle 17 Aufbau der eukaryotischen Zelle 19 Besondere Leistungen verschiedener eukaryotischer Einzeller 21 2 Zellvermehrung

Gifte gegen die Zellteilung 23 Stammzellen 25 Ethische Beurteilung: Die Basiswerkzeuge 27 Techniken des Klonens (1) 28 Techniken des Klonens (2) 29

Transportprozesse 1 Passive Transportprozesse

Versuche mit Hühnereiern, Radieschen und Erdbeeren 31 Leben im Süß- und Salzwasser 33 Lipide 35 2 Biomembran und Zellinhaltsstoffe

Biomembranen 37 Projekt: Experimente zu den chemischen Eigenschaften der Zellinhaltsstoffe 38 3 Transportmechanismen

Transportmechanismen 41 Bioassay – Giftstoffe im Boden 43

Enzyme 1 Enzyme als Biokatalysatoren

Pepsin zerlegt Proteine 45 2 Reaktionsbedingungen

Experiment mit Katalase 47 Allosterische Enzyme 49 3 Anwendungen von Enzymwirkungen

Berechnung des Promillewertes nach dem Verzehr von Alkohol 53 Projekt: Biotechnologie 54

Ernährung der Pflanzen 1 Energiehaushalt und Ernährung der Pflanze

Die Bedeutung der grünen Pflanzen 57 Mineralstoffbedarf der Pflanze 58 Misteln und Teufelszwirn 59 Transpiration – Evaporation – Guttation 61 2 Einflussfaktoren auf die Fotosynthese

Fotosynthese bei Licht und im Schatten 63 2 Einflussfaktoren auf die Fotosynthese

Fotosynthese bei Licht und Schatten 63 Die Beeinflussung der Fotosyntheserate 65

3 Ablauf der Fotosynthese

Die Bilanz der Fotosynthese 67

Energieversorgung bei Menschen 1 Atmung und Blutkreislauf

Wie Fische atmen 69 Projekt: Das Herz-Kreislauf-System 70 Die Leistungsfähigkeit in der Höhe 73 2 Dissimilation – Zellatmung

Mitochondrien und Sport 75 Die Atmungskette – ein Modellversuch zur Klärung 77 Welche Faktoren beeinflussen die Gärung? 79 3 Muskulatur trainieren

Die Muskelkontraktion 81 Glykogenspeicherkrankheit und sportliche Leistungsfähigkeit 83

Stoffwechsel und Verdauung 1 Ernährung und Verdauung beim Menschen

Körpermasse, Atemleistung und Nahrungsaufnahme 85 Indirekte Kalorimetrie: Bestimmen des eigenen Energieumsatzes 87 Die zentrale Rolle der Leber 89 Weniger Insulin – eine Möglichkeit zum Abnehmen? 91

Genetik 1 Keimzellen

Die Meiose 95 Metaphaseplatten-Karyogramme und Bänderungstechniken 97 Nondisjunction in der Oogenese 99 2 Vererbungslehre

Versuche über Pflanzenhybriden (von GREGOR MENDEL) 101 Das unverständliche Experiment 103 Die Tay-Sachs-Erkrankung 105 Zwillingsforschung und Intelligenzquotient 107 Präimplantationsdiagnostik (PID) 109

Molekulargenetik 1 Der Stoff aus dem die Gene sind

Struktur der DNA 111 Verdopplung der DNA 113 2 Genexpression

Proteomik 115 Triplettbindungstest von NIRENBERG und LEDERER 117 Von der Basensequenz zur biologischen Funktion 119 Proteinbiosynthese und Hemmstoffe 121 Die Struktur der Proteine 123 Genregulation im Versuch 125 Von der Buchstabenfolge zum Roman 127 3 Auswirkungen von DNA-Schäden

Grillen – Mutagene und Krebs sitzen mit am Tisch 129 Malaria – eine Bedrohung auch für Europa? 131 Vier Theorien zur Entstehung von Krebs 133 Telomere – die Lebensuhr der Zelle 135

5

4 Methoden zur Analyse der DNA

Polymerasekettenreaktion 137 Fälschungssicherer Herkunftsnachweis für Rindfleisch? 139 5 Biotechnologie und Gentechnik

Transgene Pflanzen gegen TNT-verseuchte Böden 141 Gentherapie: Heilen mit Genen? 143 Genetic Engineering: Glyphosat-resistente Tabakpflanzen 145 Projekt: Gentechnologie in der Diskussion 146

Hormone 1 Hormone

Schilddrüsenerkrankungen 149 Wirkung von Hormonen 151 Methoden der Empfängnisverhütung 153 Cortisol, schädlich oder nicht – die Dosis ist entscheidend 155

Neurobiologie 1 Reizaufnahme und Erregungsleitung

Zwei Nobelpreisträger: CAMILLO GOLGI und SANTIAGO RAMÓN Y CAJAL 157 Der Kalium-Ionenkanal 159 Der Ablauf des Aktionspotentials 161 Erregungsleitung an einer markhaltigen Nervenfaser 163 2 Neuronale Schaltungen

Signalumwandlung 165 Neurotoxine 167 Neuronale Informationsverarbeitung 169 Gekreuzter Beuger-Strecker-Reflex 171 Zellen der Netzhaut 173 Ecstasy (MDMA 3,4-Methylen-dioxymethamphetamin) 174 Drogenaufnahme 175 3 Bau und Funktion des Nervensystems

Sympathicus oder Parasymphathicus 177 Leben mit getrennten rechten und linken Gehirnhälften 179 Lerntechniken (1) 180 Lerntechniken (2) 181 Visuell ausgelöste Potentiale 183

Verhaltensbiologie 1 Grundlagen zum Verhalten

Dr. Doolittle im Zauberschloss 185 Gibt es eine Paarbindung bei Buntbarschen? 187 Konditionierung als Hilfsmittel der Forschung 189 Was lernt ein Kakadu? 191 Tauben denken schneller 193 2 Verhalten in Populationen

Habitatwahl bei Anolis-Echsen 195 Die optimale Gruppengröße 197 Warum Jungen eher ausrasten 199

Immunbiologie 1 Krankheitserreger und Immunsystem

Salmonellose 201 „Kefirpraktikum“ 203 Die Suche nach einem Erreger: Viren 204 BSE und Prionentheorie 205 Meilensteine auf dem Weg zum Verständnis von Immunreaktionen 207 Zellen und Erkennungsmoleküle ermöglichen die Immunantwort 209

2 Wenn die Abwehr fehlschlägt

Nachweis einer HIV-Infektion 211 Immunologische Toleranz und Autoimmunität 213

Ökologie 1 Angepasstheit und ökologische Potenz

Die Temperatur als limitierende Faktor 215 Die geografische Verbreitung von Pinguinarten 217 Meisen unter sich 219 Innerartliche Konkurrenz und dichtabhängiges Populationswachstum 221 2 Populationsökologie

Populationsökologie – Neophyten 223 Populationszyklen von Schneeschuhhase und Luchs 225 Symbiose zu dritt 227 3 Ökosysteme

Ökologische Pyramiden terrestrischer Ökosysteme 229 Versuchsreihe zum Stickstoffkreislauf 231 Ökosystem Wald 233 Gefährdungen des Waldes: Wirkungsketten zwischen Luft und Boden 235 Ökosystem See 237 Selbstreinigung eines Fließgewässers 239

Evolution 1 Grundzüge der Evolution

TROFIM D. LYSSENKO 241 Alles nur graue Theorie? 243 2 Variabilität und Artbildung

Was ist eine Art? 245 Neue Nischen, neue Arten? 247 Die Entstehung der Kamelartigen 249 Die Geckos der Kanarischen Inseln 251 Zahnlose Elefanten – beobachtbare Evolution? 253 Fremdgesteuerte Schnecken 255 3 Evolution und Verwandtschaft

Die Fledermaus – ein seltsamer Vogel 257 Stachelige Verwandtschaft 259 Verwandtschaft der Dinosaurier 261 Funde, Befunde und Deutungen 263 Werkzeugnutzung frei lebender Schimpansen 265 4 Die Evolution des Lebens auf der Erde

Der Urey-Miller-Versuch 269 Hypothesen zur Entstehung von Protobionten 270 „Das optische Fenster“ 271 Anhang

Klausuraufgabe: Aronstab, Kannen- und Schlauchpflanze 272 Klausuraufgabe: Neubürger und Inselpopulationen 275 Klausuraufgabe: Biologie der Vögel 278 Klausuraufgabe: Malaria 281 Operatoren-Liste 284 Register 285 Bildquellen 288

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Biokatalysator Enzym

Aktiver Transport, passiver Transport – der Fall ArsenGiftwirkung Umweltbelastung

Schülerbuch Seite 49

① Nach einer Vergiftung mit Arsendioxid nimmt

die Konzentration im Blut rasch ab, während die Konzentration in Geweben, wie z.B. der Leber und der Niere rasch zunimmt. Erklären Sie diesen Zusammenhang durch die Aufnah-me von Arsendioxid in die Zelle.

– Arsen wird mittels des Anionentransporters schnell aus dem Blut in die Zellen der unter-schiedlichen Gewebe aufgenommen. Entspre-chend nimmt die Konzentration von Arsen im Blut rasch ab und im Gewebe rasch zu.

② Erklären Sie die typischen sehr starken Durch-fälle, die nach einer akuten Arsenvergiftung zu beobachten sind. Gehen Sie davon aus, dass der Darminhalt hypertonisch ist.

– Arsen hemmt die ATP-Produktion der Zelle, wodurch der aktive Transport der Zelle gestört wird. Geht man davon aus, dass der Darmin-halt hyperosmolar im Vergleich zum Cytoplas-ma ist, führt dies zu einem Wasserausstrom aus der Zelle entlang des Konzentrationsgra-dienten.

③ Wie konnte sich in dem beschriebenen Fall das Arsendioxid im Grundwasser so verteilen, dass etwa 30% aller gebohrten Brunnen in Bangla-desh als stark belastet gelten müssen?

– Beim Bohren der Brunnen durch arsenhaltige Schichten oxidiert dies, gelangte ins Grund-wasser und verteilte sich dort durch Diffusion.

Arbeitsblatt Seite 43

1. In den verschiedenen Ansätzen keimen unter-schiedlich viele Samen aus, im Kälteansatz die wenigsten. Der Entzug von Licht im Beschat-tungsansatz beeinflusst das Keimungsverhal-ten der Kressesamen kaum, da die Samen un-ter natürlichen Bedingungen meist in Abwe-senheit von Licht auskeimen. Im Kupfersulfat-ansatz keimen ebenfalls einige Samen aus. Danach sterben die Keimlinge jedoch aufgrund der toxischen Wirkung des Kupfersulfats ab. (Daher ist es sinnvoll, neben der Keimrate auch die Wurzellänge der Keimlinge zu mes-sen und miteinander zu vergleichen.) Der Ver-gleich zeigt dann, dass die Wurzeln der Keim-linge aus dem Kupfersulfatansatz bedeutend kürzer sind als die Wurzeln der Keimlinge aus dem Kontrollansatz. Die Ergebnisse der beiden Bodenansätze hängen von der Belastung der Böden ab.

2. Chemische Verfahren erlauben die Identifizie-rung des Schadstoffes. Allerdings besteht die Gefahr, dass nach einem vorhandenen Schad-stoff nicht gesucht wird.

Biologische Methoden erfassen alle vorhande-nen Schadstoffe, geben jedoch keine Auskunft über die jeweilige Substanz bzw. die Substan-zen.

Hinweise zum Arbeitsblatt Seite 43:

Statistische Auswertung Zur Auswertung hinsichtlich der Signifikanz der ermittelten Wurzellängen bietet sich der t-Test an. Mit diesem Lässt sich die Wahrscheinlichkeit er-rechnen, dass zwei Ergebnisreihen denselben Mittelwert haben. Die Formel hierfür lautet: x = der Mittelwert der Wurzellänge der Kontrolle y = der Mittelwert der Wurzellänge des zu verglei-

chenden Ansatzes S1= die Varianz der Wurzellänge der Kontrolle S2= die Varianz der Wurzellänge des zu verglei-

chenden Ansatzes n = die Anzahl der untersuchten Keimlinge beider

Ansätze Nach der Durchführung des Versuchs wurde aus dem Kontrollansatz und einem damit zu verglei-chenden von je 30 Keimlingen die Wurzellänge gemessen. Es ergab sich für den Kontrollansatz ein Mittelwert von 2,28 cm Wurzellänge bei einer Varianz von 0,34 und bei dem damit zu verglei-chenden Ansatz ein Mittelwert von 1,12 cm Wur-zellänge bei einer Varianz von 0,24. Die Berechnung lautet: Um diese Prüfgröße mit dem Tabellenwert verglei-chen zu können, muss die Anzahl der Freiheits-grade errechnet werden. Die Formel lautet: dF = s · nx–2 nx = Anzahl der Messwerte (untersuchten Keimlin-ge) eines Ansatzes Die Berechnung lautet folglich: 2 · 30 – 2 = 58 Bei 58 Freiheitsgraden und der Prüfgröße 11,789 ergibt sich aus der Tabelle (s. Internet) eine Irr-tumswahrscheinlichkeit von 0,001 %, das Ergebnis ist also mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,999 % signifikant.

Literaturhinweise

GROß, M.: Die Pforten der Zelle. In: Spektrum der Wissenschaft., Heft 12/2003, S. 14 –16

LODISH, H., et.al.: Molekulare Zellbiologie. Spektr. Akad. Verlag, Heidelberg 2001

© Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2009 43

Bioassay – Giftstoffe im Boden Ziel Die Belastung der Böden durch Schwermetalle ist insofern bedenklich, da diese im Boden nicht ab-gebaut werden können und sie für viele Pflanzen toxisch sind. Darüber hinaus können sie über die Nahrungskette auch in unseren Körper gelangen. Die Keimungsphase ist im Lebenszyklus einer Pflanze die sensibelste Phase. Dies nutzt man bei der Erstellung eines Bioassays, indem man die Länge der Keimwurzeln sensibler Pflanzenarten nach einer bestimmten Entwicklungsdauer als Maß für die Belastung des Bodens misst. Gartenkresse eignet sich dafür besonders gut, da sie eine hohe Keimungsrate hat. In diesem Experiment werden die Einflüsse von Bodenverschmutzung, Temperatur und Beschat-tung auf das Wachstumsverhalten von Kresse-keimlingen untersucht.

Zeit 30 Minuten zum Ansetzen, nach einer Woche 30 Minuten zur Auswertung Material Samen der Gartenkresse (Lepidium sativum), 6 Petrischalen mit Deckel, 100 ml-Erlenmeyerkolben, Fil-terpapier, Trichter, Kupfersulfatlösung (20 mmol/Liter CuSO4), CaCl2 (0,01 mol), Aluminiumfolie, Lineal Durchführung Es werden zwei Bodenproben von je 15 g gesammelt, eine von einem Straßenrand und eine im Laub-wald. Diese werden in je einen Erlenmeyerkolben gegeben und mit je 30 ml Extraktionsmedium (CaCl2-Lösung) gründlich geschüttelt. Anschließend wird die Flüssigkeit abfiltriert. Nun legt man 6 Petrischalen mit Filterpapier aus und befüllt sie wie in der Tabelle angegeben mit Flüssigkeit (je 20 ml). Anschließend werden auf dem Filterpapier 30 Kressesamen möglichst gleichmäßig verteilt. Der Deckel wird aufgelegt und die Schalen werden wie in der Tabelle angegeben platziert. Nach ca. einer Woche wird ermittelt, wie viele der Kressesamen gekeimt sind und deren Wurzellänge gemessen. Bei Bedarf müssen die Ansätze zwischenzeitlich mit Wasser nachbefeuchtete werden.

Nummer Lösung Bedingungen

1 Straßenrandboden Raumtemperatur, hell

2 Waldboden Raumtemperatur, hell

3 Kupfersulfat (1 g/l) Raumtemperatur, hell

4 Wasser Raumtemperatur, hell

5 Wasser Raumtemperatur, dunkel (Alufolie)

6 Wasser kühl (möglichst unter 15 °C), hell

Aufgaben 1 Notieren Sie Ihre Beobachtungen zu den sechs Versuchsansätzen und deuten Sie sie.

2. Vergleichen Sie biologische und chemische Methoden zum Aufspüren von Schadstoffen. Nennen Sie dazu Vor- und Nachteile beider Methoden.

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Atmung – Zellen ATP Dissimilation Endoxidation Energiebereitstellung –

Atmung

2 Dissimilation – Zellatmung

Mitochondrien – Orte der Zellatmung Lexikon: Leben braucht Energie

Energiebereitstellung – Muskel

Glykolyse Mitochondrium Organell Sport Tricarbonsäurezyklus


1. Die Muskulatur ist das größte Organ des Men-

schen und bei Frauen prozentual weniger stark ausgebildet (Abb. 1). Die geschlechtsspezifi-schen Unterschiede der maximalen Sauer-stoffaufnahme (Absolutwerte, Abb. 2) ergeben sich u.a. aus dem geringeren Körpergewicht der Frau, mehr Fettgewebe und der geringeren Muskelmasse.

2. Beim Vergleich der maximalen Sauerstoffauf-nahme/kg Körpergewicht (Relativwerte, Abb. 3) zeigen sich sowohl in Ruhe wie unter Belas-tung für Frauen niedrigere Werte. Durch Trai-ning werden die Differenzen größer. Für diesen Effekt ist der prozentual geringere Anteil der Muskelmasse bei Frauen verantwortlich.

3. Durch die geringere Anzahl an Mitochondrien wird bei Frauen insgesamt weniger ATP aus dem oxidativen Abbau der Kohlenhydrate und Fette gewonnen. Insgesamt sind die Ge-schwindigkeiten der Frauen dadurch niedriger als die der Männer.

Ausdauer auch ohne Sport

Amerikanische Forscher haben ein Protein ent-deckt, mit dem ausdauernde Muskeln offensichtlich auch ohne Sport aufgebaut werden („Nature“, Bd. 418, S. 797). Das Protein wirkt auf die sich rasch zusammenziehenden und schnell ermüdenden hellen Muskelfasern. Diese werden dann dunkler, ziehen sich langsamer zusammen und ertragen Spannungen länger. Das Protein funktioniert wie ein Hauptschalter. Es aktiviert alle Gene, die zur normalen Ausstattung einer langsamen Muskelfa-ser gehören. Beispiele dafür sind u. a. solche Gene, die für den Aufbau und den Betrieb der Mitochondrien sorgen. Weitere Untersuchungen, die bei Laufzeiten „am olympischen Limit“ durchge-führt wurden, belegen die erbliche Komponente: „Durchschnittsmenschen“ besitzen etwa die glei-che Zahl schneller wie langsamer Muskelfasern und ändern diese Relation auch durch Training nur

wenig. Personen, die zu Weltklassesprintern wer-den, haben bis zu 80 % schnelle, Marathonläufer ähnlich hohe Anteile langsamer und ausdauernder Muskelfasern.

Mitochondrientypen

Bei Mitochondrien findet man drei Typen von Auf-faltung der inneren Membran (Oberflächenvergrö-ßerung), den Cristae-, den Sacculus- und den Tubulus-Typ. Der Cristae-Typ ist am weitesten verbreitet. Den Tubulus-Typ findet man in Zellen, die Steroide herstellen. Der Sacculus-Typ kommt nur in Zellen der Nebennierenrinde vor.

Literaturhinweise

AHNE, W., LIEBICH, H.G., STOHRER, M., WOLF, E.: Zoologie. Schattauer Verlag, Stuttgart 2000

DEETJEN, P., SPECKMANN, E.J.: Physiologie. Urban & Fischer Verlag, München 1999

KLINKE, R., SILBERNAGL, S.: Lehrbuch der Physio-logie. G. Thieme Verlag, Stuttgart 2003

SCHÖNFELDER, U.: Ererbter Lorbeer. In: Bild der Wissenschaft Heft 8/2004, S. 19 – 24

SPECKMANN, E.J., WITTKOWSKI, W.: Bau und Funk-tionen des menschlichen Körpers. Urban & Schwarzenberg Verlag, München 2000 (mit Fo-liensatz dazu)

Medienhinweise

FWU 4201630 Atmung und Nahrungsaufnahme bei der Miesmuschel (1993)

FWU 4202652 Die Atmung (2001) FWU 4231499 Der Körper des Menschen I: Atmen,

um zu leben FWU 4232528 Der Körper des Menschen III: Die

innere Uhr – Körperrhythmen (2002) Hagemann Video 180131 Zellatmung – Energie-

gewinnung durch Glykolyse, Citratzyklus und Atmungskette

Klett 75056 Unser Körper: Lunge und Atemwege

Mitochondrium (Cristae-Typ) und Mitochondrium (Tubulus-Typ)


Mitochondrien und Sport Höchstleistungen in Laufdisziplinen zeigen auffällige Unterschiede zwischen Männern und Frauen: So liegt der Weltrekord über 100 m bei 9,78 s (♂, 2002) und 10,49 s (♀, 1988) bzw. im Marathon bei 2:05:42 h (♂, 1999) und 2:15:25 h (♀, 2003). Untersucht man die Muskulatur und ihre Arbeitsweise näher, so zeigen sich deutliche Unterschiede zwischen Männern und Frauen.

Mann Frau

Alter 20 – 24 Jahre 20 – 24 Jahre

Größe 1,74 m 1,64 m

Gewicht 70,0 kg 56,9 kg

Fett 10,5 kg = 15,0% 15,3 kg = 26,9%

Muskel 31,3 kg = 44,7% 20,4 kg = 35,9%

Knochen 10,4 kg = 14,9% 6,8 kg = 12,0%

übrige Gewebe 17,8 kg = 25,4% 14,4 kg = 25,2%

Abb. 1 Körperzusammensetzung bei Mann und Frau Abb. 2 Maximale Sauerstoffaufnahme (absolut) bei Män- nern und Frauen

Abb. 3 Maximale Sauerstoffaufnahme (Mittelwerte in Abb. 4 Vergleich der Laufgeschwindigkeiten von Männern ml/min pro kg Körpergewicht) und Frauen

Aufgaben 1. Erklären Sie mithilfe der Abbildung 1 die unterschiedlichen Werte zur Sauerstoffaufnahme bei Män-

nern und Frauen (Abb. 2).

2. Welche Auswirkungen hat sportliches Training auf die Sauerstoffaufnahme (Abb. 3)?

3. Frauen besitzen um 20% weniger Mitochondrien in den Muskeln als Männer. Warum werden trotz Training die in Abbildung 4 dargestellten Unterschiede nicht aufgehoben? Beachten Sie dabei: Die Muskulatur des Menschen wird für die Laufleistung aus drei Quellen mit der notwendigen Energie be-liefert: – ATP ist in geringen Mengen gespeichert und steht sofort bis max. 30 s zur Verfügung bzw. wird aus

gespeichertem Kreatinphosphat regeneriert. – Das glykolytische System, das Kohlenhydrate zu Brenztraubensäure und Milchsäure abbaut, liefert

schnell aber wenig ausdauernd geringe ATP-Mengen (bis zu knapp 2 min). – Das oxidative System, das Kohlenhydrate und Fette zu CO2 und H2O zerlegt, produziert langfristig

ATP in größerer Menge.

200

Bakterien Einzeller Gesundheit Infektionsabwehr Infektionskrankheiten Krankheitserreger

Immunbiologie 1 Krankheitserreger und Immunsystem

Bakterien Angepasstheit von Bakterien: Genetische Rekombination


① Antibiotika töten pathogene und apathogene

Bakterien. Erklären Sie, warum häufig nach ei-ner Antibiotikatherapie bakteriell verursachter Durchfall auftritt.

– Neben dem erwünschten Abtöten der patho-genen Erreger werden auch die apathogenen Bakterien unter anderem im Darm abgetötet. Bei der Neubesiedlung des Darms nach der Antibiotikatherapie wird dieser dann häufig zu-erst von pathogenen Durchfall verursachenden Bakterien besiedelt.

② „Händewaschen ist der wichtigste Schutz vor Übertragung von bakteriellen Infektionskrank-heiten.“ Erklären Sie anhand der Eigenschaf-ten der Bakterien, warum diese Vorbeugung einer nachträglichen Antibiotikatherapie vorzu-ziehen ist.

– Einmal in den Körper eingedrungen, vermeh-ren sich Bakterien exponentiell, d.h. die Bakte-rienlast ist dann sehr viel höher und der Be-treffende leidet bereits unter den Krankheits-symptomen. Außerdem besteht immer die Möglichkeit, dass sich eine Antibiotikaresistenz ausbildet und die Krankheit dann schwerwie-gend verläuft.

③ Informieren Sie sich über den Unterschied zwischen hygienischer und chirurgischer Händedesinfektion. – Chirurgische Händedesinfektion: Ziel: Abtöten

aller pathogener und apathogener Mikroorga-nismen; Durchführung: Zwei Minuten Hände und Unterarme mit Seife waschen, dann 5 Mi-nuten mit alkoholischem Desinfektionsmittel einreiben.

hygienische Händedesinfektion: Ziel: Abtöten aller pathogenen Mikroorganismen nach Pati-entenkontakt; Durchführung: 30 bis 60 Sekun-den Einreiben mit alkoholischem Desinfekti-onsmittel, danach ggf. Hände waschen.


① Erklären Sie die Mechanismen, die bei zu kurzem und übermäßigem Einsatz von Antibio-tika Resistenzentstehung fördern.

– Nach kurzem Antibiotikaeinsatz sind noch nicht alle Bakterien abgetötet. Nach Absetzen des Antibiotikums sinkt der Antibiotikumspiegel im Blut. Bakterien, die verblieben sind und Ansät-ze von Resistenzen haben, können bei den niedrigen Antibiotikaspiegeln überleben und sich anschließend wieder vermehren. Wird das Antibiotikum erneut gegeben, wird es mindes-tens erheblich weniger wirksam sein.

② Die Transduktion kann auch in der Gentechnik angewandt werden. Welche Nachteile hat die-se im Vergleich zur Transformation?

– Bei der Transduktion werden neben den ge-wünschten Genen auch die Gene des Phagen übertragen, was unvorhersehbare Folgen ha-ben kann.


1. (A) Bei höheren Temperaturen steigt die Tei-lungsrate der Salmonellen und es werden viele gesundheitsschädliche Giftstoffe ge-bildet. Bei niedriger Temperatur wird die Teilung nur verlangsamt. Auch hier werden Giftstoffe gebildet. Deshalb sollten Speisen, die Salmonellen enthalten könnten, weder bei höheren Temperaturen noch zu lange aufbewahrt werden.

(B) Werden frische Speisen mindestens 10 Minuten bei über 70 °C erhitzt, ist eine In-fektion mit Salmonellen ausgeschlossen.

(C) Haben sich in Speisen bereits Salmonellen vermehrt und Toxine gebildet, sind sie auch nach Erhitzen bzw. Gefrieren nicht mehr für den Verzehr geeignet.

2. Beispielsweise in Hackfleisch, Geflügel- und Eiersalat sowie eihaltiger Majonäse haben sich bei sommerlichen Temperaturen vorhandene Erreger stark vermehrt und Giftstoffe gebildet.

3. Durch die Konjugation findet Rekombination (Austausch, Neukombination) von Erbgut statt. Dies erhöht die genetische Variabilität in der Population und damit Anpassungsfähigkeit der Bakterien.

Diphtherie und Tetanusbakterien- Infektionen

Diphtherie: In Deutschland liegt die Durchimp-fungsrate für Diphtherie bei Kindern derzeit zwi-schen 70 und 80 % mit rückläufiger Tendenz. Aufgrund fehlender Auffrischungsimpfungen besit-zen Erwachsene aber nur zu 20 bis 30 % effekti-ven Impfschutz. Diphtherieerkrankungen stiegen in Osteuropa, besonders in den Staaten der GUS, in den letzen Jahren an (jährlich mehr als 150 000 gemeldete Erkrankungen mit ca. 5 000 Todesfäl-len). Durch die wachsende Zahl von Kontakten nach Osteuropa und durch berufliche oder touristi-sche Reisen, steigt die Ansteckungsgefahr auch in Westeuropa. In Deutschland sind zwischen 1993 und 1999 27 Erkrankungsfälle (zumeist einge-schleppt) beobachtet worden. Tetanus: Die Sporen des Bakteriums Clostridium tetani kommen im Erdboden, im Straßenstaub und in Exkrementen von Mensch und Tier vor. Sie sind über viele Jahre lebensfähig und infektiös. Die Ausrottung des Erregers ist somit nicht möglich. Jährlich sterben weltweit über eine Millionen Men-schen nach einer Tetanus-Infektion. In Deutsch-land erkranken an Tetanus jährlich etwa 10 bis 20 Personen.


Salmonellose Eine Geburtstagsparty im Garten: Es ist ein heißer Sommertag. Das Essen – Kartoffelsalat mit Majo-näse, Frikadellen, Brötchen mit Hackfleisch, Geflü-gel- und Eiersalat mit Baguette – bleiben den gan-zen Tag über auf dem Tisch stehen. Die „Reste“ werden nach am folgenden Tag aufgegessen. Bei einigen Personen stellen sich Übelkeit, Erbre-chen und Durchfall ein. Der Arzt stellt die Diagnose: Salmonellose.

Abb. 1 Salmonellen Salmonellose wird durch Salmonellen (Darmbakterien) ausgelöst. Wenn diese Bakterien in hohen Kon-zentrationen auftreten, kommt es zu Krankheitserscheinungen. Die Erreger bilden Giftstoffe, die zu Durchfall, Übelkeit, Erbrechen, Glieder- und Kopfschmerzen sowie zu Fieber führen. Die Symptome ver-schwinden nach etwa einer Woche. Von der Ansteckung bis zum Ausbruch der Krankheit (Inkubations-zeit) vergehen nur 3 bis 36 Stunden. Bei infizierten Tieren sind die Erreger im Fleisch, aber auch in Milch und Eiern zu finden. A Die Salmonellen werden im Nährmedium in Petrischa-

len bei unterschiedlichen Temperaturen kultiviert. Tei-len sich die Bakterien, bilden sich sichtbare Bakterien-kolonien.

B Eine Lösung mit Salmonellen wird auf fünf Reagenzglä-ser verteilt und 10 Minuten verschiedenen Temperatu-ren von 40 °C bis 80 °C ausgesetzt. Danach wird die Anzahl der lebensfähigen Bakterien bestimmt.

C Die von Salmonellen gebildeten Gifte werden weder

durch Einfrieren noch durch Kochen zerstört. Abb. 2 Ergebnisse der Untersuchung von Salmonellen Aufgaben 1. Leiten Sie aus A, B und C Regeln für die Vermeidung einer Salmonelleninfektion ab. Begründen Sie. 2. Erläutern Sie, wie es im oben beschriebenen Beispiel zur Infektion mit Salmonellen kommen konnte.

Gehen Sie dabei auf verschiedene Möglichkeiten ein. 3. Auf dem Foto in Abbildung 1 ist eine Konjugation bei zwei Bakterien zu erkennen. Erläutern Sie die

Bedeutung dieses Vorgangs für die Bakterien.

bei 25° C

bei 35° C

bei 10° C

nach 3 Std. nach 24 Std.

nach 3 Std. nach 24 Std.

nach 3 Std. nach 10 Tagen

100

80

60

40

20

040 50 60 70 80 Temperatur in °C

202

Antibiotikum Bakterien Gesundheit

Viren Tierische und andere Parasiten als Krankheitserreger

Krankheitserreger Kefir Milch


① Stellen Sie den Mechanismus zusammen, wie

auch einem Vogelgrippevirus, der nur über di-rekten Kontakt zu Geflügel übertragen wird, und dem menschlichen Grippevirus ein hoch-gefährlicher neuer Grippevirus entstehen kann.

– Es müsste zu einer Rekombination kommen, d.h. ein Mensch muss gleichzeitig durch direk-ten Kontakt mit Geflügel an der Vogelgrippe und an einer durch den menschlichen Grippe-virus verursachten Grippe erkranken. Unter diesen Umständen besteht die Möglichkeit der Rekombination zu einem neuen hoch gefährli-chen Grippevirus.

Hinweise zum Arbeitsblatt Seite 203

Das Praktikum kann durch weitere Versuche er-gänzt werden. Die beiden folgenden Verfahren sind geeignet, um den Frischegrad von Milch ein-zuschätzen. In der routinemäßigen Gütekontrolle werden heute exakte Methoden der Keimzahlbe-stimmung eingesetzt. Methylenblau-Reduktase-Probe: In 50 ml Glasstopfenflaschen je 1 ml Methylenblau-lösung geben, mit der zu untersuchenden Milch bis zum Überlauf füllen und Flaschen verschließen. Die Kulturen bei 37 °C bebrüten. Das Methylenblau wird durch reduzierende Bakterienenzyme entfärbt; die Entfärbungsdauer ist ein Maß für die Redukta-seaktivität und von der Menge der Bakterien ab-hängig. Frische pasteurisierte Milch benötigt zur Entfärbung mehr als 6 Stunden. Anmerkung: Bei der industriellen Milchproduktion wird Milch gekühlt. In kalt gelagerter Milch vermeh-ren sich Kälte liebende Keime wie Pseudomona-den, die ein geringes Reduktionsvermögen aufwei-sen. In Folge kann es zur Fehleinschätzung des Frischegrads von Milch kommen. Resazurin-Probe:

Methylen-blau-Reduk-tase-Probe

Resazurin-Probe

Milchqualität (Keimbelas-tung)

Reduktions-zeit/ Minuten

Resazurin-Farbton

gering keim-belastet

über 330 pastellblau

mäßig keim-belastet

120 bis 330 blauviolett

stark keimbe-lastet

20 bis 120 rotviolett

sehr stark keimbelastet

weniger als 20

rosarot bis farblos

Je eine Resazurin-Tablette (im Chemikalienhandel erhältlich) wird in 50 ml Aqua dest. gelöst (Her- stellung von 0,01%iger Lösung). Je 10 ml Untersu-

chungsmilch wird mit 1 ml Resazurin-Lösung ver-setzt. Reagenzgläser mit einem Wattestopfen verschließen und 1 Stunde bei 37 ° (z. B. Wasser-bad) bebrüten (s. Tabelle).


1. d, c, e, b, a 2. Viren vermehren sich in Wirtszellen. Beim

Platzen der Wirtszellen kommt es jeweils zum Anstieg der Anzahl frei werdender Viren.

3. Angebrütete Eier enthalten lebende Zellen, die die Viren als Wirtszellen zu ihrer Vervielfälti-gung benötigen.


1. Pro Prionentheorie: Extrakte aus den Gehirnen erkrankter Tiere

behalten ihre Infektiosität bei, wenn sie mit UV-Strahlung behandelt werden, die DNA zerstört.

Aus den Extrakten gewonnenes Amyloid löst in Versuchstieren die Erkrankung aus.

2. Herkömmliche Erreger (z. B. Viren, Bakterien) benötigen Nucleinsäuren, um infektiös zu sein. Prionen sind Proteine und kommen ohne

Nucleinsäure aus. 3. Maßnahmen: Testen von Schlachtrindern auf

Prionen und anschließendes Töten von infizier-ten Tieren. Verbot der Verwendung von Ner-vengewebe geschlachteter Rinder in Wurst-waren.

Begründung: Das Testen der Rinder und Töten infizierter Tiere soll verhindern, dass infektiö-ses Fleisch erhalten bleibt. Das Spongiforme Enzephalopathien eine Erkrankung von Ner-vengewebe darstellen, unterbricht man die In-fektionskette, wenn derartiges Gewebe nicht weiter verwendet wird.

Die Milchflora verändert sich

In Abhängigkeit von Vorbehandlung und Lager-temperatur verändert sich bei längerer Aufbewah-rung die Flora in Milch und Milchprodukten. Eine längere Aufbewahrung frischer (nicht abge-kochter) Milch bei niedrigen Temperaturen führt zu einer Verschiebung der natürlichen Milchflora. Es entwickeln sich Schleim bildende Bakterien und bekapselte Stämme von Mikrokokken, wodurch die dick gewordene Milch Faden ziehend wird. Milch-eiweiß wird abgebaut; einige der dabei entstehen-den Peptide schmecken bitter. Auf alter Sauermilch entwickelt sich Milchschim-mel, der samtartig erscheint (auch mikroskopisch bei 400-facher Vergrößerung sichtbar). Diese Hefen betreiben Säureabbau, wodurch weitere, weniger säuretolerante Arten zur Entwicklung gelangen. Farbige Veränderungen auf der Oberflä-che alter Sauermilch werden von verschiedenen Hefen (z. B. Candida, Thodoturula) hervorgerufen.


„Kefirpraktikum“ Kefir ist ein Sauermilchgetränk, das besonders in warmen Ländern Südeuropas sehr beliebt ist. Es wird aus Frischmilch durch Zusatz von Kefirkörnern hergestellt. Kefirkörner haben ein blumenkohlartiges Aus-sehen. Sie werden von verschiedenen Bakterien und Hefepilzen gebildet. Die sogenannten Kefirbakterien (Bacillus caucasicus) bilden lange Ketten, umwinden damit die anderen Mikroorganismen und tragen so zur Stabilität des Kefirkorns bei. Bei den Versuchen muss darauf geachtet werden, dass alle verwendeten Geräte und Gefäße sauber sind.

Die Herstellung von Kefir

500 ml Milch kurz aufkochen, auf Zimmertemperatur ab-kühlen lassen und in ein entsprechend großes Weckglas füllen. Ca. 120 g Kefirkörner zugeben und bei Zimmertemperatur 24 Stunden stehen lassen. Die jetzt etwas angedickte Milch durch ein Sieb gießen, um die Kefirkörner zurück zu gewinnen. Die Kefirmilch in einem verschlossenen Glas ein bis zwei Tage kühl (ca. 15 °C), aber nicht im Kühlschrank, reifen lassen. Danach ist der Kefir zum Verzehr fertig. „Fertige“ Kefirmilch immer im Kühlschrank aufbewahren, sonst erfolgt eine Nachsäuerung. Abgesiebte Kefirkörner für eine neue Kefirkultur nutzen.

Stellen Sie selbst Kefirmilch her. Kefirkörner sind zum Beispiel in einigen Reformhäusern und „Naturkostläden“ erhältlich.

Tipps zur Aufbewahrung von Kefirkörnern

Möchte man mit der Herstellung von Kefir eine Weile aussetzen, müssen die Kefirkörner richtig aufbewahrt werden. Lässt man die Kefirkörner längere Zeit in der gleichen Milch, bilden sich auf der Oberfläche Schimmel-pilze und der Kefir wird ungenießbar. Die Sporen dieser Schimmelpilze haften auch an den Kefirkörnern, werden so übertragen und verderben die neu angesetzte Kefir-kultur.

Kefirknollen können aber in abgekochtem und abgekühl-ten 1%igem Salzwasser einige Wochen im Kühlschrank gelagert werden. Für etwa 14 Tage können Kefirkörner auch in einer Plastiktüte im Gefrierschrank aufbewahrt werden. Gibt man solche Kefirkörner danach wieder in Milch, ist die erste Kefirmilch meist nicht brauchbar, weil die Kefirkörner noch nicht ihren vollen Stoffwechsel zei-gen.

„Wachstum“ der Kefirkörner

Nach kurzer Zeit wird aus einem kleinen Kefirkorn ein blumenkohlartig aussehendes „Gebilde“. Dieses kann man wiederum in kleine Teile zerschneiden und damit jeweils neue Kulturen ansetzen.

Erläutern Sie, wie ein Kefirkorn „wächst“. Beachten Sie, dass sich Kefirkörner aus verschiedenen Bakterienarten und Hefepilzen zusammensetzen.

Mikroskopieren eines Kefirkorns

Spülen Sie ein Kefirkorn unter fließendem Wasser gut ab. Schneiden Sie mit einer Rasierklinge ein kleines Stück ab, bringen Sie es zwischen zwei Objektträger und zer-quetschen Sie es vorsichtig. Nach dem Auseinanderzie-hen beider Objektträger muss auf jedem ein dünner Be-lag sichtbar sein.

Färben Sie das Präparat etwa 4 Minuten mit Methy-lenblaulösung. Spülen Sie den überschüssigen Farbstoff mit Wasser ab und lassen Sie das Präparat kurz trock-nen. Decken Sie das Präparat mit einem Deckglas ab und mikroskopieren Sie bei stärkster Vergrößerung.

Vergleichen Sie Ihr mikroskopisches Bild mit der Zeich-nung und versuchen Sie die Mikroorganismen zu identifi-zieren.

Untersuchen der Abhängigkeit des „Wachstums“ der Kefirkörner von der Temperatur

Versuchsansatz: In 3 Flaschen (mit großer Öffnung und Verschluss) je 50 ml Frischmilch und je 5 g Kefirkorn geben und ver-schließen. Eine Flasche kühl (z. B. Kühlschrank) bei ca. 10 °C lagern, eine weitere bei Zimmertemperatur und die dritte an einem warmen Ort (z. B. Brutschrank) bei 37 °C aufstellen.

Beobachtung und Auswertung: Nach jeweils 2 Tagen wird der Inhalt jeder Flasche durch ein Sieb gegossen, sodass das Kefirkorn gut abtropfen kann. Das Kefirkorn wird erneut in die Flasche mit jeweils 50 ml frischer Milch gegeben. Der Milchwechsel erfolgt im gleichen Rhythmus bis zum 14. Tag. Nach 14 Tagen werden die Kefirkörner kurz auf Filterpapier abgetrocknet und gewogen. Die dabei anfallende Kefirmilch kann ge-trunken werden.

Führen Sie den Versuch durch und interpretieren Sie die Ergebnisse.

Milchsäure-bakterien

Kefir-bakterien

Hefezellen

Kefir

204 © Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2009

Die Suche nach einem Erreger: Viren 1883 suchte der deutsche Biologe A. MAYER nach der Ursache für eine Pflanzenkrankheit. Bei der Tabak-Mosaik-Krankheit zeigen Tabakpflanzen ein geringes Wachstum und die Laubblätter werden fleckig, so-dass ein mosaikfarbiges Farbmuster entsteht. Versuche:

MAYER besprühte gesunde Pflanzen mit dem Zellsaft kranker Tabakpflanzen. Nach kurzer Zeit traten die typi-schen Krankheitszeichen auf.

1893 überprüfte der russische Wissenschaftler D. IVANNOWSKY die Hypothese von MAYER, dass Erreger die Krankheit verursachen. Er filtrierte den Zellsaft kranker Tabakblätter durch einen Bakterien undurchlässigen Filter. Wurden Pflanzen mit dem so gewonnen Filtrat behandelt, trat auch bei ihnen die Krankheit auf.

1897 stellte der holländische Mikrobiologe M. BEIJERINCK Zellsaft aus kranken Tabakpflanzen her, filtrierte ihn durch Bakterienfilter und sprühte die Bakterien über eine gesunde Pflanzenkultur. Dann stellte er jeweils aus den neu erkrankten Pflanzen Filtrate her und besprühte damit immer wieder erneut gesunde Pflanzenkulturen. Der im ersten Filtrat enthaltene „Giftstoff“ müsste sich von Pflanzenkultur zu Pflanzenkultur immer weiter ver-dünnt haben. Er stellte fest, dass die Krankheitssymptome der nacheinander behandelten Pflanzen immer gleich stark ausgeprägt waren.

BEIJERINCK gab das Filtrat auf Nährböden, die zur Vermehrung von Bakterien benutzt werden. Die Konzentra-tion der „infektiösen Teilchen“ auf den Nährböden erhöhte sich aber nicht. Infizierte er Tabakpflanzen, so stell-te er fest, dass in den Pflanzen die Konzentration der „infektiösen Teilchen“ stark anstieg. Er versetzte das Filtrat mit Alkohol, der auf Bakterien abtötend wirkt. Mit diesem Filtrat ließen sich aber erneut Tabakpflanzen infizieren.

1935 identifizierte der amerikanische Wissenschaftler W. STANLEY aus erkrankten Pflanzen Viren.

Schlussfolgerungen: a) Die Krankheit wird durch infektiöse Viren ausgelöst. b) Bei dem Erreger handelt es sich um ein „vermehrungsfähiges Teilchen“, das viel kleiner als Bakterien

ist. Es kann sich nur in anderen Lebewesen vermehren. c) Die Bakterien kommen als Erreger nicht in Betracht. d) Die Krankheit ist ansteckend. e) Giftstoffe kommen als Infektionsquelle nicht in Betracht, denn Giftstoffe vermehren sich nicht. Es muss

also ein vermehrungsfähiger Erreger sein, der den Filter passieren kann. Aufgaben 1. Aus den oben beschriebenen Versuchsergebnissen leiteten die Wissenschaftler Schlussfolgerungen

ab. Ordnen Sie diese zu.

2. Interpretieren Sie folgendes Diagramm. Gemessen wurde die Viruskonzentration im Blut eines Infizierten.

3. Zur Gewinnung von Impfstoffen ist es erforderlich, krank machende Viren zu vermehren. Dazu werden unter anderem befruchtete und kurz angebrütete Hühnereier mit Viren infiziert. Warum kann man auf diese Weise Viren vermehren?

0 5 10 15Zeitin Tagen


BSE und die Prionentheorie BSE gehört zu einer Gruppe von Gehirnerkrankungen, die bei verschiedenen Säugetierarten beschrieben werden und die unter dem Begriff Spongiforme Enzephalopathien zusammengefasst werden. Stets findet man eine massive Zerstörung von Gehirngewebe. Im lichtmikroskopischen Bild können regelrechte Lö-cher im Gewebe wie in einem Schwamm beobachtet werden. Man spricht deswegen auch von „Hirn-schwamm“ (lat. spongiform = schwammartig).

Außerdem findet man Ablagerungen eines Proteins, das Amyloid genannt wird. Brisant ist das Thema Spongiformer Enzephalopathien geworden, weil man seit dem Auftreten von BSE-Fällen (BSE = Bovine spongiforme Enzephalopathie) bei Rindern annimmt, dass der Erreger Artgrenzen überschreiten und sich auch der Mensch durch den Verzehr von infiziertem Rindfleisch anstecken kann.

Eine neue Variante der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit des Menschen – ebenfalls eine spongiforme Enze-phalophathie – wird auf den Verzehr von Fleisch, das aus BSE-Rindern gewonnen wurde, zurückgeführt. Aus diesem Grund ist es heute auch gesetzlich vorgeschrieben, Schlachtrinder auf BSE hin zu testen. Prionentheorie

Überträgt man einen Extrakt aus Gehirngewebe von Mäusen, die an Spongiformer Enzephalopathie erkrankt sind, auf gesunde Mäuse, so erkranken diese ebenfalls. Die Infektiosität der Extrakte bleibt auch nach einer Bestrahlung mit hartem UV-Licht, das die DNA zerstört, erhalten.

Aus den Extrakten kann man das Protein Amyloid isolieren, das auf der Zellmembran von Nervenzellen vorkommt. Das Protein aus den Extrakten (auch Prion genannt) unterscheidet sich jedoch in seiner räum-lichen Gestalt vom „normalen“ Amyloid: Es ist flächig ausgebreitet. Die Übertragbarkeit der Krankheit erklärt die Prionentheorie damit, dass das veränderte Amyloid, wenn es in gesunde Organismen gelangt, sich an normales Protein lagert und diesem seinen Bauplan aufzwingt. Die umgestalteten Amyloid-Proteine verklumpen und führen zu Ablagerungen im Hirngewebe, die zu massenhaftem Zelltod und in-folge dessen zum Krankheitsbild der Spongiformen Enzephalopathie führen.

Abb.1 Prionentheorie – ein verändertes Amyloid ist der Erreger Aufgaben 1. Zu Beginn der BSE-Epidemie wurde die Hypothese aufgestellt, ein Virus sei die Ursache der Erkran-

kung. Widerlegen Sie diese Hypothese.

2. Prionen stellen ein völlig neues Infektionsprinzip dar. Begründen Sie diese Aussage unter Berücksich-tigung der „konventionellen Erreger“: Viren und Bakterien.

3. Nennen Sie einige Bestimmungen, die der Gesetzgeber im Umgang mit Schlachtrindern erlassen hat und begründen Sie diese Maßnahmen.

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Biologie - c.wgr.de · Samen der Gartenkresse (Lepidium sativum), 6 Petrischalen mit Deckel, 100 ml-Erlenmeyerkolben, Fil-terpapier, Trichter, Kupfersulfatlösung (20 mmol/Liter CuSO