VORANSICHT. Aus dem Leben der Einzeller ein Lernzirkel. Das Wichtigste auf einen Blick

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1 I Die Zelle Beitrag 2 Aus dem Leben der Einzeller (Klasse 6/7) 1 von 30 Aus dem Leben der Einzeller ein Lernzirkel Ein Beitrag von Sabine Müller und Elke Pohl, Minden Jeder Wassertropfen ist ein Biotop voller Mikroorganismen. Die meisten dieser faszinierenden Kleinstorganismen bestehen nur aus einer einzigen Zelle und führen dennoch sämtliche Lebensfunktionen aus. In diesem Lernzirkel werden die einfach zu beschaffenden Einzeller genauer unter die Lupe genommen. An ihrem Beispiel lernen die Schüler, dass auch Organismen, die nur aus einer Zelle bestehen, das Prinzip des Lebendigen erfüllen. Gleichzeitig kann an ihnen der Aufbau einer Zelle wiederholt werden. Beim selbstständigen Mikroskopieren vertiefen die Lernenden den Umgang mit dem Mikroskop und schulen wichtige naturwissenschaftliche Arbeitsweisen wie genaues Beobachten, Untersuchen und Protokollieren. Mit Bauanleitung Das Pantoffeltierchen (Paramecium caudatum) besteht aus nur einer Zelle und führt dennoch sämtliche Lebensfunktionen aus. eines Einzellermodells! Foto: Thinkstock/iStock Das Wichtigste auf einen Blick Klasse: 6/7 Dauer: 7 Stunden (Minimalplan: 4 Stunden) Kompetenzen: Die Schüler beschreiben den Bau ausgewählter tierischer Einzeller. erläutern anhand von Beispielen die ökologische Bedeutung von Einzellern im Kreislauf der Natur. erweitern und vertiefen ihre Kenntnisse und Fertigkeiten im Umgang mit dem Lichtmikroskop. Aus dem Inhalt Wie ist ein tierischer Einzeller aufgebaut? Wir bauen das Modell eines Einzellers Können Einzeller Licht wahrnehmen und reagieren sie auf chemische Reize? Wie lassen sich Einzeller klassiizieren? Wie nehmen Einzeller Nahrung auf? Teste dich selbst! Was weißt du über das Leben der Einzeller?

2 I Die Zelle Beitrag 2 Aus dem Leben der Einzeller (Klasse 6/7) 5 von 30 Die Reihe im Überblick V = Vorbereitung SV = Schülerversuch Ab = Arbeitsblatt/Informationsblatt D = Durchführung Fo = Folie LEK = Lernerfolgskontrolle LK = Lösungskarte = Zusatzmaterial auf CD * Exemplar(e) pro Gruppe Stunde 1: Einstieg Material Thema und Materialbedarf M 1 (Fo) Wer oder was ist Mister X? Hinweis: Bitte auf Folie kopieren! Stunden 1 6: Stationenlernen: Aus dem Leben der Einzeller Material M 2 (Ab) M 3 (SV/LK) V: 5 min D: 10 min M 4 (Ab) M 5 (SV/Ab/LK) V: 1 min D: 20 min Thema und Materialbedarf Stationsübersicht: Aus dem Leben der Einzeller Station 1: Wie sind Einzeller aufgebaut? r 1 Kultur mit Pantoffeltierchen r Glycerin Info-Text zu Station 1: Paramecium ein Steckbrief Station 2: Wir bauen das Modell eines Einzellers r 4 Knetstangen (rot, grün, braun, weiß) r 1 Rolle Draht r 1 Angelschnur r 1 Stück Frischhaltefolie M 6 (SV/LK) V: 10 min D: 30 min M 7 (SV/LK) V: 5 min D: 10 min M 8 (SV/LK) V: 5 min D: 10 min M 9 (Ab) Station 3: Nehmen bestimmte Einzeller Licht wahr? r 1 Kultur mit Euglena r 1 Schere mit feiner Spitze r 1 Filzstift r 1 Lichtquelle r 1 lichtundurchlässiges dunkles Tonpapier r Schere r Stift Station 4: Reagieren Einzeller auf chemische Reize? r 1 Heuaufguss mit Pantoffeltierchen/Euglena/anderen Wimpertierchen r 4 Schutzbrillen r verdünnte und gefärbte Essigsäure Station 5: Im Heuaufguss steckt Leben! r 3 Heuaufgüsse (1x1 Woche alt, 1x2 Wochen alt, 1x3 Wochen alt) r auf Folie kopiertes Millimeterpapier (zugeschnitten auf die Größe eines Objektträgers) r Glycerin Im Heuaufguss steckt Leben! Ein Bestimmungsschlüssel

3 6 von 30 Aus dem Leben der Einzeller (Klasse 6/7) Die Zelle Beitrag 2 I M 10 (Ab/LK) M 11 (Ab/LK) M 12 (Ab/LK) M 13 (Ab/LK) (SV/LK) V: 10 min D: 10 min Station 6: Wie lassen sich Einzeller klassiizieren? Station 6: Wie lassen sich Einzeller klassiizieren? Klebebogen Station 7: Wie nehmen Einzeller Nahrung auf? Station 8: Welche ökologische Bedeutung haben Einzeller? Zusatz-Station: Reagieren Einzeller auf Hindernisse? r Watte r 1 Pipette r Kunststoffstückchen r Plastilin r Glassplitter r 1 Pinzette r 1 Heuaufguss mit Einzellern Stunde 7: Abschlussstunde Material M 14 (LEK) Thema und Materialbedarf Wer oder was wird gesucht? Hinweis: Bitte auf Folie kopieren! Lösungskarten zu den Stationen 1 8 Minimalplan Station 2 (M 5) kann bei Zeitmangel als Zusatz-Station eingesetzt werden. Eine Stunde können Sie außerdem einsparen, indem Sie auf Station 3 (M 6) verzichten und den Versuch stattdessen als Lehrerversuch durchführen. Die Lernerfolgskontrolle M 14 können Sie auch als Hausaufgabe einsetzen.

4 I Die Zelle Beitrag 2 Aus dem Leben der Einzeller (Klasse 6/7) 7 von 30 Wer oder was ist Mister X? M 1 Die Vorfahren von Mister X haben vermutlich schon vor 2 Milliarden Jahren gelebt. Mister X ist nach innen äußerst stabil und nach außen extrem lexibel. Damit kann er sich an fast jede Umwelt anpassen. Er ist einfach überall zu inden: In der Antarktis, in der Luft, im Blumenwasser. Selbst vor unserer Mundschleimhaut macht er keinen Halt. Sein Körper besteht aus einer einzigen Zelle. Dennoch besitzt er alles, was ein Lebewesen ausmacht. Er hat keine feste Körperform. Mit seiner Größe von rund 0,5 mm ist Mister X für uns mit dem bloßen Auge gerade noch zu erkennen. Unter den einzelligen Lebewesen ist er allerdings ein Riese. Der einzellige Riese kann sein Zellplasma auswölben und sogenannte Scheinfüßchen bilden. Mit diesen bewegt er sich vorwärts oder umließt seine Beute. Verschlechtern sich die Lebensbedingungen, bildet Mister X eine Dauerform, mit der er über lange Zeiträume hinweg Austrocknung, Kälte, Hitze sowie Nahrungsmangel übersteht. Hat er eine bestimmte Größe erreicht, teilt er sich. Dann sind aus ihm durch ungeschlechtliche Vermehrung zwei Mister X geworden. So sieht Mister X aus: Foto: Thinkstock/iStock

5 8 von 30 Aus dem Leben der Einzeller (Klasse 6/7) Die Zelle Beitrag 2 I M 2 Stationsübersicht: Aus dem Leben der Einzeller Bild: Thinkstock/iStock Stationsübersicht von: Klasse: Arbeitet in Zweiergruppen. Achtet darauf, dass am Schluss jeder über die Ergebnisse der Stationen verfügt. So geht ihr vor: 1. Wählt die Reihenfolge der Stationen 1 8 beliebig. Lauft immer eine Station an, die gerade frei ist, damit ihr keine langen Wartezeiten eingeht. Die Station 2 bearbeitet ihr, wenn alle Stationen belegt sind oder ihr noch Zeit übrig habt. 2. Holt euch zu einer Station alle ausgelegten Materialien. Die Info-Texte nehmt ihr paarweise, die Arbeitsblätter erhält jeder einzeln für sich und behält sie. 3. Lest zu Beginn einer Station die Arbeitsaufträge auf dem Arbeitsblatt vollständig durch. Beginnt anschließend mit der Bearbeitung. 4. Kontrolliert eure Ergebnisse mithilfe der Lösungskarten, die ihr vom Lehrer erhaltet. 5. Wenn ihr mit einer Station fertig seid, hakt ihr sie in der folgenden Stationsübersicht ab. Notiert euch stichwortartig die Dinge, die ihr noch nicht verstanden habt. Diese werden im Anschluss an das Stationenlernen besprochen. a Wie sind Einzeller aufgebaut? Station erledigt Das habe ich noch nicht ganz verstanden b Wir bauen das Modell eines Einzellers c Nehmen bestimmte Einzeller Licht wahr? d Reagieren Einzeller auf chemische Reize? e Im Heuaufguss steckt Leben! f Wie lassen sich Einzeller klassiizieren? g Wie nehmen Einzeller Nahrung auf? h Welche ökologische Bedeutung haben Einzeller?

6 I Die Zelle Beitrag 2 Aus dem Leben der Einzeller (Klasse 6/7) 9 von 30 Station 1: Wie sind Einzeller aufgebaut? M 3 Der Fachbegriff für einen tierischen Einzeller, nämlich das Pantoffeltierchen, lautet: Paramecium. Hier betrachtet ihr das Paramecium unter dem Mikroskop. Aufgabe 1 Führt den folgenden Versuch durch. Schülerversuch in Zweiergruppen Vorbereitung: 5 min Durchführung: 10 min Das benötigt ihr So führt ihr den Versuch durch r Glycerin r 1 Wasserprobe mit Pantoffeltierchen Entnehmt mit einer Pipette eine Probe aus der bereitgestellten Flüssigkeit und gebt sie auf einen Objektträger. Entnehmt mit der anderen Pipette einen Tropfen Glycerin und gebt ihn auf eure Probe. Damit verringert ihr die Beweglichkeit der Einzeller. 3. Legt das Deckglas auf eure Probe. 4. Richtet das Mikroskop auf einen Einzeller aus und stellt mithilfe der kleinen Vergrößerung scharf. Vergrößert euer Objekt, bis ihr es gut erkennen könnt (ca. 400-fach). Aufgabe 2 Fertigt eine genaue Bleistiftzeichnung eines Parameciums an. Aufgabe 3 a) Beschriftet mithilfe des Info-Textes Paramecium ein Steckbrief eure Zeichnung. Informiert euch anschließend über die Funktion der einzelnen Zellbestandteile. b) Erklärt, warum man das Paramecium auch als Pantoffeltierchen bezeichnet.

7 I Die Zelle Beitrag 2 Aus dem Leben der Einzeller (Klasse 6/7) 13 von 30 Station 4: Reagieren Einzeller auf chemische Reize? M 7 An dieser Station sollt ihr untersuchen, ob Pantoffeltierchen, Euglena oder andere Wimpertierchen auf chemische Reize reagieren. Aufgabe 1 Führt den folgenden Versuch durch. Schülerversuch in Zweiergruppen Vorbereitung: 5 min Durchführung: 10 min Das benötigt ihr r 4 Schutzbrillen r Heuaufguss mit Pantoffeltierchen/ Euglena/anderen Wimpertierchen r verdünnte und gefärbte Essigsäure So führt ihr den Versuch durch Gebt mit der Pipette einen Tropfen des Heuaufgusses auf einen Objektträger und legt anschließend vorsichtig ein Deckgläschen darauf. Mikroskopiert bei schwacher Vergrößerung. Sucht in eurem Präparat nach einer Stelle, an der sich mehrere der oben genannten Tierchen am Rand des Deckgläschens beinden. Aufgabe 2 Gebt an diese Stelle mit der anderen Pipette einen Tropfen der eingefärbten Essigsäure. a) Beobachtet und beschreibt die Reaktion der Einzeller nach Zugabe der Essigsäure. b) Welche Schlussfolgerungen könnt ihr aus euren Beobachtungen ziehen? Aufgabe 3 Fertigt eine Skizze zur beobachteten Reaktion an.

8 I Die Zelle Beitrag 2 Aus dem Leben der Einzeller (Klasse 6/7) 15 von 30 Im Heuaufguss steckt Leben! Ein Bestimmungsschlüssel M 9 Hier erhaltet ihr einen Bestimmungsschlüssel für die wichtigsten Vertreter von Einzellern. So geht ihr vor Entscheidet euch für eine der jeweils angegebenen Beschreibungen und lest bei der dahinter angegebenen Nummer weiter, bis ihr auf eine Tierklasse stoßt. 1 Einzeller, die Chloroplasten enthalten (grün) oder Einzeller, die keine Chloroplasten enthalten 2 grüne Einzeller mit Augenfleck (rot) oder grüne Einzeller ohne Augenfleck 3 von Wimpern insgesamt umhüllte Einzeller oder Einzeller mit wenig oder ohne Wimpern 4 Einzeller ohne Wimpern mit veränderbarer Körperform oder Tierchen mit wenig Wimpern, Wimpern nur an einer Stelle Abbildungen der oben angegebenen Einzellergruppen 2 3 Euglenen Grünalgen Wimpertierchen 4 Amöben Rädertierchen Euglenen (Augentierchen) Grünalgen Amöben Wimpertierchen Rädertierchen

9 I Die Zelle Beitrag 2 Aus dem Leben der Einzeller (Klasse 6/7) 29 von 30 Teste dich selbst! Was weißt du über das Leben der Einzeller? Was hast du alles über das Leben der Einzeller gelernt? Teste dein Wissen! Aufgabe Schneide die Wortkarten aus und inde zu den ersten Satzteilen (grau hinterlegt) die zugehörigen zweiten Satzteile. Kontrolliere, ob alles richtig geordnet ist. Klebe dann die Kartenpaare nebeneinander in das Heft. Bild: Thinkstock/iStock M 14 a) Kläranlagen, weil sie zur Entfernung von Bakterien beitragen. b) an jeder Stelle des Zellkörpers. 2) Der Einzeller c) ungeschlechtliche Euglena besitzt Zellteilung. 5) Eine Besonderheit von Einzellern ist, 7) Einzeller mit einer oder mehreren Geißeln gehören zur Gruppe der d) Wurzelfüßer (Rhizopoda). 8) Für den Menschen sind Einzeller besonders nützlich in 3) Durch den koordinierenden Schlag seiner Wimpern 6) Einzeller, die Scheinfüßchen ausbilden können, gehören zur Gruppe der f) dass sie zeitweiliges Austrocknen überstehen können. 1) Die Zellmembran des Pantoffeltierchens 4) Setzt man Euglena Licht aus, e) zeigen Pantoffeltierchen eine deutliche Fluchtreaktion. 9) Das Paramecium vermehrt sich durch g) Geißeltierchen (Flagellata). k) Anfangsglied von Nahrungsketten und sorgen so für den Fortbestand vieler Tierarten. h) einen Augenleck. i) Wimpertierchen (Ciliata). 10) Einzeller, deren Oberläche ganz oder teilweise von Wimpern überdeckt ist, gehören zur Gruppe der j) bewegt sich das Paramecium vorwärts. l) strudelt der Einzeller diese mit den Wimpern seines Mundfeldes in den Zellmund. 11) Stößt eine Amöbe auf Nahrung, m) Amöben und Grünalgen. 12) Trifft ein Pantoffeltierchen auf Nahrung n) bewegen sie sich darauf zu. 13) In Anwesenheit von Säure o) umschließt der Einzeller diese mit seinen Scheinfüßchen. 14) Im Lebensraum Wasser dienen Einzeller als p) am Zellafter. 15) Im 3 Wochen alten Heuaufguss indet man v. a. q) ist rundherum mit Wimpern bedeckt. 16) Die Abgabe von unverdaulichen Resten erfolgt beim Pantoffeltierchen 17) Die Abgabe von unverdaulichen Resten erfolgt bei der Amöbe