Biologie · Klasse 13

Ideen für aktives Lernen

Die Fabrik des Lebens: Struktur und Funktion von Zellorganellen

Begleiten Sie Ihre Schülerinnen und Schüler auf einer Reise in den Mikrokosmos und entdecken Sie die Zelle als eine hochkomplexe, geschäftige Fabrik des Lebens.

KMK BildungsstandardsLehrplanPLUS Gymnasium Bayern: Biologie - B 12/13.1 Zellbiologie
45–90 Min.Partnerarbeit → Ganze Klasse3 Aktivitäten

Aktivität 01

Planspiel60 Min. · Kleingruppen

Die Zell-Stadt-Analogie

In Kleingruppen entwickeln die Schülerinnen und Schüler eine Analogie, bei der die Zelle eine Stadt ist. Sie ordnen jedem Organell eine städtische Einrichtung (z.B. Mitochondrium = Kraftwerk, Zellkern = Rathaus) zu und begründen ihre Entscheidung.

Erkläre das Prinzip der Kompartimentierung und seine Vorteile für die Zelle am Beispiel der Mitochondrien.

ModerationstippStellen Sie sicher, dass die Begründungen der Analogien die Funktion des Organells korrekt widerspiegeln.

Worauf zu achten istEine Klausuraufgabe, in der die Schülerinnen und Schüler eine Abbildung einer Drüsenzelle analysieren und den Weg eines Hormonmoleküls von der genetischen Information im Zellkern bis zur Ausschleusung aus der Zelle detailliert beschreiben und begründen müssen.

AnwendenAnalysierenBewertenErschaffenSozialbewusstseinEntscheidungsfähigkeit
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Aktivität 02

Planspiel45 Min. · Partnerarbeit

Der Weg des Proteins: Ein Comic

Die Lernenden erstellen einen Comic oder ein Storyboard, das den Weg eines Proteins von seiner Synthese am rauen ER über den Golgi-Apparat bis zum Export aus der Zelle darstellt. Jede Station muss beschriftet und kurz erklärt werden.

Analysiere den Weg eines Proteins von seiner Synthese am Ribosom bis zu seinem Export aus der Zelle.

ModerationstippGeben Sie eine Vorlage mit leeren Panels vor, um den Prozess zu strukturieren und den Fokus auf die Inhalte zu lenken.

Worauf zu achten istDie Lernenden erstellen eine Concept Map oder eine tabellarische Übersicht, die alle behandelten Organellen mit ihrer Struktur, Funktion und einer selbst erstellten Analogie (z.B. 'Postzentrale' für den Golgi-Apparat) verknüpft.

AnwendenAnalysierenBewertenErschaffenSozialbewusstseinEntscheidungsfähigkeit
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Aktivität 03

Planspiel90 Min. · Einzelarbeit

3D-Zellmodell aus Alltagsmaterialien

Die Schülerinnen und Schüler bauen ein dreidimensionales Modell einer Tier- oder Pflanzenzelle aus Knete, Verpackungsmaterial und anderen Alltagsgegenständen. Eine Legende erklärt die verwendeten Materialien und die dargestellten Organellen.

Vergleiche die Funktionen von Mitochondrien und Chloroplasten unter Einbeziehung der Endosymbiontentheorie.

ModerationstippBetonen Sie die Wichtigkeit der korrekten räumlichen Anordnung und der relativen Größenverhältnisse der Organellen.

Worauf zu achten istEin Quiz mit Zuordnungsaufgaben (Organell zu Funktion) und kurzen Multiple-Choice-Fragen, das die Schülerinnen und Schüler online oder auf Papier bearbeiten, um ihren eigenen Lernstand zu überprüfen.

AnwendenAnalysierenBewertenErschaffenSozialbewusstseinEntscheidungsfähigkeit
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Vorlagen

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Einige Hinweise zum Unterrichten dieser Einheit

Verwenden Sie von Beginn an die Fabrik- oder Stadt-Analogie als roten Faden, um die Funktionen und das Zusammenspiel der Organellen zu veranschaulichen. Beginnen Sie mit einer groben Übersichtskarte der 'Zell-Stadt' und zoomen Sie dann in die einzelnen 'Gebäude' hinein. Der Einsatz von 3D-Modellen, Videos und Animationen ist unerlässlich, um die dreidimensionale Struktur und die dynamischen Prozesse zu vermitteln.

Am Ende dieser Lerneinheit können Ihre Schülerinnen und Schüler die Arbeitsteilung innerhalb der Zelle erklären und die enge Verknüpfung von Struktur und Funktion bei jedem Organell begründen.

Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen

  • Pflanzenzellen haben Chloroplasten anstelle von Mitochondrien, da sie Fotosynthese betreiben.

    Pflanzenzellen besitzen beides. In den Chloroplasten stellen sie durch Fotosynthese Glukose her, und in den Mitochondrien veratmen sie diese Glukose (und andere Stoffe), um Energie (ATP) für alle Lebensprozesse zu gewinnen, genau wie tierische Zellen.

  • Die Zelle ist ein statischer Beutel, in dem die Organellen unbeweglich herumschwimmen.

    Die Zelle ist ein hochdynamisches System. Das Zytoskelett dient als Schienensystem für den Transport von Vesikeln und Organellen, und die Membranen des Endomembransystems sind in ständigem Fluss und Umbau.

  • Ribosomen sind Organellen.

    Nach der gängigen Definition sind Organellen von einer Membran umschlossene Kompartimente. Ribosomen besitzen keine Membran und werden daher oft als Zellpartikel oder makromolekulare Komplexe bezeichnet, nicht als Organellen im strengen Sinne.

In dieser Übersicht verwendete Methoden

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