Diese Unterrichtseinheit widmet sich einem der erstaunlichsten Phänomene im Bereich lebender Organismen – der Atmungskette. Um die komplexen Vorgänge besser verständlich zu machen, wird auf eine zu „biochemische“ Betrachtung der Prozesse verzichtet. Formeln und Gleichungen werden nur soweit angewendet, wie sie bekannt und für künftige Einheiten relevant sind.

Die Anwendung eines Modellversuches soll die nicht sichtbaren Vorgänge für die Schüler „ans Tageslicht“ holen. Zudem bieten sie, in dieser sonst gerne „trockenen“ Unterrichtseinheit, Abwechslung im Unterrichtsgeschehen.

Die Übertragung des Modellversuches in die Realität stellt, wenn sie gelingt, eine große Transferleistung dar. Die Einheit ist angesiedelt im Bereich „Organische Chemie – Verbindungen mit funktionellen Gruppen“. Je nach Vorwissen der Schüler können diese Prozesse jedoch auch in der Biologie an geeigneter Stelle vorgestellt werden. Dann sollten die chemischen Begrifflichkeiten jedoch auf das Bekannte reduziert werden.

Unterrichtsverlauf:

• 1. Schritt: Citronensäure und Brausepulver
• 2. Schritt: Verwendung von Citronensäure im Alltag
• 3. Schritt: Herkunft und Bedeutung der Citronensäure
• 4. Schritt: Bedeutung der Citronensäure für die Atmung
• 5. Schritt: Lehrerdemonstration – die Knalldose
• 6. Schritt: Diskussion zum Zellstoffwechsel
• 7. Schritt: Modellversuch „Kleine Schritte“
• 8. Schritt: Übertragung des Modellversuches auf die Atmungskette

Kompetenzen und Unterrichtsinhalte:
* Die Schüler erhalten begleitend (oder vertiefend/ergänzend) zum BiologiethemaAtmungeinen tieferen Einblick in die dazugehörigen chemischen Vorgänge.
* Sie erfahren, dass Citronensäure von ganz verschiedenen Organismen synthetisiert werden kann und auch im eigenen Körper eine zentrale Stellung einnimmt.
* Sie lernen über den Citronensäurezyklus wesentliche Merkmale der Atmung lebender Organismen kennen.
* Sie vertiefen ihre Kenntnisse über den stofflichen Aufbau lebender Zellen aus Kohlenhydraten, Fetten und Eiweißen.
* Sie erkennen, dass keine normale Knallgasreaktion in den Zellen ablaufen kann.
* Sie lernen einen Modellversuch zur Zellatmung kennen und übertragen ihn auf die Atmungskette.
* Sie erkennen den Vorteil derPolitik der kleinen Schritte, den die Natur u. a. im Zusammenhang mit der Atmungskette beschreitet.