Tatort Synapse – ein spannendes 10er-Projekt

curareSeit mehreren hundert Jahren präparieren die Achagua-Indianer Südamerikas ihre Pfeilspitzen mit einem speziell zubereiteten Gift. Bei diesem Gift handelt es sich um Curare. Curare ist ein Sammelbegriff für eine Vielzahl von Giften und wird aus Extrakten von Pflanzenteilen bestimmter Lianenarten gewonnen und als Pfeilgift zur Jagd genutzt.

Wie dieses Gift an den Synapsen der Beute wirkt, haben die Schülerinnen und Schüler des Naturwissenschaftskurses der Jahrgangsstufe 10 unter der Leitung von Sandra Schulte und  Lehramtsanwärterin Christina Stumpf in Form eines Stopp-and-Motion Films sehr anschaulich dargestellt. Dabei haben die Schülerinnen und Schüler über einhundert Einzelbilder aufgenommen und diese zu Kurzfilmen zusammengefügt. Die Ergebnisse sind einmalig und können nun bewundert werden.

 

Kurz zur Erklärung, was man im Beispielfilm oben sieht: Die Filme spielen auf der Ebene der Synapse eines Nervensystems. Man sieht ein synaptisches Endknöpfchen (oberer Teil) und den synaptischen Spalt (Zwischenraum). Ein Reiz (im Film ein Pfeil/Blitz von oben) trifft über die Nervenbahnen in das synaptische Endknöpfchen. Der Reiz hat zur Folge, dass sich die in dem Endknöpfchen mit chemischen Botenstoffen gefüllten Bläschen (grüne Kreise) zur unteren Wand bewegen und mit dieser verschmelzen.

Danach werden die Transmitter genannte Botenstoffe (rote Punkte) in den synaptischen Spalt entlassen. Sie binden dann für sie vorgesehene Rezeptoren an Kanäle (blaue Paare im Film). Sobald diese Bindung geschieht, öffnet sich der Kanal und Natrium-Ionen (orange Punkte) könnten hindurch strömen, um den Reiz weiterzuleiten. Die Transmitter sind also wie ein Schlüssel, der die Kanäle öffnen kann.

Das passiert aber nicht. Denn das Nervengift Curare (schwarze, kleine Pfeile) hat nämlich eine identische Struktur wie die Transmitter und blockiert die Kanäle. Einfach gesagt: Der Schlüssel passt zwar ins Schloss, aber die Tür geht trotzdem nicht auf. Das Gift blockiert so für einen gewissen Zeitraum die Rezeptoren der Kanäle, so dass der eigentliche Reiz nicht weitergeleitet werden kann.

Das hat im schlimmsten Fall zur Folge, dass sich zum Beispiel die Skelettmuskulatur vollständig entspannt und das zur Atemlähmung und, wenn nicht rechtzeitig gehandelt wird, zum Tod führen kann.

Weitere Filme: