Du möchtest deinen Schüler*innen die komplexen Zusammenhänge der Antibiotikaresistenz greifbar machen? Dieses Material führt sie Schritt für Schritt durch die genetischen und molekularen Grundlagen der Streptomycin-Resistenz bei E. coli. Sie lernen dabei, wie Mutationen die Proteinbiosynthese beeinflussen und welche weitreichenden Folgen das für die Evolution bakterieller Populationen und die Medizin hat.

Das erwartet dich und deine Schüler*innen:

• Genetische Grundlagen der Resistenz (M1-M3): Deine Schüler*innen tauchen ein in die Welt der bakteriellen Proteinbiosynthese und verstehen den Wirkmechanismus von Streptomycin. Sie analysieren DNA- und Proteinsequenzen des rpsL-Gens, um die genetische Basis der Resistenzentwicklung bei E. coli zu entschlüsseln.
• Strukturelle und funktionelle Auswirkungen (M4-M6): Anhand von Strukturmodellen und Wachstumskurven von E. coli untersuchen sie detailliert, wie eine Missense-Mutation die ribosomale Proteinkomponente S12 verändert und so zur Antibiotikaresistenz führt. Aktuelle epidemiologische Daten der WHO verdeutlichen die globale Dimension des Problems.
• Evolution und medizinische Relevanz (M6-M7): Abschließend diskutieren deine Schüler*innen die Bedeutung solcher Mutationen für die Evolution bakterieller Populationen. Sie setzen sich kritisch mit der medizinischen und ethischen Relevanz von Antibiotikaresistenzen auseinander und bewerten deren Auswirkungen auf die Gesellschaft.

Deine Schüler*innen erwerben oder vertiefen dabei folgende Kompetenzen:

• Wissenschaftliche Texte und Daten analysieren: Sie lernen, komplexe Informationen aus Fachtexten, Gensequenzen, Tabellen und Diagrammen zu entschlüsseln und zu interpretieren.
• Biologische Prozesse erklären: Sie können die Proteinbiosynthese, den Wirkmechanismus von Antibiotika und die Entstehung von Resistenzen auf molekularer Ebene detailliert beschreiben.
• Zusammenhänge herstellen: Sie verknüpfen molekularbiologische Details mit makroskopischen Beobachtungen (z.B. Wachstumskurven) und globalen Problemen (Epidemiologie).
• Kritisches Denken und Diskutieren: Sie setzen sich mit der Evolution bakterieller Populationen und der medizinisch-ethischen Relevanz von Antibiotikaresistenzen auseinander und entwickeln eigene, fundierte Argumente.
• Problemlösungsstrategien anwenden: Sie wenden ihr erworbenes Wissen an, um komplexe biologische Fragestellungen zu bearbeiten und Lösungsansätze zu entwickeln.