Schulversuche zur Nahrungsaufnahme und Verdauung bei Paramecium caudatum

Informationen für LehrerInnen Bezugsquellen für Paramecium Freundliche Anfrage bei Zoologischen Instituten verschiedener Universitäten Kultivierung von Paramecium Eine Handvoll Heu in einem großen Kochtopf mit Leitungswasser gefüllt zwei Stunden kochen. Den Heuaufguss abkühlen lassen, in Glasgefäße oder Glasschalen umfüllen (etwas abgekochtes Heu hinzugeben) und mit Paramecien beimpfen (genauere Angaben siehe Literaturhinweis). Literatur: K. Hausmann und H. Jamil (1997): Die Ernährung von Paramecium. PdN 5/46 A. Gerhardt-Diercksen und H.P.Klein (1997): Nahrungsaufnahme bei Einzellern. PdN 5/46 Zu Versuch 1: Wie erfolgt die Nahrungsaufnahme beim Pantoffeltierchen

(Paramecium caudatum)? Paramecium strudelt die Nahrung (v.a. Bakterien) mit Hilfe der Wimpern am Mundfeld ein. Über das Mundfeld gelangt die Nahrung zum Zellmund, wo sie anschließend in eine Nahrungsvakuole aufgenommen wird (=> Endocytose). Diese bewegen sich auf einer elliptischen Bahn Cyclose) durch die Zelle. Die Cyclose der Verdauungsvakuolen kann bei Paramecien, die mit schwarzer Tusche gefüttert werden, gut im Lichtmikroskop verfolgt werden. Die Ausscheidung unverdaulicher Reste kann nach Verfütterung mit Tusche ca. 20 Minuten nach Ingestionsbeginn beobachtet werden (siehe Abb.1 rechts). Zu Versuch 2: Wie erfolgt die Verdauung bei Pantoffeltierchen (Paramecium

caudatum)? Im Experiment lässt sich die Ansäuerung des Nahrungsvakuoleninhalts - durch Acidosomen - wie auch die lysosomale Verdauungsphase – durch hydrolasehaltige Lysosomen - durch Verfütterung von Hefezellen demonstrieren, die mit Kongorot angefärbt sind. Der Indikator Kongorot weist bei neutralem pH eine rote Farbe auf, während im sauren Milieu ein Farbumschlag zu dunkelblau-violett stattfindet. Neu gebildete Nahrungsvakuolen erscheinen rot, nehmen nach etwa 5 Minuten eine dunkelbalu-violette Farbe an und erscheinen nach weiteren 15 Minuten wieder rot (Neutralisation).

Abb.1: Paramecium mit Tusche-Nahrungsvakuolen

Schulversuche zur Nahrungsaufnahme und Verdauung bei Paramecium caudatum

Versuch 1: Wie geschieht die Nahrungsaufnahme bei Pantoffeltierchen (Paramecium caudatum)?

Material - Paramecium caudatum (2 Tage ohne Nahrung) - Scribtol (schwarze Zeichentusche der Firma Pelikan; wird von den Pantoffeltierchen

wie Nahrung aufgenommen) - destilliertes Wasser - Mikroskop und Zubehör Versuchsvorbereitung Zur Erstellung einer Tusche-Stammlösung 50 Tropfen Scribtol in 25 ml destilliertes Wasser geben. Durchführung 1. 2-5 Tropfen der Tusche-Stammlösung zu einem Tropfen der Paramecium-Kultur

auf einen Objektträger geben (bewegen sich die Paramecien zu schnell, empfiehlt sich das vorherige Aufbringen eines Tropfens Tylose, Tapetenkleisters, oder das Aufbringen von Wattefäden auf den Objektträger)

2. Durch das Mikroskop die Nahrungsaufnahme beobachten: Wie gelangen die Nahrungsteilchen in den Körper? Was geschieht anschließend mit der Nahrung?

Beobachtung und Deutung

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Schulversuche zur Nahrungsaufnahme und Verdauung bei Paramecium caudatum

Versuch 2: Wie erfolgt die Verdauung bei Pantoffeltierchen (Paramecium caudatum)?

Material - Paramecium caudatum (2 Tage ohne Nahrung) - frische Bäckerhefe (=> Hefezellen als Nahrung für Paramecium) - 100 ml Kongorotlösung (0,1 g Kongorotpulver auf 100 ml destilliertes Wasser);

=> Kongorot ist ein Indikatorfarbstoff: im neutralen und schwach alkalischem Bereich ist er rot, bei einem pH-Wert von 3 schlägt er in blau/schwarz um.

- evtl. 0,01 M Phosphatpuffer (pH 7,2; je nach pH-Wert des genutzten Wassers erübrigt sich die Zugabe).

- Kochplatte - Mikroskop und Zubehör Versuchsvorbereitung (Zeitaufwand etwa 2 Stunden) Zur Erstellung der Kongorot-Hefe Suspension 1 g Bäckerhefe in 100 ml Kongorotlösung geben und aufkochen lassen. Knapp 2 Stunden auf kleiner Flamme bedeckt (mit Alufolie) kochen lassen und dabei verdampfendes Wasser ersetzen. Evtl. 10 Tropfen Phosphatpuffer zu der erkalteten Kongorot-Hefe-Suspension geben Durchführung 1. 1 Tropfen der Kongorot-Hefe-Suspension zu einem Tropfen der Paramecium-

Kultur auf einen Objektträger geben (bewegen sich die Paramecien zu schnell, empfiehlt sich das vorherige Aufbringen eines Tropfens Tylose, Tapetenkleisters, oder das Aufbringen von Wattefäden auf den Objektträger)

2. Durch das Mikroskop die Verdauung beobachten: Was geschieht mit der Nahrung im Körper? Wie reagiert der Indikatorarbstoff? Begründung?

Beobachtung und Deutung:

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