Rückkopplungsschleifen: Insulin und Glucagon
Die Next Generation Science Standards enthalten Rückkopplungsschleifen und Homöostase als Standard für die Biowissenschaften. Während Homöostase ein Thema für viele Einheiten in der Biologie ist, sind Rückkopplungsmechanismen ziemlich spezifisch. Tatsächlich ist dies wahrscheinlich das spezifischste Thema, das in den NGSS zu finden ist. Wenn Sie versuchen, es einzubeziehen, können die meisten jüngeren Schüler das Konzept verstehen, wenn es sich auf das Wärmeregulierungssystem des Körpers bezieht, eine negative Rückkopplungsschleife. Der Körper hat einen Sollwert (etwa 98,6 °C), und wenn die Rezeptoren feststellen, dass die Temperatur zu hoch oder zu niedrig ist, nimmt der Körper Anpassungen vor, z. B. Schwitzen oder Frösteln. Fortgeschrittene Schüler können dieses Konzept weiter ausbauen, indem sie es auf die Regulierung des Blutzuckerspiegels durch den Körper anwenden.
Dieses Arbeitsblatt zeigt grafisch, wie Insulin und Glukagon gegeneinander arbeiten, um den Blutzuckerspiegel auf einem bestimmten Wert zu halten. Veränderungen in der Umgebung, z. B. nach dem Verzehr von Zucker, veranlassen die Bauchspeicheldrüse, Insulin auszuschütten, damit die Glukose von den Körperzellen aufgenommen oder in Glykogen umgewandelt werden kann. Wenn der Blutzuckerspiegel infolge von Hunger sinkt, kann die Leber Glykogen wieder in Glukose umwandeln. Die Schüler müssen die Grafik untersuchen und spezifische Fragen zum dargestellten Regelkreis beantworten.
Niveaustufe: 10-12
Zeitbedarf: 15-20 Minuten
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HS-LS1-3 Planen und führen Sie eine Untersuchung durch, um nachzuweisen, dass Rückkopplungsmechanismen die Homöostase aufrechterhalten.