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Alt 22.12.2005, 01:36   #7   Druckbare Version zeigen
zarathustra Männlich
Moderator
Themenersteller
Beiträge: 11.538
AW: Vorschläge für Facharbeitsthemen

Da die einzelnen Facharbeitsthemen vielleicht nicht jedem auch was sagen, will ich mal kurz vorstellen, was ich mir unter einigen Themen so vorstelle:

Acetylsalicylsäure - Geschichte, Synthese und Metabolismus
Aspirin halt mittlerweile den 100. Geburtstag hinter sich gebracht und war schon Thema unzähliger Facharbeiten. An Versuchen kommen die Isolierung von Salicin aus Weidenrinden, die Synthese von Acetylsalicylsäure und die Reinheitsbestimmung des Produktes in Frage (DC, Schmelzpunkt). Wer sich für den Metabolismus von ASS interessiert, kann dies auch im Selbstversuch untersuchen: 1 - 2 Aspirin-Tabletten nehmen und über 5 Stunden Urin sammeln, eine Hälfte nach ansäuern direkt mit Chloroform extrahieren, die andere Hälfte mit Säure kochen (Hydrolyse der Glucuronide) und ebenfalls extrahieren. Die Extrakte einengen und per DC untersuchen.

Blütenfarbstoffe als natürliche pH-Indikatoren
Es gibt eine ganze Reihe bekannter pflanzlicher Produkte, die ihre Farbe in Abhängigkeit vom pH-Wert verändern, z.B. Lackmus, schwarzer Tee, Traubensaft bzw. Rotwein, Blaukraut bzw. Rotkohl usw. Im Rahmen einer Facharbeit könnten verschiedenste Blütenfarbstoffe auf ihre Wirkung als pH-Indikator untersucht werden (bei welchem pH-Wert sind sie wie gefärbt?) und die Ursache des Farbumschlags anhand der Inhaltsstoffe (Literaturrecherche und dünnschichtchromatographische Untersuchungen) erklärt werden.

Chemie der Pilze
Hier sind der Phantasie eigentlich keine Grenzen gesetzt. Man kann über den chemischen Aufbau und die Wirkung verschiedener Pilzgifte schreiben, vielleicht auch über Farbstoffein Pilzen (warum ist der Fliegenpilz rot?). Davon abgesehen sind viele Pilze (z.B. Streptomyceten) Produzenten von wirksamen Antibiotika, so dass man im Rahmen einer biologischen Facharbeit auch Pilze aus dem Boden anzüchten und auf Antibiotika-Produktion untersuchen könnte.

Chemie und Licht
Bei diesem Thema kann man von den physikalischen Grundlagen von Fluoreszenz, Phosphoreszenz und Chemolumineszenz ausgehend verschiedene Versuche durchführen (z.B. Synthese von Fluoreszenzfarbstoffen), aber auch auf biologische Aspekte zu sprechen kommen (Warum leuchten Glühwürmchen und Leuchtbakterien?). Neben Alltags-Anwendungen (Leuchtstäbe, leuchtende Hinweisschilder u.ä.) sollten aber auch moderne bio-analytische Methoden beschrieben werden, von Luciferin-Luciferase-Assays, fluoreszierenden Proteinen (GFP, eGFP, YFP, CFP...) über Indirekte Immunfluoreszenz, ECL-Westernblots und Leuchtbakterientests für Toxizitätsuntersuchungen bis hin zu photodynamischer Therapie und Diagnostik, FRET-, FLIP- und FRAP-Technologien...

Fullerene
Fullerene sind ja momentan noch ziemlich “in”, man kann sie z.B. aus fullerenhaltigem Ruß anreichern und damit nette Versuche machen. Anregungen dazu gibt es z.B. auf der Webseite von Prof. Blume...

MacGyver: Fiktion und Realität
Fast jeder kennt die Serie und war von den Einfällen von "MacGyver" begeistert. Doch was ist wirklich dran an den gezeigten Effekten? Von explosiven Gemischen, über das Abdichten eines Schwefelsäure-Tanks mit Schokolade bis hin zu künstlichem Nebel, im Rahmen einer Facharbeit können MacGyver-Fans mal untersuchen, ob das wirklich alles so funktioniert...

Herstellung von Seife aus Kokosnüssen
Nachwachsende Rohstoffe werden ja immer interessanter. Als Facharbeitsthema könnte man das Kernfleisch (das Weiße) aus Kokosnüssen entnehmen und trocknen. Diese getrocknete Masse wird als Kopra bezeichnet und ist extrem fetthaltig. Man kann das Kokosfett daraus durch Extraktion (Soxhlet) gewinnen und verseifen.

Antioxidantien und ihre gesundheitliche Relevanz
„Oxidativer Stress“ und „freie Radikale“ sind ja den meisten zumindest vom Begriff her bekannt und werden als Ursache für viele Erkrankungen diskutiert. Gleichzeitig gelten Nahrungsmittel mit antioxidativen Stoffen (z.B. Kaffee, Kakao, grüner Tee usw.) mittlerweile als besonders gesund.
Hier könnte man ansetzen, beschreiben, was eigentlich hinter dem Begriff „oxidativer Stress“ steckt und mit einem geeigneten, fotometrischen Test die antioxidative Wirkung bestimmter Lebensmittel-Extrakte untersuchen.

Toxine aus Cyanobakterien
Die ersten Beschreibungen der roten Tiden (massenhaftes Auftreten bestimmter Cyanobakterien) finden sich ja schon in der Bibel, auch heute noch werden manchmal Badeverbote in Gewässern mit Algenblüten verhängt. In einer theoretischen Facharbeit könnte man sich mit den Toxinen aus Cyanobakterien, ihrer Wirkung, ihrem Nachweis usw. beschäftigen.

Kriminalistische Chemie
Auch ein sehr umfangreiches Thema, kann von klassischen Nachweisen von Fingerabdrücken über die Bestimmung von Schmauchspuren, Brandbeschleunigern und Giften (GC, HPLC, evtl. in Kombination mit MS) bis hin zu Faserspuruntersuchungen und Molekularbiologie ("genetischer Finderabdruck") reichen und dann auch sehr theoretisch werden. Die biologisch Interessierten könnten sich auch mit forensischer Entomologie befassen, wo es u.a. darum geht, den Todeszeitpunkt über Entwicklungsstadien von Insektenlarven auf der Leiche zu bestimmen. Dazu kann man einen Modellversuch mit Fleisch machen und die Insektenlarven in unterschiedlichen Entwicklungsstadien untersuchen...

Vergleichende Lipidanalytik von Gehirnproben und Erythrocytenmembranen
Ein biochemisch- naturstoffchemisches Thema: Das Gehirns (speziell die weiße Substanz) gehört zu den lipidreichsten Geweben, deren Lipid-Zusammensetzung könnte beispielsweise mit der von Erythrocytenmembranen (sog. "ghosts") verglichen werden. Dafür wäre zunächst eine Aufarbeitung der Proben notwenig, beim Gehirn gefriertrocknung und Extraktion mit organischen Lösungsmitteln. Die Erythrocyten können durch Zentrifugations- und Waschschritte aus dem Blut angereichert und durch osmotischen Schock (dest. Wasser) zum Platzen gebracht werden. Die Membranen können dann durch Zentrifugation aufgereinigt werden. Zur Analyse der Lipide kann (ggf. zweidimensionale) Dünnschichtchromatographie eingesetzt werden.

Das Ubiquitin-Proteasomen-System
Aaron Ciechanover, Avram Hershko und Irwin Rose bekamen 2004 den Chemie-Nobelpreis für ihre Arbeiten auf diesem Gebiet. Proteasomen haben (neben den Lysosomen) die wichtige Aufgabe, Proteine gezielt abzubauen. Dies ist weit mehr als eine Abbau-Möglichkeit für "Abfälle" in Zellen, sondern spielt auch ein wichtige Rolle in der Kontrolle des Zellzyklus (und damit auch bei der Entstehung von Krebs), bei immunologischen Prozessen (Antigenpräsentation) und wird im Endeffekt auch mit neurodegenerativen Erkrankungen (Alzheimer, Parkinson usw.) in Verbindung gebracht. Bei letzteren Erkrankungen konnte u.a. eine Verringerung der proteasomalen Aktivität nachgewiesen werden.
Die abzubauenden Proteine werden durch kovalente Verknüpfung mit einer Kette aus Ubiquitin-Proteinen für den proteasomalen Abbau markiert, zwischenzeitlich wurden eine Reihe Ubiquitin-artiger Proteine (SUMO, Nedd8 usw.) mit verschiedenen Funktionen entdeckt. Insgesamt ein sehr spannendes, aktuelles Thema für eine Facharbeit, bei der man sich aber durch englische Fachliteratur kämpfen muss...

Wenn ich die Zeit finde, werde ich ein paar weitere Themen vorstellen...

Gruß,
Zarathustra
__________________
Ich habe zwar auch keine Lösung, aber ich bewundere das Problem!

Geändert von zarathustra (04.06.2006 um 20:21 Uhr)
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