1. Erforschen – Grundlagen von Viren, ihre Bestandteile und Typen
In diesem Abschnitt erwerben die Schüler die wissenschaftlichen Grundlagen, die notwendig sind, um zu verstehen, was Viren sind und warum sie einzigartige biologische Einheiten darstellen. Sie erforschen, wie die Struktur von Viren mit ihrer Funktion zusammenhängt, wie Viren sich mithilfe von Wirtszellen replizieren und wie Viren in verschiedene Typen eingeteilt werden können. Diese Explore-Phase bereitet die Lernenden auf die nächsten Schritte der Einheit vor, in denen sie Viren mit 3D-Tools modellieren und sie in Augmented Reality (AR) visualisieren, wodurch unsichtbare Biologie in interaktive Lernobjekte verwandelt wird.
1.1 Was ist ein Virus?
Ein Virus ist ein mikroskopisch kleiner infektiöser Erreger, der sich nicht eigenständig vermehren kann. Im Gegensatz zu lebenden Zellen verfügen Viren nicht über die vollständige Maschinerie, die zur Energiegewinnung, zum Wachstum oder zur Teilung notwendig ist. Stattdessen müssen sie in eine Wirtszelle eindringen und die inneren Systeme des Wirts „nutzen“, um neue Viruspartikel zu erzeugen.
Viren können viele verschiedene Organismen infizieren, darunter Tiere, Pflanzen, Pilze und Bakterien. Obwohl sie einfach aufgebaut sind, können sich Viren effizient ausbreiten und schnell weiterentwickeln, weshalb sie in der Biologie, Biotechnologie und öffentlichen Gesundheit eine wichtige Rolle spielen.
Abbildung 1. Beispiel für Viren. Quelle:
https://openstax.org/books/biology-2e/pages/21-1-viral-evolution-morphology-and-classification
Beispiel
Das Influenzavirus kann nicht eigenständig Proteine herstellen. Erst nachdem es in eine menschliche Zelle eingedrungen ist, kann es die Maschinerie der Zelle nutzen, um neue Viruspartikel zu produzieren. Diese Abhängigkeit erklärt, warum Viren außerhalb eines Wirts inaktiv sind.