Internationale JuniorScienceOlympiade

Luisa Kraus bei der dritten Runde der IJSO 2011

In diesem Jahr fand die Internationale JuniorScienceOlympiade (für Schülerinnen und Schüler zwischen 12 und 15 Jahren), die IJSO, zum achten Mal statt.

Zum letzten Auswahlseminar vor der internationalen Runde ging es diesmal nach Göttingen, wo sich 44 Schülerinnen und Schüler, die sich unter etwa 2000 Wettbewerbsteilnehmern für das Bundesfinale 2011 qualifiziert hatten, trafen.

Vom 9. bis zum 14. Oktober 2011 haben wir an interessanten theoretischen Aufgaben geknobelt und experimentellen Herausforderungen im Labor des Geowissenschaftlichen Zentrums Göttingen gelöst.

Die Klausuren, die theoretische, experimentelle und Multiple Choice, waren in drei Teile unterteilt: Biologie, Physik und Chemie. Die theoretische Klausur beinhaltete Aufgaben wie z.B. das AB0-System (Blutgruppen) beschreiben, erklären und anwenden, die Funktion eines Reflexes erklären und den Zusammenhang zwischen Synapsenanzahl und Reaktionsgeschwindigkeit herstellen (Biologie), die Kräfte nennen, die auf einen Bungeespringer wirken, der in einer Höhe von 100 m von einem Felsvorsprung springt, und diese in Beziehung zu einander setzen (Physik) und die Reaktionsgleichungen einer Elektrolyse mit Methanol, Wasser und Sauerstoff aufschreiben, und die Frage, wie man aus Wärme elektrische Energie gewinnen kann (Chemie).

Bei der experimentellen Klausur haben wir in den Bereichen Biologie und Chemie neue Arbeitsweisen kennengelernt, wie die Photometrie, mit der man die Lichtstärke misst, und die Säure-Base- Titration mit der man die Konzentration z.B. an Zitronensäure in frischgepressten Zitronensaft feststellen kann, indem man die Säure mit einem Indikator, z.B. Phenolphthalein- Lösung, einfärbt, und einfach gesagt, solange eine Base, z.B. Natriumhydroxid-Lösung, hinzugibt, bis die Farbe umschlägt (Äquivalenzpunkt), bei diesen Beispiel war es von pink zu blau-grau. Um dann den Anteil der Zitronensäure am Zitronensaft herauszufinden, brauchte man noch die Konzentration der Base, z.B. c= 0,1 mol/L, und die Molare Masse, hier der Zitronensäure: 192,13 g/mol.

Die Multiple Choice- Klausur ging wie die theoretische Klausur auch über 180 Minuten, was genug Zeit für die einzelnen Aufgaben war. In dem Teil Biologie, gab es zum Beispiel die Frage, wo die Bluttemperatur gemessen wird: A: Lunge B: Nieren C: Gehirn D: Haut, im Bereich der Chemie bestand eine Aufgabe daraus, Caesium, Fluor, Aluminium und Calcium nach ihren Atomradien absteigend zu ordnen oder die Frage, welches der Metalle (Nickel, Zink, Silber oder Magnesium) sich nicht als Opferanode eignet oder was aus der Wasserstoffperoxid- Lösung für Kontaktlinsen entsteht, wenn man sie in das Gefäß mit dem Katalysator gibt: Wasserstoff, Sauerstoff oder Kohlenstoffdioxid.

Neben den Klausuren haben wir uns die Erdbebenwarte mit ihren beeindruckenden Seismographen angeschaut ( z.B. ein 17 Tonnen-Seismograph der es spürt, wenn man ihn mit der Kugelschreiber anstupst) und auch etwas über Carl Friedrich Gauss gelernt, während wir im Gauss- Haus waren, wo Gauss Experimente zum Magnetismus durchführte, und wo wir erfahren haben, dass er ein weltweites Netz von Beobachtungsstationen organisierte, um das Magnetfeld der Erde zu vermessen.

Außerdem konnten wir uns an einem Nachmittag noch entscheiden, ob wir uns das GZG (Geowissenschaftliche Zentrum Göttingen), das XLap oder das Max-Planck-Institut näher anschauen wollten. Ich hatte mich für das Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie entschlossen, wo wir als erstes von Prof. Dr. Griesinger einen Überblick über die auf NMR-basierende Strukturbiologie bekamen.

Diese Methode wird dazu verwendet, um bei bisher unheilbaren Krankheiten, wie bei der Alzheimer-, Parkinson- oder Creutzfeldt-Jakob-Krankheit, die sich dadurch auszeichnen, dass sich deformierte Proteinmoleküle in Gehirnzellen ansammeln und diese dann schließlich sterben lassen, die strukturellen Details, auf die es dabei ankommt, herauszufinden, da Proteine und Nukleinsäuren ihre biologischen Aufgaben nur erfüllen können, wenn sie in Form bleiben. Die Herangehensweise mit der NMR-Spektroskopie (NMR bedeutet nuklearmagnetische Resonanz) macht sich zunutze, dass die meisten Atomkerne magnetische Eigenschaften besitzen, und sich an einem äußerem Magnetfeld auszurichten versuchen. Die Atomkerne können aufgrund dieses Merkmals elektromagnetische Strahlung bestimmter Energie absorbieren. Welche Frequenz dann absorbiert wird, hängt von dem chemischen Umfeld ab. In einem Molekül mit vielen, verschieden platzierten Atomkernen werden unterschiedliche Energieportionen benötigt und daraus ergibt sich dann ein NMR-Spektrum, das detaillierte Informationen über die Anordnung der einzelnen Atomkerne und somit der Atome im Raum aufweist.

Am letzten Tag bei der Preisverleihung wurden wir von Dr. Heide Peters begrüßt, haben ein paar Worte vom Vizepräsident der Universität Göttingen, Prof. Dr. Wolfgang Lücke, gehört und durften einem Vortrag von dem Nobelpreisträger Prof. Dr. Erwin Neher über "Signale und Signalmechanismen im Nervensystem" lauschen, der uns dann später auch die Medaillen überreichte.

In diesen sechs Tagen dort, habe ich viel gelernt und auch viel Spaß gehabt, sodass ich es allen nur empfehlen kann, daran teilzunehmen. Es lohnt sich. Wenn ihr Interesse an der IJSO bekommen habt, und auch selbst gerne einmal teilnehmen möchtet, dann sprecht einfach eure Fachlehrerin /euren Fachlehrer auf die Aufgaben für die erste Runde an. Bei Fragen könnt ihr mich gerne ansprechen.

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