Die Zellwand der Zwiebel (Artikelnr.: P )

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1 Lehrer-/Dozentenblatt Die Zellwand der Zwiebel (Artikelnr.: P ) Curriculare Themenzuordnung Fachgebiet: Biologie Bildungsstufe: Klasse 7-10 Lehrplanthema: Biologie der Zelle, Mikroskopie Unterthema: Pflanzliche und tierische Zellen Experiment: Die Zellwand der Zwiebel Schwierigkeitsgrad Vorbereitungszeit Durchführungszeit empfohlene Gruppengröße Leicht 10 Minuten 30 Minuten 1 Schüler/Student Zusätzlich wird benötigt: Versuchsvarianten: Zwiebel Fließpapier oder Zellstoff Schlagwörter: Aufgabe und Material Lehrerinformationen Information Mit dem bloßen Auge können wir die Gestalt von Pflanzen und Tieren und die Vielfalt dieser Organismen sehr gut erkennen. Woraus sie aber aufgebaut sind, bleibt uns ohne Hilfsmittel verschlossen. Schon vor Hunderten von Jahren versuchten Wissenschaftler, den Aufbau der Organismen mit Linsen, die eine Vergrößerung ermöglichen, zu erkunden. Der Begriff Zelle für einen abgeschlossenen Raum wurde von dem englischen Wissenschaftler Robert Hook geprägt. Das Jahr 1838 gilt als der Beginn der Zelllehre. Der Botaniker Matthias Schleiden erkannte, dass Pflanzen ausschließlich aus Zellen bestehen. Mit dem vor dir stehenden Mikroskop steht dir ein Hochleistungsinstrument zur Verfügung, mit dem du den Aufbau einer Zelle erkunden kannst. Informationen zur Geschichte der Zellforschung Robert Hooke fand mit Hilfe eines einfachen Mikroskops abgeschlossene Räume im Kork der Korkeiche und bezeichnete diese als Zelle (lat. cellula = Kämmerchen). Der Holländer Antonie van Leeuwenhoek konnte mit seinem Mikroskop schon eine stärkere Vergrößerung erreichen und entdeckte Bakterien und 1839 wird durch Matthias Jacob Schleiden und Theodor Schwann die Zusammensetzung aller Pflanzen und Tiere aus Zellen festgestellt. In den folgenden Jahrzehnten wurden die Grundstrukturen vieler Zellen und Gewebe erforscht. Kenntnisse über die Feinstruktur der Zelle werden seit den fünfziger Jahren des vorigen Jahrhunderts ständig erweitert. Hinweise zur Materialbeschaffung Das Zwiebelhäutchen ist ein überaus geeignetes Objekt, die Grundform einer pflanzlichen Zelle wahrzunehmen, da dominierende Chloroplasten fehlen. Zur Untersuchung eignen sich beliebige im Handel befindliche Zwiebeln, die wegen der besseren Handhabbarkeit möglichst groß sein sollten. Sicherheitshinweise Methylgrün ist ätzend. Schutzbrille aufsetzen! H- und P-Sätze

2 Lehrer-/Dozentenblatt Methylgrün H314: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden H411: Giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P280: Schutzhandschuhe / Schutzkleidung / Augenschutz / Gesichtsschutz tragen. P301 + P330 + P331: P305 + P351 + P338: P309 + P310: Hinweise zur Durchführung Bei Verschlucken: Mund ausspülen. Kein Erbrechen herbeiführen. Bei Kontakt mit den Augen: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. Bei Exposition oder Unwohlsein: Sofort Giftinformationszentrum, Arzt oder anrufen. Zu 1: Das Präparat herstellen Die Schülerinnen und Schüler sollen mit den nachfolgenden Übungen einige Arbeitstechniken der Mikroskopie systematisch erwerben und zugleich Vorstellungen vom Aufbau der Zelle bekommen. Mögliche Fehlerquelle: Schülerinnen und Schüler neigen in der Anfangszeit zur Herstellung zu dicker Präparate. Es ist darauf zu achten, dass das Häutchen abgehoben wird und nicht ein Stück aus dem Gewebe geschnitten wird. Zu 2: Mikroskopie Die Zellform ist schon bei kleinster Vergrößerung gut zu erkennen. Der Zellkern ist blass zu sehen. Die Zeichnungen sollten möglichst erst nach der Färbung durchgeführt werden, da dann die Bestandteile deutlicher hervor treten. Der Satz könnte so vervollständigt werden: Die Zellen sehen aus wie Ziegelsteine, wie eine Mauer, wie der geflieste Boden o.ä. Zwiebel (Allium cepa) (100x) Zwiebel (Allium cepa) (400x) Zu 3: Färbung und Mikroskopie Die Schülerinnen und Schüler lernen hier eine Möglichkeit der nachträglichen Schnellfärbung kennen. Sorgfältiges Arbeiten ist erforderlich und es ist für die Schülerinnen und Schüler interessant zu beobachten, wie die Farblösung zwischen die Gläser kriecht. Nach Möglichkeit sollten beide Färbungen (mit Methylgrün und mit Lugolscher Lösung) z.b. durch benachbarte Schüler erprobt werden, um beide Varianten vergleichen zu können. Die Schülerinnen und Schüler sollen nach dieser Stunde die Begriffe Zellkern und Zellwand kennen. Die Begriffe Membran und Vakuole können bei den folgenden Untersuchungen eingeführt werden. Zu 4: Zeichnung Beim Erarbeiten des Aufbaus der Zelle bietet sich wegen der Übersichtlichkeit des Objektes ein kleiner Grundkurs im Zeichnen an (Siehe auch Versuch "Vergrößerung des Mikroskops", Lehrerinformationen).

3 Lehrer-/Dozentenblatt Zwiebel (Allium cepa) (100x) mit Lugolscher Lösung Zwiebel (Allium cepa) (400x) mit Lugolscher Lösung Zwiebel (Allium cepa) (100x) mit Methylgrün Zwiebel (Allium cepa) (400x) mit Methylgrün

4 Die Zellwand der Zwiebel (Artikelnr.: P ) Aufgabe und Material Aufgabe Beschreibe die Form einer pflanzlichen Zelle und die Lage des Zellkerns! Material Position Material Bestellnr. Menge 1 Euromex BioBlue BB.4250 Durchlichtmikroskop EUR-BB Objektträger, 76 mm x 26 mm, 50 Stück Deckgläser 18 mm x 18 mm, 50 Stück Laborbecher (PP), niedrig, 100 ml Pipetten mit Gummikappe, l = 80 mm, 10 Stück Pinzette, l = 120 mm, gerade, spitz Skalpellhalter Skalpellklingen, geballt, 10 Stück Messer Chemikaliensatz für TESS advanced Mikroskopie

5 Aufbau und Durchführung Sicherheitshinweise Methylgrün ist ätzend. Schutzbrille aufsetzen! 1. Das Präparat herstellen Eine Zwiebel wird geviertelt und eine einzelne Schuppe entnommen. Auf der Innenseite einer Schuppe liegt das dünne, silbrige Zwiebelhäutchen. Mit dem Skalpell einen 2 x 2 mm großen Einschnitt vornehmen und das Präparat direkt in einen Wassertropfen legen. 2. Mikroskopie Mikroskopiere mit der kleinsten Vergrößerung. Wenn du eine schöne Zelle siehst, schiebst du diese interessante Stelle genau in die Mitte des Blickfeldes. Stelle nun durch Drehung des Objektivrevolvers die mittlere Vergrößerung ein. Beschreibe die Form der Zellen im Protokoll. 3. Färbung und Mikroskopie Neben das Präparat wird ein Tropfen Farbstofflösung gegeben und mit Fließpapier unter das Deckglas gezogen. Mikroskopiere erneut! 4. Zeichne eine Zelle! Beachte: Zeichne möglichst groß und mit einem spitzen Bleistift! Keine gestrichelten Linien zeichnen!

6 Die Größenverhältnisse sollten den Originalverhältnissen entsprechen (Zellkern zu Zelle). Deine Zelle muss wiedererkennbar sein! Beschrifte: Zellwand und Zellkern.

7 Protokoll: Die Zellwand der Zwiebel Ergebnis - Frage 1 (10 Punkte) Beschreibe die Form der Zellen: Die Zellen sehen aus wie... Ergebnis - Frage 2 (5 Punkte) Zeichne eine Zelle! Beachte: Zeichne möglichst groß und mit einem spitzen Bleistift! Keine gestrichelten Linien zeichnen! Die Größenverhältnisse sollten den Originalverhältnissen entsprechen (Zellkern zu Zelle). Deine Zelle muss wiedererkennbar sein! Beschrifte: Zellwand und Zellkern.