Ohne Licht geht nichts! Wir erforschen die Vorgänge der Fotosynthese

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1 1 von 6 Ohne L ge! Wir erforschen die rgänge der Fotosynthese t h c i s n a r o V Planzen buchen wie wir Mechen Energie, um zum Beispiel zu wachsen. Den Schülern ist in der Regel bekannt, dass die Planzen Sonnenl für das Wachstum benötigen. Doch wie kann die Energie des Sonnenls für die Planze nutzbar gemac werden? Welche Rolle spielt Tubenzucker als Energieliefent? Wo sitzt die Zuckerfabrik in den Planzen und welche ussetzungen müssen erfüllt sein, bevor Zucker entste? Diesen Fgestellungen gehen hre Schüler in spannenden Experimenten nach. Dabei untersuchen sie Laubblätter unter dem Mikroskop, chromatogieren Blattfarbstoffe, weisen Stärke in Blättern nach und führen Versuche mit Wasserpestsprossen durch. Wie kann die Planze die Energie des Sonnenls für sh nutzbar machen? olung: Mit Wiederh des Grundlagen re! Mikroskopie Das Wigste auf einen Blk Klassen: 7/8 Aus dem nhalt: Dauer: 6 Stunden n welchen abiotischen Umweltfaktoren hängt die Fotosynthese ab? Kompetenzen: Die Schüler können die ussetzungen für die Fotosynthese der grünen Planzen nennen und beschreiben. sind in der Lage, die Wortglehung zur Fotosynthese aufzustellen und zu erläutern. Wie ist ein Laubblatt aufgebaut? Welche Blattfarbstoffe inden sh in einem Laubblatt? Wie können wir Stärke nachweisen? Wie sie ein Laubblatt unter dem Mikroskop aus? führen selbstständig Versuche durch und inden Erklärungen zu ihren Beobacungen. Beteiligte Fächer: Biologie Chemie Anteil hoch mittel gering Thinkstockphotos/iStockphoto Nadine Gf, VS-Villingen und Dr. Erwin Gf, Freiburg

2 10 von 6 M Der Fotosynthese auf der Spur Versuche mit der Wasserpest Schülerversuch in Gruppenarbeit rbereitung: 5 min Durchführung: 30 min Wasserpestsprosse 5 Bechergläser (500 ml) 4 Glasstäbe starke Lquelle Baumwollfaden Thermometer Minelwasser (enthält viel Kohletoffdioxid) Tehwasser kaltes, vorher abgekoces Tehwasser 1. Bindet zügig kleine Bündel mit frisch abgeschnittenen Wasserpestsprossen an je einen der vier Glasstäbe. Die Sprossenden müssen dabei nach oben zeigen. Die Sprossen dürfen n zu lang sein, keinesfalls länger als drei Viertel der Höhe der Bechergläser.. Stellt die Glasstäbe mit den Wasserpestsprossen in vier Bechergläser. n das fünfte Becherglas kommt keine Wasserpest. 3. Füllt die fünf Bechergläser gemäß folgender Skizze. Acet dauf, dass die Wasserpestsprossen vollständig mit Wasser bedeckt sind. Versuchsskizze: 3 abgekoces Tehwasser 4 5 Tehwasser 1 50 % Tehwasser + 50 % Minelwasser Minelwasser Minelwasser 4. Belet nun die fünf Versuchsaätze mit der starken Lquelle. Wartet etwa 3 Minuten und betcet dann die Versuchsaätze etwa 3 Minuten lang. Was könnt ihr beobacen? 5. Schaltet die Lquelle aus, wartet 5 Minuten und se dann nochmals nach den Versuchsaätzen. Was könnt ihr beobacen? 6. Schaltet dann die Lquelle wieder an. Was könnt ihr nach wenigen Minuten beobacen? Aufgaben 1. Notiert eure Beobacungen. Acet besonders auf die rgänge am Ende des Stiels und an den Blattenden.. Überlegt euch, wie man die Beobacungen erklären könnte. Schreibt eure Erklärungen unter die Beobacungen.

3 13 von 6 Versuch 1: Stärkenachweis in panaschierten Blättern Die Planze spehert einen Überschuss an Tubenzucker in Form von Stärke ab. Lugol sche Lösung färbt Stärke blau. Damit kann man direkt nachweisen, wo die Fotosynthese im Blatt ablaufen konnte. Versuch 1: Stärkenachweis in panaschierten Blättern Mein Lexikon Panaschiertes Laubblatt: ein Blatt, das n in allen Zellen Chlorophyll (grüner Blattfarbstoff) enthält. Schülerversuch in Gruppenarbeit rbereitung: 5 min Durchführung: 30 min panaschierte Laubblätter Brenpiritus Lugol sche Lösung Heizplatten Tiegelzange Bechergläser (00 ml) Wasserbad 4 Siedesteinchen Petrischalen Schutzbrille! 1. Füllt das erste Becherglas zu einem Drittel mit Wasser, das zweite Becherglas zu einem Viertel mit dem Brenpiritus. Gebt in das Wasser und das Wasserbad je zwei Siedesteinchen.. Stellt das Becherglas mit Wasser auf die eine Heizplatte und das Becherglas mit Spiritus i Wasserbad auf die andere Heizplatte. Schaltet beide Heizplatten ein. Schaltet die Heizplatten aus, sobald die Flüssigkeiten sieden. 3. Führt nun folgende Schritte durch; benutzt dabei die Tiegelzange: Gebt die Blätter für Gebt die Blätter für Spült die Blätter kurz ließendem 1 min in das ko- ca. 5 min in den hei- unter ßen Spiritus, bis die Wasser ab. chende Wasser. Blätter farblos sind. Hinweis Legt jeweils ein Blatt in eine Petrischale und gebt einige Tropfen Lugol sche Lösung auf die Blätter. Durch das siedende Wasser werden die Blattzellen aufgeschlossen und die Zellwände zerstört, d. h., Stoffe können jetzt le in das Zellinnere gelangen. 4. Acet ca. Minuten lang auf Farbänderungen. Beobacungen: Aufgabe Wie erklärt ihr euch die unterschiedlhe Verfärbung der Blätter an den verschiedenen Blattstellen nach Zugabe von Lugol scher Lösung? M3

4 17 von 6 So ist das Lmikroskop aufgebaut! M5 Uere Augen stoßen le an ihre Grenzen, wenn wir kleite Dinge erkennen wollen. Das Lmikroskop hilft weiter, wenn wir mehr Details sehen wollen. Lerne es heute kennen! 1) Aufgabe: Lies dir den Text genau durch und beschrifte zusammen mit deinem Nebeitzer die Zehnung mit den fett gedruckten Begriffen. Nehmt dazu eventuell ein Lexikon zu Hilfe. Wenn ihr alles rig gelöst habt, ergibt sh aus den Anfangsbuchstaben der eingesetzten Begriffe ein Lösungssatz. ) 3) Stativ 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) das Objektiv bis auf wenige Milimeter an das Untersuchungsobjekt hengefahren. Achließend bewegt man es so lange vom Präpat weg, bis man das Objekt im Mikroskop gut erkennen kann. Mit dem Feintrieb stellst du dann alles scharf. Ein Lmikroskop besitzt zwei Lien, die dafür sorgen, dass winzig kleine Objekte (Planzenteile, kleine Tiere, ) für u sbar werden. Eine Lie, das Okular, steckt in einer Röhre, dem Tubus, an der Mikroskopoberseite. Die andere Lie, das Objektiv, ist am Objektivrevolver befestigt und beindet sh direkt über dem Objekttisch. Nun kant du nacheinander die anderen Objektive ausprobieren und somit eine stärkere Vergrößerung erhalten. Ace dauf, dass du mit dem Objektiv nie das Deckglas oder den Objektträger berührst. Am Mikroskopfuß beindet sh der Ein und Ausschalter für die Lampe. Wenn du die Lampe eingeschaltet hast, kant du mit der Blende die Helligkeit regeln. Die Blende beindet sh unter dem Objekttisch. Um die Vergrößerung eines Mikroskops zu bestimmen, werden die Einzelvergrößerungen der beiden Objektive miteinander multipliziert (Beispiel: Okular: 10-fache Vergrößerung; Objektiv: 4-fache Vergrößerung; es ergibt sh eine Vergrößerung von 10 x 4 = 40-fache Gesamtvergrößerung). Das vorbereitete Untersuchungsobjekt, das Präpat, legst du in die Mitte des Objekttischs. Mit dem Grobtrieb, dem größeren der beiden Triebräder an der Mikroskopseite, wird Lösungssatz: D U 8 3 N /5 R M!

5 18 von 6 Mikroskopieren von Laubblättern M6 Schülerversuch in Partnerbeit rbereitung: 5 min Durchführung: 5 min Laubblatt Mikroskop Pinzette Rasierklinge scharfes Messer Objektträger Deckgläschen Flaschenkorken 1. Schneidet mit dem Messer einen etwa cm tiefen Schnitt in den Korken.. Faltet das Laubblatt. Nutzt die Pinzette, um den Spalt im Korken etwas zu verbreitern, und steckt dann das Blatt in den Spalt. 3. Zie die Pinzette aus dem Spalt und prüft, ob das Blatt fest im Korken sitzt. 4. Fertigt mit der Rasierklinge dünne Blattquerschnitte an. Schneidet dazu möglhst dünne Scheiben vom Korken, in dem das Blatt ixiert ist, zusammen mit dem eingeklemmten Blatt ab (siehe Abbildung). Beobacungsauftg 5. Legt einen dünnen Blattschnitt auf den Objektträger und befeucet ihn mit einem Tropfen Wasser. Legt dauf das Deckgläschen. Aufgaben Betcet den Blattquerschnitt unter dem Mikroskop. Beginnt mit der kleiten Vergrößerung und wechselt dann stufenweise zur nächsthöheren Vergrößerung. Könnt ihr entdecken, wo sh die Blattgrünkörner (Chloroplasten) beinden? Betcet einzelne Zellen möglhst genau. 1. Zehnet mit Bleistift einen Ausschnitt aus dem Blattquerschnitt, wie ihr ihn unter dem Mikroskop se (mindeste eine Drittel Seite groß). Für die Schnellen: Zehnet einige Zellen mit Organellen groß heus.. Fertig? Dann vergle eure selbst angefertigte Skizze mit der Lösungskarte auf dem Lehrerpult. Ergänzt, falls nötig, eure Skizze und beschriftet sie. Wusstest du schon, dass bei einer 100-jährigen Buche pro Stunde etwa 1,7 kg Sauerstoff aus den Spaltöffnungen der Blätter austreten? Das ist die Menge an Sauerstoff, die 50 Mechen benötigen, um eine Stunde zu atmen.