Stoffwechsel der Pflanzen, Bio 8. Klasse - fellwock

Selbstständige Arbeit Pflanzen, Aufbau und Funktion, Gruppen mit 2 Schülerinnen
Pflanzen können wachsen, sich ernähren, indem sie
Kohlendioxid CO2, Wasser H2O, Licht und Mineralsalze (u. a. PO43-, NO3-) verbrauchen, um damit ihre
eigenen Nährstoffe Zucker (C,H,O), Stärke (C,H,O), Fett (C,H,O), Eiweiße (C,H,O, N) und z. B. DNA
(C,H,O, N, P), Träger der Erbinformation herzustellen.
Die Nährstoffe
- verbrauchen sie sofort zum Wachsen (dabei müssen sie auch Kopien der DNA herstellen) oder
- sie speichern sie, um im nächsten Frühjahr selbst wieder gleich wachsen zu können (z. B. Tulpe,
Scharbockskraut als Frühblüher) oder
- sie geben die Fette, Eiweiße, Zucker und Stärke den Früchten (Nüsse, Äpfel, Kirschen) mit, damit die
im nächsten Jahr erst einmal Wurzeln, Stängel und ein paar Blätter herstellen können, bevor sie mit der Fotosynthese anfangen, ihre eigenen Nährstoffe herstellen können (ohne Blätter geht das natürlich nicht).
Kohlendioxid, Sauerstoff, Zucker, Stärke, Wasser, Licht und Mineralsalze müssen von den Pflanzen aufgenommen, abgegeben, hergestellt, verbraucht, gelagert, in der Pflanze hin- und hertransportiert werden.
1. Untersuche mindestens 4 verschiedene von zu Hause mitgebrachte Nahrungsmittel, die jeweils vorwiegend
Stärke, Zucker, Fett oder Eiweiß enthalten.
2. Wurzel:
a. Beschrifte den Aufbau der Wurzel auf der Rückseite.
b.S. 68 Aufgabe 1, S. 73 Aufgabe 18 und S. 68 Aufgabe 2.
3. Stängel, Sprossachse:
a. Beschrifte den Aufbau des Stängels auf der Rückseite und das Modell.
b.S. 70 Aufgaben 1 und 2 oder
Stell zu Hause einen Pflanzenstängel mit Blättern für etwa 2 Tage in gefärbtes Wasser. Dazu eignen sich Stängel von Blüten z. B. Alpenveilchen, Nelken (dabei werden auch die Blüten gefärbt, das sieht schön aus) oder ähnliche mit einem nicht holzigen Stiel. Als Farbstoff verwendet bitte normale blaue (wenn ihr wollt, könnt ihr gerne auch andere ausprobieren) Tinte in wässriger Lösung.
Ungefähr 1 von den kleinen Patronen zu 5 ml Wasser in ein Glas geben und die Blume hineinstellen.
Bring diese Blume mit in die Schule.
- Betrachte den Stängelquer- und Längsschnitt mit einer Lupe und zeichne je eine Übersicht über den
gesamten Stängel. Mikroskopier dann einen Ausschnitt des Querschnitts und zeichne ein Leitbündel.
4.Blatt:
a. Versuch 11, S. 73
b. Beschrifte den Aufbau des Blattes auf der Rückseite.
c.Beschrifte das vorn stehende Modell des Blattes mit den Begriffen Epidermis, Palisadengewebe, Kutikula, Schwammgewebe, Blattader, Leitbündel, Wasserleitungsbahnen, Siebröhren, Spaltöffnung.
5. Osmose: die Versuche S. 72/73 1 bis 6 sollt ihr zu Hause machen, Nr. 7 und 14 in der Schule.
6. Fotosynthese:
a. Erkläre das Versuchsergebnis des Versuchs 1, S. 76
b.Nenne nur die Nährstoffe, zu deren Herstellung die Pflanze auch Mineralien benötigt, begründe.
c.Plane Versuche mit der Wasserpest, die die Abhängigkeit der Fotosynthese von der Lichtmenge,
der Lichtfarbe, dem Kohlendioxidgehalt oder der Temperatur zeigen.
Führe sie durch, erkläre und stell die Ergebnisse in einem Diagramm dar.
Nachweis von Stoffen
Stoff
Kohlenhydrat Stärke Kohlenhydrat Zucker
Fett
Eiweiß Sauerstoff O2
Kohlenstoffdioxid CO2
Nachweismittel
(Indikator)
braune Lugolsche Lsg Fehlingsche Lösung I und II
Seidenpapier
Testglimmender
streifen Holzspan
Kalkwasser Ca(OH)2
Durchführung
auf die Nahrung
tropfen
je 20 Tropfen mit der Nahrung auf Nahrung
im Wasserbad auf 50°C erhitzen drücken
in RG mit Sauerstoff halten
im RG vermischen
Ergebnis
wird mit Stärke blauschwarz
ziegelroter Stoff setzt sich ab
brennt wieder
es entsteht ein weißer
Niederschlag
Fettfleck
Der Zucker Glucose kann auch mit Teststreifen nachgewiesen werden.
7. Kennzeichnet in den Abbildungen Orte der Fotosynthese mit einem grünen Stift.
8. Zeichnet die Wege der Stoffe in die drei Abb.
blau: Wasser und Mineralsalze
rot: Kohlendioxid
gelb: das Licht
schwarz: Zucker
pink: Sauerstoff
Beginnt mit einem Pfeil an dem Ort, von dem der Stoff kommt und lasst ihn dort enden, wo er verbraucht oder abgegeben wird.
9. Weshalb wandert das Wasser gegen die Schwerkraft aus der Erde in die Blätter?
Arbeit 8 F1
Name:
1. a Nenne die Zellorganellen.
b.Beschrifte die Bestandteile der abgebildeten Zelle, die zu
sehen sind und gib an, welche Aufgabe sie jeweils haben.
c. Gib an, ob es sich um eine pflanzliche oder um eine
tierische Zelle handelt.
Woran hast du das erkannt?
2.a. Gib die Wörtergleichungen von Photosynthese und Atmung an.
b.Welche Bedeutung hat die Fotosynthese für Tiere?
c.Für welchen der drei Nährstoffe benötigt die Pflanze außer den
Stoffen, die Pflanzen für die Fotosynthese aufnehmen, zusätzlich
Mineralstoffe?
Begründe mit den Elementen, aus denen die Nährstoffe und Mineralien aufgebaut sind.
3. a. Welcher Stoffe wird mit Lugolscher (=Iodiodkalium, =Iod in Kaliumiodidlösung) Lösung nachgewiesen? Beschreibe den Versuch und die Beobachtung, wenn der Stoff vorhanden ist.
b. Nenne 2 Stoffe, die mit dem Teststreifen nachgewiesen werden können.
4.a.Gib an, wo in der Pflanze und wozu Pflanzen Wasser benötigen und beschreibe den Weg, wie das Wasser an die Orte gelangt, wo es benötigt wird.
b.Eine abgeschnittene Pflanze (Baldrian) wird für 10 Stunden in Tintenwasser gestellt und dann untersucht.
Quer- und Längsschnitt des beim Baldrian hohlen Stängels sind unten abgebildet.
Beschrifte die beiden Abbildungen.
Erkläre, weshalb die Blaufärbung an diesen Orten auftritt und nicht im gesamten Stängel.
1
2
c. - Beschrifte die nebenstehende Abbildung und
- zeichne ein, wo in diesem Bild die blaue Tinte
zu sehen sein müsste,
8
wenn das Blatt im Tintenwasser gestanden hätte.
d. Typische Pflanzen sehen ganz anders aus als typische Tiere,
Bei Pflanzen fällt als Struktur die großen flachen Blätter auf.
Welchen Zusammenhang siehst du mit der Funktion
(der Aufgabe) der Blätter. Anders ausgedrückt:
weshalb ist es gut für Pflanzen große flache Blätter zu haben.
3
4
7
6
5
5.In einem fest verschlossenen großen Schraubdeckelglas leben eine Pflanze in einem Topf mit Erde und Wasser und eine Maus mit Käse und Körnern und einem Gefäß mit Wasser.
Das Schraubdeckelglas steht im Klassenzimmer am Fenster und wird nicht geöffnet.
- Welche Beobachtungen erwartest du im Laufe von 24 Stunden und 8 Wochen, begründe ausführlich.
Wenn du nicht sicher bist, zähle die Möglichkeiten auf und
schreib dazu, weshalb du dich nicht entscheiden kannst.
Zu erreichende Kompetenzen des Kerncurriculums
- Handhabung des Mikroskops, Anfertigen eines Nasspräparates
- Beschriftung von Zellen (lichtmikroskopisch)
- Aufgaben der Zellorganellen: Zellwand, Zellkern, Zellmembran, Zellplasma, Chloroplasten, Mitochondrien
- Wörtergleichung Atmung, Photosynthese
- Energiefluss Photosynthese (Energiebereitstellungsprozess für alle Lebewesen) und Atmung
- Unterschiede Pflanzen-, Tierzellen
- Nährstoffe (Zusammensetzung aus den Elementsorten, ohne Formeln)
- Nachweisreaktionen für Stärke, Zucker, Fett, Eiweiß, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid
- Zusammenspiel der Organellen und Organe in der Pflanze, Funktionsteilung
- den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer Funktion.
- Beschriften von Abbildungen Blatt, Stängel, Wurzel
- Wege und Ursachen für den Wassertransport erläutern, Kapillarität, Verdunstungssog, Osmose
- Auftreten von Strukturen mit vergrößerter relativer Oberfläche an Stoffaustauschflächen zwischen Organen
mit dem dadurch maximierten Stoffdurchfluss begründen, Beispiele bei Pflanzen.
Im Boden
gibt es keine Nährstoffe
(Zucker, Eiweiß, Fett)
die Wurzel nimmt Wasser,
in dem die Nährsalze gelöst sind
aus dem Boden auf und
transportiert beides
im Zentralzylinder nach oben.
Der aus den Blättern kommende
Zucker wird im Leitbündel werden
Wasser fließt durch das Leitbündel im Stängel in die Blattadern
Auf
der Stängel trägt die Blätter,
in seinen Leitbündeln wird
in der einen Hälfte (Siebröhren)
Zucker nach unten und
in der anderen Hälfte (Holzzellen)
Wasser nach oben
transportiert,
die Leitbündel festigen den Stängel
Zucker wird aus dem Blatt durch die Leitbündel in die Wurzel transportiert
on Sauer
Abgabe v
ie Luft
stoff an d
nah
m
dio e von
xid
aus Kohlen
der
Luf
t
Aufgabe der Blätter: Photosynthese,
aus Kohlendioxid und Wasser machen die Pflanzen
in den Blattgrünkörnern (Chloroplasten) mit Licht
Zucker und Sauerstoff.
Pflanzen haben viele flache Blätter,
vergrößern damit die Oberfläche,
um ganz viel Photosynthese machen zu können.
Arbeit 7
7. 12. 2006
Name:
1. a. Welche Stoffe werden bei der Photosynthese gewechselt, welche bei der Atmung?
Gib die Reaktionsgleichungen an.
b. Beschrifte die Abbildungen
c.Zeichne in die Abbildungen, wo Wasser und Kohlendioxid gebraucht oder abgegeben werden
und woher sie kommen.
2. Wie wird Kohlendioxid, Sauerstoff und Stärke nachgewiesen?
Nenne jeweils den Versuch und die Beobachtung, wenn der Stoff vorhanden ist.
3. Wovon lebt die Pflanze, wovon das Tier, bzw. der Mensch, wie ergänzen sie sich?
4. Es wird mit einer Topfpflanze folgender Versuch durchgeführt:
Versuchsdurchführung:
I. Eine Pflanze wird 12 Stunden ins Dunkle gestellt.
a. Gib an was in dieser Zeit im Blatt geschieht.
b.Beobachtung nach den 12 Stunden im Dunkel: Man sieht keinen Unterschied zu vorher.
Erkläre diese Beobachtung.
II. diese Pflanze wird dann 12 Std. in die Sonne gestellt, wobei eines der Blätter mit Alufolie
abgedeckt wird.
c.Gib an was in diesen 12 Stunden im abgedeckten und dem nicht abgedeckten Blatt geschieht.
d.Beobachtung nach den 12 Stunden im Licht: Nach Entfernen der Folie kann man keinen Unterschied zwischen dem Aussehen des Blattes mit und dem ohne Alufolie sehen.
Erkläre diese Beobachtung.
Erwartest du, dass die Blätter unterschiedlich schmecken?
e. Es wird Lugolsche Lösung auf die beiden Blätter gegeben.
Welche Beobachtung erwartest du? Begründe
Pflanzen auch ohne Licht Stärke herstellen?
Warum
Stunden dunkelstellen
damit die Stärke im Blatt verbraucht wird (aufgegessen).
Std. an das Licht stellen
damit sie wieder Stärke herstellen kann.
T. mit Alufolie abdecken
um herauszufinden, ob die Pflanze auch ohne Licht Stärke herstellen kann.
ung: kein Unterschied zwischen dem Teil des Blattes mit und dem Teil ohne Alufolie
Stärke ist weiß, ist von anderen Teilen des Blattes nicht zu unterscheiden.
chen
kochen
iritus kochen
um die Stärke nachweisen zu können.
das lebende Blatt würde sonst auf dem Weg in die Schule(in der Tasche ist
wieder verbrauchen.
das Blattgrün soll entfernt werden, damit man die Stärke sehen kann
ung: es gibt immer noch keinen Unterschied zwischen dem Teil des Blattes, mit Folie und dem Teil ohne Folie
Lösung wird zugegeben
Stärke kann immer noch nicht von den anderen Teilen des Blattes unterschi
Lugolsche Lösung ist ein Nachweismittel für Stärke. Man kann Stärke damit "sicht
wo Lugol und Stärke zusammentreffen, wird es blauschwarz.
ung: dort, wo die Folie war, ist das Blatt hell geblieben, der Rest ist schwärzlich geworden.
unter der Folie ist keine Stärke im Blatt, im restlichen Teil kann Stärke nach
Stoffwechsel der Pflanzen
Die Photosynthese der Pflanzen läuft nach folgendem Schema ab:
Wasser + Kohlenstoffdioxid werden in den Blattgrünkörnern mit Lichtenergie zu Zucker + Sauerstoff
Aus Zucker kann die Pflanze Stärke herstellen (viele Zucker werden aneinandergehängt) und wieder zu Zucker zerlegen.
Pflanzen brauchen zum Wachsen außerdem Nährsalze (Mineralstoffe).
Die Atmung bei Pflanzen und Tieren verläuft nach dem Schema:
Zucker + Sauerstoff werden in der Zelle zu Wasser + Kohlenstoffdioxid +Energie
Die Stoffe Wasser, Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff, Zucker, Stärke können in der Pflanze nicht immer direkt gesehen oder geschmeckt werden, man kann sie mit Hilfe anderer Stoffe nachweisen (Indikatoren)
Stoff
Eigenschaften
Vorkommen
Sauerstoff
farbloses Gas
Luft, 21% Zucker
fest, süß, weiß, wasserlöslich
färbt Teststäbchen
Stärke
fest, weiß, meist
wasserunlöslich
wird mit brauner Lugolscher Lösung blauschwarz
Kartoffel
Indikator/Nachweismittel
läßt einen glimmenden Holzspan wieder brennen
Kohlendioxid farbloses Gas
Luft 0,03%
in diesem Gas gehen brennende Flammen aus, mit Kalkwasser bildet es einen weißen Niederschlag
Je 2 (höchstens 3) Schüler sollen in einer selbstständigen Arbeit folgende Aufgaben/Fragen bearbeiten.
Beschreibe den Aufbau von Pflanzen und beschreibe die Aufgaben der Pflanzenteile im Zusammenhang
mit den wichtigsten Stoffwechselvorgängen der Pflanzen, Photosynthese und Atmung
- in welchen Teilen der Pflanze finden Photosynthese und Atmung statt?
- wann findet Photosynthese, wann Atmung statt ?
- können Pflanzen auch ohne Licht Stärke herstellen?
- woher und von welchen Teilen der Pflanze werden die Stoffe dafür aufgenommen?
- wo werden sie transportiert, wo bleiben sie?
Das soll nacheinander für jeden der in der Tabelle genannten Stoffe und Wasser beantwortet werden.
den Aufbau könnt ihr mit der Lupe und im Mikroskop genauer sehen.
Gasblasenentwicklung bei Wasserpest in abgekochtem, kaltem Wasser, in Sprudelwasser, mit und ohne Licht,
Pflanze in gefärbtes Wasser stellen (Abb. S.90.1.) und beobachten, welche Teile der Pflanze gefärbt werden.
Den Versuchsaufbau und die Beobachtungen protokollieren
Ihr könnt auch im Buch (S. 80-91) nachlesen,
die Zeichnungen dürfen nicht aus dem Buch abgezeichnet werden.
Folgender Versuch wird einmal für alle durchgeführt: 85.4., Nachweis von Sauerstoff
Ende Februar soll jede Gruppe ihre Ausarbeitung abgeben, die die Zeichnungen, Versuchsprotokolle
und die Antworten enthält.
Stoffwechsel der PflanzenI
Die Photosynthese der Pflanzen läuft nach folgendem Schema ab:
Wasser + Kohlenstoffdioxid werden in den Blattgrünkörnern mit Lichtenergie zu Zucker + Sauerstoff
Aus Zucker kann die Pflanze Stärke herstellen (viele Zucker werden aneinandergehängt) und wieder zu Zucker zerlegen.
Pflanzen brauchen zum Wachsen außerdem Nährsalze (Mineralstoffe).
Die Atmung bei Pflanzen und Tieren verläuft nach dem Schema:
Zucker + Sauerstoff werden in der Zelle zu Wasser + Kohlenstoffdioxid +Energie
Die Stoffe Wasser, Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff, Zucker, Stärke können in der Pflanze nicht immer direkt gesehen oder geschmeckt werden, man kann sie mit Hilfe anderer Stoffe nachweisen (Indikatoren)
Stoff
Wasser
Eigenschaften Vorkommen
farblos, flüssig
Indikator
blaues Kobaltchloridpapier mit Wasser wird rosa
Kohlenstoffdioxid farbloses Gas Luft 0,03%
in diesem Gas gehen brennende Flammen aus, mit Kalkwasser bildet es
einen weißen Niederschlag
Sauerstoff
farbloses Gas Luft, 21% Zucker
fest, süß, weiß, wasserlöslich
Stoff
Stärke
fest, weiß, Kartoffel
meist wasserunlösl.
läßt einen glimmenden Holzspan wieder brennen
färbt Teststäbchen,
in blauer Fehlinglsg. erhitzt entsteht ein ziegelroter
wird mit brauner Lugolscher Lösung blauschwarz
Je 2 (höchstens 3) Schülersollen in einer selbstständigen Arbeit folgende Aufgaben/Fragen bearbeiten.
Beschreibe den Aufbau von Pflanzen und beschreibe die Aufgaben der Pflanzenteile im Zusammenhang mit den
wichtigsten Stoffwechselvorgängen der Pflanzen, Photosynthese und Atmung
- in welchen Teilen der Pflanze finden Photosynthese und Atmung statt,
- wann findet Photosynthese, wann Atmung statt,
- woher und von welchen Teilen der Pflanze werden die Stoffe dafür aufgenommen,
- wo werden sie transportiert, wo bleiben sie?
Das soll nacheinander für jeden der in der Tabelle genannten Stoffe beantwortet werden und
den Aufbau könnt ihr mit der Lupe und im Mikroskop genauer sehen.
Gasblasenentwicklung bei Wasserpest in abgekochtem, kaltem Wasser, in Sprudelwasser, mit und ohne Licht, Pflanze in gefärbtes Wasser stellen (Abb. S.90.1.) und beobachten, welche Teile der Pflanze gefärbt werden. Den Versuchsaufbau und die Beobachtungen protokollieren
Ihr könnt auch im Buch (S. 80-91) nachlesen,
die Zeichnungen dürfen nicht aus dem Buch abgezeichnet werden.
Folgender Versuch wird einmal für alle durchgeführt: 85.4., Nachweis von Sauerstoff
Am 27. 3. 98 soll jede Gruppe ihre Ausarbeitung abgeben, die die Zeichnungen, Versuchsprotokolle und die
antworten enthaeält.
Arbeit 8F1 Nachschreiben
19. 3. 2
Name:
1. a. Nenne das, was eine Pflanze zur Photosynthese braucht
und
die Stoffe, die sie dabei herstellt.
b. Beschrifte die Abbildungen.
c. Zeichne in die Abbildungen der Pflanze ein, wo die Stoffe
jeweils gebraucht oder abgegeben werden, woher sie
kommen
und wohin die entstandenen Stoffe gehen.
d. Wie sieht es im Stängel aus, wenn eine Tulpe in Tintenwasser gestanden hat?
2. Welche Stoffe werden mit Lugolscher Lösung, Kalkwasser und glimmendem Holzspan nachgewiesen? Nenne jeweils den Versuch und die Beobachtung, wenn der Stoff vorhanden ist.
3. Mit welchem Versuch kann man zeigen, daß die Pflanze zur Photosynthese Licht braucht?
Schildere die einzelnen Versuchsschritte und erkläre sie.
4. Es wird folgender Versuch durchgeführt:
In zwei Reagenzgläser wird je ein Ästchen Wasserpest (Wasserpflanze) in Leitungswasser gegeben.
In dem einen wird Wasser aus der Leitung direkt verwendet, in dem anderen wird Wasser genommen,
das erst gekocht und dann wieder abgekühlt wurde.
Dann werden beide in die Sonne gestellt.
Welch Beobachtungen erwartest du?
Begründe.