S Blatt - Experimente Biologie

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SEKUNDARSTUFE > S PFLANZEN > Wassertransport
  Wasserleitung im Blatt                 zurück
 Nach: Steinecke,H/I.Meyer/G.Pohl-Apel (2007):kleine botanische Experimente, 65ff;  
Schlüter/Kremer 2015: Modelle im Biologieunterricht,302ff
Gerhardt, A. u.a.(2017) Blickpunkt Pflanze, Aulis
 
Wassertransport Blatt Arbeitsunterlage 1------------------------------------

Wasserdurchlässigkeit des Blattes
 

Material: Mikroskop, Objektträger, Wasser , Saugpumpe, Gummischlauch, Dichtmasse
Pflanzen: frische Blätter von Buche, Zimmerpflanzen Kapuzinerkresse
 
Versuch
Man schließt ein Blatt mit festem Stängel an die Apparatur an und dichtet mit Dauerplastischer Masse ab.Wassertransport Blatt Arbeitsunterlage 1--------------------------------------------------------------
Man versucht dann,  und versucht, Luft durch die Apparatur zu saugen.
Es sollten sich Luftperlen durch das Wasser bewegen, wenn das Blatt luftdurchlässig ist.
 
 
 
Beobachtung:
 
 
 

 
 
Wassertransport Blatt Arbeitsunterlage 2--------------------------------------

Das Blatt leitet Wasser in die Luft.
 
Vorbereitung: Herstellung des Kobaltchlorid- Papiers: 
Man stellt sich eine konzentrierte Kobaltchlorid Lösung her.
  1. Einige Blätter Fließpapier lässt man in dieser Lösung sich blau färben.
  2. Dann trocknet man die Papierstücke Ofen bei 50 Grad.
  3. Das nun blau gefärbte trockene Papier legt man in Petrischalen, die man zuvor ebenfalls bei 50 Grad getrocknet hat. Sie behalten die blaue Färbung einige Tage.
 
Versuch: 
Material: 2 Glasscheiben, etwa 10x 10 cm (aus Bilderrahmen), Gummibänder oder Wäscheklammern.
Objekte: frische, aber außen trockene Blätter von Linde, Zimmerlinde und anderen Blättern, die möglichst stabil sein sollten.
Info: Rotfärbung zeigt Wasser an.
 
Durchführung:
1: Man legt jeweils auf eine Glasscheibe ein Blatt Kobaltchlorid-papier, dann ein trockenes Blatt einer Pflanze, darauf ein Blatt Kobaltchloridpapier und darauf die zweite Glasscheibe.
2: Man presst alles mit einer Wäscheklammer zusammen, ohne das Blatt zu quetschen.
3: Nach einiger Zeit kann man „rote Punkte“ auf dem Papier beobachten.
Zur Kontrolle legt man ein Papierstück an die Luft, ein anderes besprüht man mit wenig Wasser.
Reaktion auf dem Nachweispapier: 


Aufgabe: Schemazeichnung des Ergebnisses auf einem gesonderten Blatt
 
Interpretation?
 

 
Wassertransport Blatt Arbeitsunterlage 3 --------------------------------------

Untersuchung von Spaltöffungen
 
Material: Mikroskop, Becher mit Wasser, Glasstäbchen, Pipette, Rasierklingen, Objektträger, Objektgläschen,

Objekte: Blatt von Helloborus, oder Linde: das Blatt muss fest, aber gut schneidbar sein.
 
 
Vorgehensweise: 
 
1: Aufbringen eines Wassertropfens auf einen Objektträger,  
2: Abbringen der Schnitte unter Wasser.
3: Aufbringen eines Deckgläschens.
4: Das Präparat auf den Arbeitstisch legen.
5: Das Objektiv von der Seite her möglichst nahe über das Präparat führen, ohne ins Wasser einzutauchen.
6: Mit dem Drehknopf das Objektiv nach oben drehen, bis das Bild scharf ist.
7: Die Blende so einstellen, dass die Zellen gut zu sehen sind.
8: Aufsuchen einer gut getroffenen Spaltöffnung.
 
Je nach Schnittführung erhält man
Längs oder Querschnitte vom Blatt mit entspechenden Querschnitten der Spaltöffungen.
 
 Aufgabe: Zeichnung einer möglichst kompletten Spaltöffnung auf einem gesonderten Blatt!

 


Wassertransport Blatt Arbeitsunterlage 4 --------------------------------------
Regulation: Spaltöffnungen
 
Versuch 1:
Fertigen Sie einen Schnitt durch ein Blatt nach der geschilderten Weise an.
Sie sollten finden:
                       
Aufgabe: Fertigen Sie eine möglichst genaue Zeichnung auf einem gesonderten Blatt an und deuten Sie die beobachteten die Strukturen (Querschnitt?  Aufsicht?  Längsschnitt? Strukturen im Gegensatz zu umgebenden Zellen). 
Anmerkung: es gibt sehr unterschiedliche Formen von Spaltöffnungen, z.B. bei Gräsern. 
Aber alle funktionieren auf gleiche Weise.
Schnitt 1: Spaltöffnung von der Seite gertroffen:



Schnitt 2: Spaltöffnung quer getroffen: 
 


Versuch 2: Basteln Sie sich ein Funktionsmodell
           Bestandteile:  Bindfaden, Alter Fahrradschlauch,
                    ein Fahrradventil mit Schlauchanschluss, Klebeband, Luftpumpe, (vgl. Abb).

 Vorgehensweise: 
     1) Kleben sie ein festes Band an die beiden Innenseiten.
     2) Befestigen Sie die Enden derart, dass die beiden Schläuche fest zusammen liegen. 
    3) Pumpen Sie Luft ein und beobachten, was passiert. Lassen Sie die Luft wieder ausströmen.
 
Was ist zu beobachten?
 
 





Stellen Sie Analogien zur wirklichen Spaltöffnung her!

Klebeband                                        ____________________________

Fahrradschlauch                             ____________________________

Luft im Schlauch                             ____________________________
 
 

Wassertransport Blatt Arbeitsunterlage 5 --------------------------------------

Randeffekt   
 
Problem: Warum liegen die Spaltöffnungen sehr verteilt und aus welchen Gründen sind sie sehr klein?
 
Versuch 1: Ermitteln Sie, wie viele Spaltöffnungen an der Unterseite des Blattes sind!
1) Stelle einen Flächenschnitt entlang der Blattunterseite her.
2) Bringe das Stück in Wasser auf einen Objektträger und lege ein Stück mm- Papier darauf.
3) Zähle am Rand eines Millimeters entlang, wie viele Spaltöffnungen zu sehen sind.
4) Wiederhole an drei verschiedenen Stellen die Messung.
 
Ergebnis: Anzahl der Spaltöffnungen

                                   1 Messung:…….……    2te Messung:……..……   .3te Messung: ……..…….

 Summe geteilt durch 3:                                    Mittelwert: ……………….
 
Versuch 2: Warum liegen so viele Spaltöffnungen nebeneinander?

Material: drei Petrischalen (ohne Deckel) oder kleine Plastikdosen , Alufolie, Nadel bzw. spitzer Bleistift, Wasser
Durchführung:
 
1) Fülle die drei Petrieschalen oder Plastikbehälter mit ungefähr der gleichen Menge Wasser etwa halbhoch.
2) Das Ausgangsgewicht wird festgehalten. 
3) Schneide drei Alufolienstücke so zu, dass sie um die Schalen passen. 
4) Lege vier Quadratzentimeter Millimeterpapier auf eine ausreichend große Alufolie
5) Stanze in Alufolie 1 im Bereich der 4 Quadratzentimeter Millimeterpapier zwei große Löcher von etwa 4 mm- Quadrat in möglichst großem Abstand. 
5) Stanze nun ebenso in Alufolie 2 auf 4 Quadratzentimeter in möglichst großen Abständen 8 Löcher ca 1 Quadratzentimeter groß aus. 
7) Stanze nun auf die dritte Alufolie 16 kleine Löcher soweit entfernt voneinander wie möglich auf die Schnittstellen des mm Papiers

8) Wiege den Wasserverlust nach 24 Stunden. .

Wasserverdunstung:  

Ergebnis:  Schale 1:  ______________    Schale 2 ______________   Schale 3_______________
 
 
Erklärung: Bei der Verdunstung behindern sich die Wassermoleküle gegenseitig. Man nennt diese Erscheinung „Randeffekt“: je mehr Rand insgesamt bei einer gegebenen Fläche vorhanden ist, umso mehr Wassermoleküle können in den Luftraum gelangen, wenn die Lochbereiche möglichst weit voneinander entfernt sind. Daher ist der Austritt von Wasser bei vielen kleinen voneinander getrennten Öffnungen größer als bei wenigen Öffnungen. (vgl. Schlüter/Kremer 2015,182; Lehrbücher der Botanik)

 

Wassertransport Blatt Arbeitsunterlage 6 --------------------------------------

"Transpiration" 
Der Begriff Transpiration ist irreführend und sachlich falsch, trotzdem eingebürgert.
Transpiration meint eigentlich Schwitzen beim Menschen. Pflanzen schwitzen aber nicht, vielmehr schließen sie die Spaltöffnungen bei Hitze. In Wirklichkeit steuern sie die Wasserabgabe unter bestimmten Bedingungen.

Stelle das Ausmaß der Transpiration fest: 

Geräte: 
vgl. Abbildung, ewt. einen Haartrockner (Haushaltsföhn)
 
Material:
frischer dünner Ast eines Baumes mit Blättern.
Besonders geeignet sind:
              Rotbuche, Buche, Linde, Pappel, Kirsche, Hasel
 
Tipps: Zur Vermeidung von Luftblasen in den wasserleitenden Gefäßen sollt der Ast möglichst frisch sein und in Wasser stehend transportiert werden. Unmittelbar vor dem Versuch muss eine neue Schnittfläche unter Wasser mit einer Rasierklinge neu angelegt werden. Als Abdichtungsmaterial hat sich dauerplastische Knetmasse bewährt.
Die Pipette füllt sich, wenn man den Stopfen luftblasenfrei in den Wasserbehälter drückt. Andernfalls kann man die Pipette kurz entfernen, mit Wasser füllen und erneut einsetzen. Im Wasserbereich dürfen keine Luftblasen enthalten sein!
 
Aufgaben (in Gruppen oder in einem Projekt:
Messung mit 10 Blättern am Ast alle 2 min 15 min lang.
Messung mit 10 Blättern und Föhn kalt alle 2 min 15 min lang
Messung mit 10 Blättern und Föhn handwarm alle 2 min 15 min lang
Messung mit 10 Blätter am Ast alle 2min 15min lang.
Messung mit 6 Blättern am Ast alle 2min 15min lang
Messung mit 3 Blättern am Ast alle 2min 15min lang

Jede Versuchsreihe wird mit einer Grafik anschaulich dargestellt. 
Bezeichnung (Legende), die die Grafiken erklären, nicht vergessen!
 
Fragen:
Wer bewirkt den Wassertransport?
Wie wirken Spaltöffnungen? --Informieren Sie sich im Internet!



 
Wassertransport Blatt Arbeitsunterlage 7 ---------------------------------------

Test:
Geben Sie den Weg des Wassers durch ein Blatt mit Hilfe von Pfeilen an und erklären Sie
a)    die Wirkung von Spaltöffnungen
b)    den Randeffekt  

 
Erläutern Sie die Aussage: Eine Pflanze lebt ständig zwischen Verdursten und Verhungern! Vgl. Photosynthese
 
 
 
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