S PS-nachweise - Experimente Biologie

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S PS-nachweise

SEKUNDARSTUFE > S PFLANZEN > Photosynthese
Photosynthese     


Stärkesynthese Arbeitsunterlage 1--------------------------
Stärkenachweis 
in belichteten und nicht belichteten Blättern

Geräte: Stehlampe, Bechergläser, Pinzette, Petrischalen oder Glasschalen.
Chemikalien: Jod-Jodkalium-Lösung, Brennspiritus, Vaseline, Plastiktüte, verdünnte NaOH-Lösung.
Pflanzen: Pflanzen mit festen Blättern  z.B. Zimmerlinde, Brennnessel, Buntnessel panaschiert  oder Kapuzinerkresse


Durchführung:
1: Am Tag zuvor stellt man eine Zimmerlinde unter eine Stehlampe und lässt die Pflanze über Nacht beleuchten.
Dabei deckt man einige Blätter teilweise mit Alufolie ab. Andere Blätter bestreicht man an der Unterseite mit Vaseline. Wieder andere Blätter bringt man in eine durchsichtige Plastiktüte, in die man eine Schale mit verdünnter NaOH Lösung stellt und verschließt.
2: Vor dem Test nimmt man die behandelten Blätter ab und markiert sie mit unlöslichem Schreiber oder Papiermarker am Blattstiel.
3: Die Blätter werden in kochendem Wasser abgetötet.
4: Die zwischen Küchenkrepp getrockneten Blätter legt man in heißen Spiritus bis sie vollständig entfärbt sind. (Spiritus oder Alkohol niemals bei offener Flamme erhitzen!!)
5: Man übergießt die trockenen Blätter anschließend in einer Schale mit Jod-Jodkalium Lösung und beobachtet die Veränderungen
Protokoll: Zeichnungen oder Fotos des ausgewählten Blattes:

Man kann das vollständig getrocknete Blatt unter Klarsichtfolie dauerhaft aufbewahren. Vorsicht, das Blatt ist sehr brüchig!
 
Mögliches Ergebnis mit eineme Blatt, das an einigen Stellen keine Chloroplasten hat (Panaschiertes Blatt der Buntnessel)
  
 
 
 
 
 
 
Folgerungen:
Zu Stärkesynthese in Blättern sind folgende Faktoren notwendig:
___________________      __________________     __________________  

___________________      __________________   ...__________________


Stärkesynthese Arbeitsunterlage 2--------------------------------------------------------------
Direkter Nachweis von Stärkekörnern im Blatt
 
Geräte: Mixer, Trichter, passende Filtertüte (Kaffeefilter), Erlenmayerkolben oder gesäuberte Flaschen mit etwa 200ml Inhalt,  Mikroskop, Zentrifuge. ( Anstelle der Zentrifuge kann man auch den Niederschlag absitzen lassen. Dies dauert etwa 15min).
 
Chemikalien: Jod-Jodkalium-Lösung,
 
Pflanzen: frische Spinatblätter (fast das ganze Jahr erhältlich)
 
Durchführung
1: Man lässt 50g Spinatblätter im Dunkeln über Nacht im Kühlschrank
2: Weitere 50g Spinatblätter werden 2 Stunden lang bei Zimmertemperatur mit einer Stehlampe belichtet.
3: In Versuch 1 und in Versuch 2 werden die Blätter gleich  behandelt:
 
3: Aus den Zentrifugengläschen entnimmt man mit einem Spatel etwas von den weißlichen Niederschlägen und bringt diese getrennt nach 1 und 2 nebeneinander auf ein Deckgläschen.
4: Dazu bringt sehr wenig Mehl und etwas Kalk als Kontrollen neben die Tupfen mit den weißlichen Niederschlägen. 
5: Nun gibt man vorsichtig zu jedem Tupfen sehr wenig Jod-Jodkalium Lösung und beobachtet auch im Mikroskop.
Protokoll:



Stärkesynthese Arbeitsunterlage 3--------------------------------------------------------------
Einfluss von Kohlenstoffdioxid
 
Zitat: „Die Leute denken, die Pflanzen ernähren sich aus dem Boden. Pflanzen wachsen aus dem Boden. Aber wenn man fragt: Woher kommen die Substanzen? Stellt man fest: aus der Luft. … Das Kohlenstoffdioxid der Luft fließt in die Pflanzen. … Wie schaffen es die Pflanzen, Sauerstoff und Kohlenstoff aus dem Kohlenstoffdioxid zu trennen? Das liegt am Sonnenlicht… es schlägt den Sauerstoff aus dem Kohlenstoffdioxid. Kohlenstoff und Wasser bleiben übrig, und die bilden die Substanz eines Baumes….“ (R. Feymann IN: http://www .youtube.com/watch?v=ITpDrdtGAmo, 2015)
 
Info: NaOH im Wasser bindet alles CO2 aus der Luft als NaCO2, das sich in Wasser löst!
 
Geräte: Plastiktüte, Mikroskop,
Chemikalien: Jod-Jodkalium-Lösung, NaOH Lösung, verdünnt, 70% Alkohol, Wärmeplatte, Petrischalen oder Schälchen
Pflanzen: Topfpflanzen z.B. Fleißiges Lieschen, Geranien
Durchführung
1)Versuchsaufbau wie in der Abbildung dargestellt.
2) Belichtung etwa 3 Stunden (Die Pflanze darf sich dabei nicht erwärmen!)
3) Entfärbung der Blätter getrennt in 70 % Alkohol (oder in kochendem Wasser, um die Zellmembranen aufzulösen).
4) Trocknung mit Küchenkrepp
5) Jod-Jodkalium Nachweis auf den entfärbten den Blätter getrennt in weißen Schälchen (nicht auf Papier testen!!!).
 
Protokoll:
Stärkesynthese im Blatt in der Plastiktüte:   ja_____    nein_____
Stärkesynthese im Blatt an Luft                    ja_____    nein_____
Stärkesynthese im Blatt über Alufolie:          ja_____    nein_____
Folgerung?





Stärkesynthese Arbeitsunterlage 4--------------------------------------------------------------
Sauerstoffentwicklung quantitativ  
 Schneider, V. (1975). Über die quantitative Erfassung der Photosynthese im Unterricht , PNatW, 15.Mai,113ff
´
Vorbereitung: 1: Apparatur wie in der Abbildung:
 
2: weiterer Bedarf:
Lichtquelle Weisslicht ca 200 Watt, Natriumcarbonat, Wasser für Kühlung und als Reaktionswasser (Leitungswasser)
Pipette mit 0,1ml Einteilung
Plastikspritze als Saugvorrichtung
Thermometer,  Magnetrührer, Pappe mit Ausschnitt als Blende.
 
Objekt: frische Elodea Pflanze (Aquarienhandel), Die Pflanze 
Im Messgefäß mit der Wachstumszone (Spitze) nach unten einfügen!
 




Versuchsvariationen:
1.    Messung der Sauerstoffentwicklung bei 1%iger, 2%, 4% und 8%iger Natriumcarbonatlösung als Reaktionswasser.
2.    Messung der Sauerstoffentwicklung bei Zimmertemperatur, bei 40 und bei 300 Celsius.
3.    Messung der Sauerstoffentwicklung bei 0,1%iger Kupfersulfatlösung
4.    Messung der Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeitdauer der Belichtung.
5.     Messung der Sauerstoffentwicklung bei verschiedenen Wellenlängen: Rotlicht, Gelblicht, Grünlicht, Weisslicht Weisslicht  (Bunte Folien (Bastelbedarf) gelb, rot, blau)….(Dabei ist auf gleiche Lichtintensität zu achten. Gleiche Lichtintensität erreicht man durch Verschiebung Lichtquelle. Messung mit einem einfachen Belichtungsmesser (Fotobedarf).

Protokoll. Messung der jeweilig erreichten Sauerstoffmenge als Gas, Umrechnung 
in einen Graphen auf gesonderten Blättern.
Interpretation der Ergebnisse: 

Ist die Sauerstoffentwicklung ein genaues Maß für die Stärkesynthese?
Was geschieht während der Photosynthese mit der gebildeten Stärke? 
Was geschieht nachts mit der bei Licht gebildeten Stärke?


 
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