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Das Laubblatt — Ort der Fotosynthese

1. 2 Fotosynthese und ZellatmungNATURA_LB 7/8 BW_0492431 Zelle und Stoffwechsel 37vomLeitb ndelWasserKohlen-stoffdioxidSauerstoff [zu SB S. 34/ 35] 1 Veranschauliche in einem Schema mit farbigen Pfeilen die Wege von Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff durch die Spalt ffnungen eines Laubblatts. siehe Abbildung L sungen0 2 Begr nde, ob die Spalt ffnungen eines Buchenblatts an einem hei en Sommertag eher ge ffnet oder geschlossen sind. Die Spalt ffnungen z. B. einer Buche sind bei gro er Hitze eher geschlossen. Zwar k nn-te die Pflanze an einem sonnigen Tag viel Fotosynthese betreiben und m sste daf r die Spalt ffnungen ge ffnet haben, um Kohlen-stoffdioxid aufzunehmen. Aber da an einem hei en Tag sehr viel Wasser verdunstet, be-steht die Gefahr, dass die Pflanze vertrocknet. Um das Vertrocknen zu vermeiden, muss die Verdunstung verringert werden. Daher sind die Spalt ffnungen geschlossen.

steht die Gefahr, dass die Pflanze vertrocknet. Um das Vertrocknen zu vermeiden, muss die Verdunstung verringert werden. Daher sind die Spaltöffnungen geschlossen. 3 Stelle eine begründete Vermutung an, wie sich das Laubblatt einer Pflanze, die in war‑ mem, trockenem Klima wächst, von unserem

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1 1. 2 Fotosynthese und ZellatmungNATURA_LB 7/8 BW_0492431 Zelle und Stoffwechsel 37vomLeitb ndelWasserKohlen-stoffdioxidSauerstoff [zu SB S. 34/ 35] 1 Veranschauliche in einem Schema mit farbigen Pfeilen die Wege von Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff durch die Spalt ffnungen eines Laubblatts. siehe Abbildung L sungen0 2 Begr nde, ob die Spalt ffnungen eines Buchenblatts an einem hei en Sommertag eher ge ffnet oder geschlossen sind. Die Spalt ffnungen z. B. einer Buche sind bei gro er Hitze eher geschlossen. Zwar k nn-te die Pflanze an einem sonnigen Tag viel Fotosynthese betreiben und m sste daf r die Spalt ffnungen ge ffnet haben, um Kohlen-stoffdioxid aufzunehmen. Aber da an einem hei en Tag sehr viel Wasser verdunstet, be-steht die Gefahr, dass die Pflanze vertrocknet. Um das Vertrocknen zu vermeiden, muss die Verdunstung verringert werden. Daher sind die Spalt ffnungen geschlossen.

2 3 Stelle eine begr ndete Vermutung an, wie sich das Laubblatt einer Pflanze, die in war mem, trockenem Klima w chst, von unserem Buchenblatt unterscheidet. In warmen, trockenen Gebieten stellt die Verringerung der Wasserverdunstung einen berlebensvorteil dar. M gliche Angepasstheiten sind: eine beson-ders dicke Kutikula, kleine Bl tter, versenkte Spalt ffnungen.$.So k nnen Sie mit dem Thema arbeitenEinstieg/MotivationLeitfrage Wie ist ein Laubblatt aufgebaut und welche Aufgaben erf llt es?MethodenauswahlZeigen Sie Ihren Sch lerinnen und Sch lern ein Modell von einem Querschnitt durch ein Laub blatt oder eine entsprechende schematische oder reale Abbildung (s. Sch lerbuch S. 34/35). Lassen Sie Ihre Sch lerinnen und Sch ler den Querschnitt eines Laubblatts beschreiben und Hypothesen zur Funktion der verschiedenen Blattgewebe aufstellen. (M gliche Sch lerantwor ten: Deckschicht, Schutzschicht, Atmungsschicht, Spalt ffnungen zum Gasaustausch) Erarbeitung Die Sch lerinnen und Sch ler mikroskopieren den Querschnitt eines Laubblatts und fertigen dazu eine beschriftete Zeichnung an.

3 Sie k nnen dazu entweder Dauerpr parate verwenden oder Blattquerschnitte von den Sch lerinnen und Sch lern selbst herstellen lassen (s. Prakti sche Tipps, Lehrerband S. 38). Die Sch lerinnen und Sch ler erarbeiten mithilfe des Sch lerbuchs S. 34/35 die Funktionen der unterschiedlichen Gewebetypen eines Laubblatts. Die Sch lerinnen und Sch ler erarbeiten mithilfe des Arbeitsblatts Der Bau eines Laub blatts (s. Lehrerband S. 39) den Bau und die Funktionen der unterschiedlichen Gewebe Besprechung der Sch lerl sungen zum Arbeitsblatt (s. Lehrerband S. 40). Vorf hrung eines Filmausschnitts zum Thema Der Bau eines Laubblatts (s. Literatur und Medienhinweise, Lehrerband S. 38).Vertiefung Die Sch lerinnen und Sch ler bearbeiten die Aufgaben 1 bis 3 im Sch lerbuch auf S. 35. Die Sch lerinnen und Sch ler vergleichen Sonnen und Schattenbl tter und begr nden die Unterschiede (s. Zusatzinformation, Lehrerband S.)

4 40). Die Sch lerinnen und Sch ler vergleichen z. B. Bl tter von Wasser oder Trockenpflanzen mit z. B. dem Laubblatt einer Hainbuche (s. Zusatzinformation, Lehrerband S. 38).Das Laubblatt Ort der Fotosynthese [SB S. 34/35]38 371L3 sunge2nuS okimktIllustrator: J rgen Wirth, DreieichBeispielSeeroseWasser-kn terichHainbucheOleanderFeigen-kaktusGew sserWasserpflanzengro e Schwimmbl tter; Spalt ffnungen nur auf der Blattoberseitegro e, oft d nne Laubbl tter, Spalt ff-nungen oft heraus-gehobenmeist weiche Bl tter, Blattabwurf in Trockenzeit (z. B. Winter); Spalt ffnun-gen an der BlattunterseiteBlattabwurf oder kleine, berdauernde, harte Bl tterdicke, wasserspei-chernde Bl tter; Bl tter als Dornen umgebildetFeuchtpflanzenwechselfeuchte PflanzenTrockenpflanzenhartbl ttrigwasserspeicherndnasser Boden, feuchte Luft (Flachmoor, Ufer)periodisch trocken oder winterkalttrocken (W ste, Steppe, Trockenrasen)trocken (W ste, Halbw ste)StandortVorherrschender GestaltstypBl tterCampell, N.

5 A.; ReeCe, J. B. [Hrsg]: Biologie. Pearson Studium, M nchen 2009 Filme: Fotosynthese I Assimilation organischer N hrstoffe, GIDA BWS 4654693 Unsere B ume, GIDA BWS 4652784 Literatur- und MedienhinweiseMikroskopieren eines LaubblattsWenn Sie mit den Sch lerinnen und Sch lern einen Querschnitt eines Laubblatts mikroskopie ren, ist dies nicht nur eine gute Gelegenheit, an einem Realobjekt zu arbeiten, sondern Sie schu len auch noch die Genauigkeit beim Betrachten und die instrumentellen Fertigkeiten beim Zeich nen der biologischen Strukturen. Hainbuchen bl tter sind besonders gut als Objekte geeignet. Sollten Sie keine Dauerpr parate zur Verf gung haben, k nnen Sie Blattquerschnitte mit einer Rasierklinge leicht selbst herstellen: Als Hilfe beim Schneiden von d nnen Bl ttern k nnen Sie diese in zwei Korkpl ttchen (die Sie z. B. aus einem Flaschenkorken herstellen k nnen) einklemmen und dann die Korkpl tt chen (mit den Bl ttern) mit einer Rasierklinge zerschneiden.

6 Chloroplasten im VisierDie Chloroplasten mit ihrem gr nen Blattfarb stoff Chlorophyll k nnen besonders gut beim Mikroskopieren eines Bl ttchens der Wasserpest betrachtet werden. Praktische TippsBl tter sind an den Faktor Wasser angepasst Unterwasserpflanzen, wie die Wasserpest, nehmen Wasser ber die gesamte Blattober fl che auf, weshalb die Bl tter meist d nn (z. B. bandartig) sind und keine Kutikula besitzen. Wasserpflanzen, wie die Seerose, besitzen gro e Schwimmbl tter mit vielen Hohlr umen. Die Spalt ffnungen liegen auf der Blattoberseite. Feuchtpflanzen, die schattige Laubw lder, S mpfe, Ufer und die tropischen Regenw lder bewohnen, besitzen meist d nne, gro e Bl tter mit ber der Oberfl che des Blattes herausgehobenen Spalt ffnungen. Da die hohe Luftfeuchtigkeit die Transpiration behin dert, wirkt dies transpirationsf rdernd. Trockenpflanzen, wie Oleander oder Kakteen, findet man in der W ste oder Halbw ste.

7 Die Bl tter sind eher klein, sodass ihre Wasserver dunstungsrate herabgesetzt ist. Die Zahl der Spalt ffnungen je mm2 Fl che ist bei ihnen jedoch sehr hoch, und sie k nnen sehr weit ge ffnet und sehr schnell geschlossen wer den, sodass bei ausreichender Wasserversor gung die Gasaustauschrate hoch ist. Allerdings sind die Spalt ffnungen h ufig eingesenkt und sind zus tzlich durch Falten und Einrollen der Bl tter oder einen Filz toter Haare vor dem austrocknenden Wind gesch tzt. Trocken pflanzen, die z. B. in einer kurzen Regenzeit sehr viel Wasser aufnehmen, speichern dieses entweder in ihren ungew hnlich dicken und fleischigen Bl ttern (Blattsukkulenten) oder in ihrem Stamm (Stammsukkulenten). Stamm sukkulenten fehlen oft die Bl tter bzw. sie sind zu Dornen 371L s3ungss3eg1n2S3okimt3dsTssS21s3harb3E3// /MvngssMfg3E3wnng3lgcVsg38-1 PigV2nsgLMe-L3fpg g13Z1 Tcv8-1n2Sg3p s3fpg3eg18pgnz9nspSTLS3z413fgL3gpSgLgL30 Lsg11pcVs Sgi12 TcV3Sg s2ssgsM3 Zpg3u-Apg1 Sgi4V1gL3 pLf32iSgS-nsgLMIllustrator: Otto Nehren, Achern23 51476 Der Bau eines LaubblattsHast du dir ein Laubblatt schon einmal genau ange sehen und wei t du, wie es aufgebaut ist?

8 Ein Blatt ist, wie jedes Organ, aus verschiedenen Geweben zusammengesetzt. Die obere und untere Epidermis bilden das Abschlussgewebe. Dessen Zellen sind auf der Au enseite mit einer wachs hnlichen Schicht, der Kutikula, bedeckt. Sie sch tzt das Blatt vor ber m igem Wasserverlust und vor dem Eindringen von Krankheitserregern. In der unteren Epidermis befinden sich au erdem noch Spalt ffnungen, die von je zwei Schlie zellen gebildet werden (Spalt ff nungsapparat). ber die Spalt ffnungen erfolgt der Gasaustausch der Pflanze mit der Umwelt: Wasser dampf und Sauerstoff werden an die Umgebungs luft abgegeben und Kohlenstoffdioxid in das Blatt aufgenommen. 1 Beschrifte das Schema eines Laubblatts mithilfe des Textes. 2 Lege in deinem Heft eine Tabelle an, aus der der Zusammenhang der Struktur und ihrer Funktion her vorgeht, indem du die Struktur kurz beschreibst und ihre Funktion darstellst.

9 3 Stelle in deinem Heft eine Hypothese dazu auf, welchen Vorteil es f r die Pflanze hat, dass sich in den Zellen des Schwammgewebes weniger Chloroplasten befinden als im $.Unter der oberen Epidermis liegt das Palisaden gewebe, das aus dicht aneinanderliegenden l ng lichen Zellen besteht. Diese Zellen enthalten sehr viele Chloroplasten, sodass das Palisadengewebe der Hauptort der Fotosynthese ist. Die Zellen des dann folgenden Schwammgewebes enthalten weniger Chloroplasten und sind viel lockerer angeordnet. Dadurch existieren hier viele Hohlr ume f r den Gasaustausch mit der Umwelt. In den Leitb ndeln (von au en als Blattadern erkennbar), die das Blatt immer wieder durchziehen, werden Wasser und darin gel ste Mineralstoffe von den Wurzeln in die Bl tter transportiert und im Wasser gel ster Zucker von den Bl ttern in die Wurzeln. 40 371L3 sunge2nuS okimktIllustrator: J rgen Wirth, Dreiech1.

10 2 Fotosynthese und ZellatmungARBEITSBLATTDer Bau eines LaubblattsL sungen1 und 2 : siehe Tabelle 3 Im Schwammgewebe befinden sich weniger Chloroplasten als im Palisadengewebe, da nur wenig Licht so tief ins Blatt eindringt (Anmerkung: Materialeinsparung).ZusatzinformationSon nen- und SchattenblattViele B ume bilden unterschiedliche Blatttypen aus. So findet man in lichtexponierten Regio nen Sonnenbl tter und in schattigen Bereichen Schattenbl tter sind im Vergleich zu Schattenbl ttern kleiner und dicker und weisen eine deutliche Differenzierung des Mesophylls in das (ein oder sogar mehr schichtige) Palisadengewebe und das Schwammgewebe Palisadengewebe der Schattenbl tter ist hingegen nur einschichtig ausgepr gt; es gibt L cken zwischen den Palisaden zellen und die Zellen sind hier nicht immer s ulenf Oberfl che der Sonnenbl tter ist h ufig gl nzend, da sie eine dicke Kutikula besitzen.


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