Biologie · Klasse 7 · Gymnasium — 7 Aufgaben zu Ausgangsstoffe, Produkte, Wortgleichung, Bedeutung für Lebewesen, mit Musterlösungen zu jeder Aufgabe. Zum Ansehen, Drucken oder Anpassen.
Photosynthese – Ausgangsstoffe, Produkte und Bedeutung
Biologie, Klasse 7 – Dauer: ca. 45 Minuten
Auf diesem Arbeitsblatt lernst du, welche Stoffe eine Pflanze bei der Photosynthese benötigt und herstellt, wie die Wortgleichung dazu lautet und warum dieser Vorgang für alle Lebewesen so wichtig ist. Bearbeite die Aufgaben in der vorgegebenen Reihenfolge – sie bauen aufeinander auf.
1
Erkläre: Warum muss eine Pflanze nicht wie ein Mensch täglich Nahrung zu sich nehmen?
2
Die Wortgleichung der Photosynthese lautet: + + Lichtenergie → + .
3
Ordne jedem Fachbegriff die passende Erklärung zu.
1. Chlorophyll
____
A) Zellbestandteil in grünen Pflanzenzellen, in dem die Photosynthese abläuft
2. Chloroplast
____
B) Vorgang, bei dem Zellen mit Sauerstoff Traubenzucker abbauen, um Energie zu gewinnen
3. Photosynthese
____
C) Lebewesen, das seine Nährstoffe mit Hilfe von Licht selbst herstellt
4. Produzent
____
D) Grüner Farbstoff in den Chloroplasten, der Lichtenergie einfängt
5. Zellatmung
____
E) Vorgang, bei dem aus Kohlenstoffdioxid, Wasser und Licht Traubenzucker und Sauerstoff entstehen
Messreihe: CO₂-Konzentration in einer geschlossenen Kammer mit einer Wasserpflanze
4
Werte das Diagramm oben aus: Beschreibe den Verlauf der CO2-Konzentration im Licht und im Dunkeln und erkläre den Unterschied.
5
Entscheide, ob die folgenden Aussagen richtig oder falsch sind.
richtig
falsch
Pflanzen betreiben Zellatmung nur nachts, tagsüber findet ausschließlich Photosynthese statt.
Das von der Pflanze aufgenommene Kohlenstoffdioxid verschwindet bei der Photosynthese einfach.
Photosynthese findet nur in Zellen mit Chloroplasten statt, also vor allem in grünen Pflanzenteilen wie den Blättern.
Am Tag gibt eine gesunde Pflanze in der Regel mehr Sauerstoff ab, als sie für die Zellatmung verbraucht, weil die Photosynthese überwiegt.
6
Erkläre, welche Bedeutung die Photosynthese für Menschen und Tiere hat. Gehe auf mindestens zwei Aspekte ein.
7
Eine Wasserpflanze (z. B. Wasserpest) wird in ein Gefäß mit Wasser unter eine starke Lampe gestellt. Man beobachtet, dass an der Schnittstelle des Stängels Gasbläschen aufsteigen. Formuliere eine Hypothese zum Zusammenhang zwischen Lichtstärke und der Menge an aufsteigenden Gasbläschen und beschreibe, wie man diese Hypothese in einem Experiment mit Variablenkontrolle überprüfen könnte.
Lösungen
Aufgabe 1: Eine Pflanze kann ihre Nährstoffe selbst herstellen. In den Chloroplasten ihrer grünen Blätter läuft die Photosynthese ab: Mit Hilfe von Lichtenergie stellt die Pflanze aus Wasser und Kohlenstoffdioxid energiereichen Traubenzucker her. Damit versorgt sie sich selbst mit Nährstoffen. Pflanzen sind deshalb sogenannte Produzenten – im Gegensatz zu Menschen und Tieren, die fertige Nahrung aufnehmen müssen, weil sie keine Photosynthese betreiben können.
Aufgabe 4: Im Licht sinkt die CO2-Konzentration in der Kammer kontinuierlich von 0,40 % auf 0,10 % ab. Das liegt daran, dass die Wasserpflanze durch Photosynthese Kohlenstoffdioxid aufnimmt und daraus Traubenzucker herstellt. Im Dunkeln steigt die CO2-Konzentration dagegen von 0,40 % auf 0,52 % an, weil ohne Licht keine Photosynthese möglich ist, die Pflanze aber weiterhin Zellatmung betreibt und dabei CO2 abgibt. Der Unterschied zeigt: Bei Licht überwiegt die CO2-Aufnahme durch Photosynthese die CO2-Abgabe durch Zellatmung deutlich, im Dunkeln findet nur die Zellatmung statt.
Aufgabe 5: Pflanzen betreiben Zellatmung nur nachts, tagsüber findet ausschließlich Photosynthese statt. → falsch Das von der Pflanze aufgenommene Kohlenstoffdioxid verschwindet bei der Photosynthese einfach. → falsch Photosynthese findet nur in Zellen mit Chloroplasten statt, also vor allem in grünen Pflanzenteilen wie den Blättern. → richtig Am Tag gibt eine gesunde Pflanze in der Regel mehr Sauerstoff ab, als sie für die Zellatmung verbraucht, weil die Photosynthese überwiegt. → richtig
Aufgabe 6: Die Photosynthese liefert zwei lebenswichtige Grundlagen für Menschen und Tiere: Erstens entsteht dabei Sauerstoff, den Tiere und Menschen für die Zellatmung benötigen. Zweitens bilden Pflanzen als Produzenten mit dem hergestellten Traubenzucker die Grundlage jeder Nahrungskette: Pflanzenfresser ernähren sich direkt von den Pflanzen, Fleischfresser indirekt über die Pflanzenfresser. Ohne Photosynthese gäbe es also weder genügend Sauerstoff in der Atmosphäre noch eine Nahrungsgrundlage für die meisten Lebewesen.
Aufgabe 7: Hypothese: Je stärker das Licht ist, dem die Wasserpflanze ausgesetzt wird, desto mehr Gasbläschen (Sauerstoff) steigen pro Minute auf, weil die Photosyntheserate mit der Lichtintensität zunimmt. Experiment: Man stellt dieselbe Wasserpflanze nacheinander in unterschiedlichen Abständen zu einer Lampe (z. B. 10 cm, 30 cm, 50 cm) und zählt jeweils über denselben Zeitraum (z. B. 5 Minuten) die aufsteigenden Gasbläschen. Dabei müssen alle anderen Bedingungen gleichbleiben – gleiche Pflanze, gleiche Wassermenge, gleiche Temperatur, gleiche Lampenart. Nur der Abstand zur Lampe und damit die Lichtstärke wird verändert (unabhängige Variable); die Anzahl der Gasbläschen ist die abhängige Variable. Steigt die Bläschenzahl mit abnehmendem Abstand zur Lampe, bestätigt das die Hypothese.
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