Transpiration und Regulation der Spaltöffnungen
BiologiePflanzenphysiologieAlter 16–17Virtuelles Labor
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Als Nächstes in Pflanzenphysiologie
Verändern Sie Licht, Luftfeuchtigkeit, Wind und Bodenfeuchte und beobachten Sie, wie sich die Spaltöffnungen öffnen oder schließen, die Transpirationsrate sich ändert und Wasser im Xylem aufsteigt. Die Simulation zeigt den ständigen Zielkonflikt der Pflanze: Offene Spaltöffnungen lassen CO₂ herein, kosten aber Wasser, während Wassermangel sie zum Schließen zwingt und die Fotosynthese sinkt. Eine zweite Ansicht bildet den Versuch mit Cobaltchloridpapier nach: Messen Sie, wie schnell Papiere an der Ober- und Unterseite von sechs Blattarten rosa werden, und setzen Sie das mit der Zahl der Spaltöffnungen jeder Seite in Beziehung.
Lektion: Wasser- und Mineralstofftransport bei Pflanzen
Was sie zeigt
Pflanzen geben den größten Teil ihres Wassers als Dampf über Spaltöffnungen ab, Poren zwischen zwei Schließzellen. Diese Transpiration zieht Wasser von den Wurzeln durch das Xylem nach oben und kühlt das Blatt. Ihre Rate hängt von der Öffnungsweite und vom Wasserdampfgefälle zwischen Blatt und Luft ab; sie steigt bei hellem Licht, trockener Luft und Wind. Trocknet der Boden aus, schließt das Hormon ABA die Spaltöffnungen und die Fotosynthese sinkt. Die Ansicht Cobaltchloridpapier zeigt den klassischen Versuch: Papiere an Ober- und Unterseite werden von blau zu rosa, schneller dort, wo mehr Spaltöffnungen sind.
So funktioniert es
Ändern Sie mit den Reglern Licht, Feuchte, Wind und Boden jeweils einen Faktor und beobachten Sie Spaltöffnung, Transpirationsrate und Wasserbilanz; Mittagshitze und Nacht vergleichen zwei Extreme. Wählen Sie im Reiter Cobaltchloridpapier ein Blatt und das Licht, klicken Sie auf Papiere anklemmen und lesen Sie in der Tabelle ab, wie lange jedes Papier bis rosa braucht. Vergleichen Sie zwei- und einkeimblättrige Pflanzen und Schwimmblätter.
Einstellbare Parameter
- Lichtintensität 0–100 %
- Luftfeuchtigkeit 10–100 %
- Windgeschwindigkeit 0–8 m/s
- Bodenfeuchte 5–100 %
- Startansicht Einflussfaktoren, Cobaltchloridpapier
- Blatt für den Test mit Cobaltchloridpapier Bohne (zweikeimblättrig), Sonnenblume (zweikeimblättrig), Apfelbaum (zweikeimblättrig), Mais (einkeimblättrig), Hafer (einkeimblättrig), Seerose (Schwimmblatt)
Fragen zum Erkunden
- Was geschieht mit der Öffnung der Spaltöffnungen und der Fotosynthese bei trockenem Boden, selbst bei hellem Licht?
- Warum kann die Wasserbilanz an einem heißen, trockenen, windigen Tag negativ werden, obwohl der Boden feucht ist?
- Warum wird beim Bohnenblatt das Papier an der Unterseite zuerst rosa, bei der Seerose aber zuletzt?
Ideen für den Unterricht
Alle Leitfäden- Forschender Unterricht mit Simulationen planenForschenden Unterricht mit Simulationen planen: Öffnungsgrad wählen, sechs Schritte und Hilfen, dazu eine komplette Stunde zur Transpiration von Pflanzen.
- Transpiration im virtuellen Labor: Wind, Licht, LuftfeuchteTranspiration im virtuellen Labor zur AP-Biology-Untersuchung: Wind, Licht, Luftfeuchte und Bodenwasser ändern, die Rate messen und mit Spaltöffnungen erklären.
- Stofftransport in Pflanzen im virtuellen Labor: PotometerStofftransport in Pflanzen im virtuellen Labor: Wasseraufnahme bei drei Temperaturen mit dem Potometer messen, Volumen mit πr²d berechnen, Farbe im Xylem sehen.
- Spaltöffnungsdichte im virtuellen Labor: Blattabdruck zählenSpaltöffnungsdichte im virtuellen Labor: Nagellackabdruck herstellen, Spaltöffnungen in Sehfeldern zählen, Dichte pro mm² berechnen, Blattseiten vergleichen.
