Pflanzen können Pflanzen können welken …welken …

Salat wird durch die Salat wird durch die Sauce schlampig ..Sauce schlampig ..

Der Wassertransport Der Wassertransport und die Vorgänge und die Vorgänge

- Diffusion- Diffusion

- Osmose- Osmose

Experimentelle Fragen: Experimentelle Fragen:

Wie vermischen sich Wie vermischen sich Flüssigkeiten?Flüssigkeiten?

Wie reagieren Zellen auf Wie reagieren Zellen auf salzige Umgebung?salzige Umgebung?

Bericht 1 Experiment 1

Titel: Das Lösen eines Kristalles beiverschiedenen Temperaturen

Fragestellung: Welche Unterschiede zeigen sich beim Lösen eines Kristalls in kaltem und heissem Wasser?

Bericht 1 Experiment 1

Material:

2 Petrischalen, Farbstoffkristalle, Pinzette, weisse Unterlage, kaltes und heisses Wasser, Uhr

Bericht 1 Experiment 1

Durchführung: Stelle eine Petrischale links mit kaltem und rechts mit heissem Wasser auf einer weissen Unterlage bereit. Gib mit einer Pinzette vorsichtig nur je einen Farb-stoff-Kristall in die Mitte der Schale.

Vorsicht: Nicht rütteln. Studiere die Lösungsprozesse genau! 2 x Foto

kalt warm

Bericht 1 Experiment 1

Resultate: tabellarisch notieren zu 2 Zeiten:

a) Schnelligkeit der Ausbreitung

b) Form der ausbreitenden Farbe

c) Rand der ausbreitenden Farbe (hart, weich)

d) Formveränderungen, Farbtiefe

e) Ausbreitung der Farbe (von der Seite schauen)

f) Schnelligkeit der Auflösung des Kristalls

Bericht 1 Experiment 1

Mögliche Beobachtungen:

kalt warm

Bericht 1 Experiment 1

Auswertung:

Deute die Unterschiede bei den Erscheinungen a-f

Hinweise dazu:

Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen (vibrieren) sich die Teilchen.

Hochkonzentrierte Farbstofflösung verhält sich zähflüssig.

Diffusion

Die Moleküle von Flüssigkeiten bewe-gen sich ständig.

Je wärmer, desto intensiver ist dieses Zittern!

Diffusion

Film: Klett Mediothek

Brownsche Molekular-bewegungen

Diffusion

Moleküle führen auf-grund der Eigenbewe-gungen Platzwechsel durch.

Auf diese Weise ver-teilen sie sich in einem Raum oder in einer Flüssigkeit.

Diffusion

Die beiden Flüssigkeiten haben sich vollständig vermischt.

Der Konzentrations-unterschied wurde abgebaut.

Diffusion

Ein Molekül wechselt aufgrund von Zusammen-stössen ständig die Position.

Diffusion

Der Vorgang der Diffusion schematisch.

Diffusion

Durch die Eigenbewegung von Teilchen kommt es zur Durchmischung von Stoffen, wobei der Konzentrationsunterschied abgebaut wird. Buch S. …….

Dieser Vorgang heisst Diffusion.

Das Diffundieren von Stoffen erfolgt passiv. Die Energie stammt alleine von der Wärme.

Osmose Alle lebenden Zellen von Pflanzen und Tieren sind von einer Membran (Hülle) umgeben.

Wie erfolgt die Diffusion durch diese Membranen?

Titel:

Der Wasserhaushalt von Zellen

Salat

Osmose

Fragestellung: Was passiert mit einer Pflanzenzelle (mit Zellwand), wenn man sie in stark konzentriertes Salzwasser legt?

Experiment 2

Osmose Experiment 2

Material:

Objektträger, Deckglas, Pasteurpipette, Salzwasser, rotes Zwiebelhäutchen

Durchführung:

Gib ein Zwiebelhäutchen in einen Tropfen Salzwasser und beobachte die Veränderungen

Osmose Experiment 2

Resultate: Die Zelle schrumpft. Die feste Zellwand bleibt am Ort.

Skizziere detailliert drei verschiedene Formen der geschrumpften Protoplasten!

Beachte, dass der Farbstoff der Zelle aufkonzentriert und damit dunkler wird!

ProtoplastZellwand

Zellmembran mit Inhalt = Protoplast

Osmose

Resultate: Die Zelle schrumpft. Die feste Zellwand bleibt am Ort.

ZellwandZellmembran mit Inhalt = Protoplast

Experiment 2

Dieser Vorgang des „Zell-Plasma-Schrumpfens“ heisst Plasmolyse.

Osmose

ZellwandZellmembran mit Inhalt = Protoplast

Experiment 2

Auswertung: Wasser strömt aus der Zelle, um den Konzen-trationsunterschied des Salzgehaltes zu vermindern,

… bis die Zelle gleich konzentriert ist wie die Umgebung.

Dieser Vorgang des „Zell-Plasma-Schrumpfens“ heisst Plasmolyse.

Osmose Experiment 2 ergänzt

Durchführung 2: Gib reines Wasser zu.

Beachte bei einzelnen Protoplasten genau, wie sie sich vollsaugen.

Resultat 2: Die Zelle dehnt sich wieder aus.

Dabei wird der Farbstoff der Zelle verdünnt und somit heller!

Zelle in reinem Wasser (Deplasmolyse)

Osmose

Auswertung 2:

Wasser diffundiert durch die Zellmembran und füllt die Zelle, bis sie prall gefüllt der Zell-wand anliegt.

Der Innendruck festigt die Zelle und damit die Pflanze.(= Turgordruck)

Wasserteilchen Salzteilchen

= Deplasmolyse

Experiment 2 ergänzt

Osmose

Findet Diffusion durch eine selektiv durch-lässige Membran statt, spricht man von Osmose. Die Osmose läuft stets entlang des Konzentrationsgradienten. S.46, 47

Dabei sorgt meist das kleine Wasser für den Abbau des Konzentrationsunter-schiedes. Stoffe wie Salz oder Zucker erzeugen einen osmotischen Druck, welcher Wasser anzuziehen vermag.

Osmose Zusammenfassung:

PlasmolyseDeplasmolyse

Der Wasserhaushalt der Zelle

Reines Salz-Wasser

Frisches, festes Pflanzen-gewebe

Weiches, schlam-pendes Pflanzen-gewebe

Osmose Osmose mit roten Blut-Körperchen (Zellen)

Was geschieht mit tierischen Zellen, wenn man sie gleich gehandelt?In reines

Wasser geben …

In Salz- Wasser geben …

Rote Blutkörperchen

Sie platzen! Weil die stützende Zellwand fehlt.

Sie kugeln sich ab, in Sternform (Wasserverlust).

Osmose Osmose mit roten Blut-Körperchen (Zellen)

Isotonische Lösung

Hypertonische Lösung

Hypotonische Lösung

Osmose Osmose mit roten Blut-Körperchen (Zellen)

Was geschieht mit Gummibärchen, wenn man sie in reines Wasser einlegt?

Osmose

Fragestellung:

Was geschieht, wenn reines WasserWasser rechts und eine SalzlösungSalzlösung links über eine Mem-Mem-branbran miteinander in Kontakt stehen? Salzteilchen Wasser

Demonstration

Die Gefässe sind gegen oben offen.

Osmose Demonstration

Beobachtung:

Der Pegel der Salzlösung steigt kontinuierlich.

Osmose

Deutung:

Wasser-Moleküle ver-suchen den Konzen-trations-Unterschied auszugleichen, indem sie ins linke Gefäss diffundieren und dort das Salzwasser verdünnen.

Demonstration

OsmoseErklärung:

Stoffbarrieren wie Membranen ver-hindern den unge-hinderten Stoff-austausch.

Nur kleine ungela-dene Moleküle wie WasserWasser können hindurch dringen.

Osmose

Eine BiomembranBiomembran besteht aus einer Lipid-Doppelschicht.

Kleine Wasser-Wasser-molekülemoleküle.

Grosse MoleküleMoleküle, z. B. Traubenzucker

Diffusion

1. Die Diffusion ist von der Temperatur abhängig: Je wärmer die Stoffe, desto intensiver die Teil-chen-Bewegungen und desto schneller die Diffusions-Vorgänge.

2. Die Diffusion nimmt mit zunehmender Ent-fernung ab. Sie ist nur für kurze Distanzen geeignet; nur im zellulären Bereich also.

3. Je höher die Konzentrationsunterschiede, desto schneller findet die Diffusion statt.

Osmose

1. Osmose findet hauptsächlich an Biomem-branen statt. Sie läuft stets entlang des Konzentrationsgradienten.

2. Viele Stoffe sind osmotisch aktiv: Trauben-zucker, andere Zuckerarten, Salze, etc. Stärke ist nicht osmotisch aktiv.

3. Auch die Osmose findet passiv statt, ohne Energieaufwendung. Ohne Osmose wären Stoffwechselprozesse in lebenden Zellen undenkbar.