Plasmolyse im Protokoll
AFB I–IIEin Stück Epidermis der roten Zwiebel wird in Wasser mikroskopiert. Dann saugt man mit Filterpapier eine 1-molare Kaliumnitratlösung unter dem Deckglas hindurch. Nach einigen Minuten ersetzt man die Lösung wieder durch Wasser.
- Beschreibe die Beobachtungen in beiden Versuchsabschnitten.
- Erkläre die Beobachtungen auf Teilchenebene.
- Begründe, warum der Raum zwischen Wand und Protoplast farblos ist.
- Erläutere die Bedeutung des Turgors für eine Pflanze.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
In Kaliumnitrat werden die violetten Vakuolen kleiner und dunkler, der Protoplast löst sich von der Zellwand, der Zwischenraum ist farblos. Nach Wasserzugabe werden die Vakuolen wieder größer und heller, der Protoplast legt sich an die Wand.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Die Kaliumnitratlösung ist hypertonisch: Wassermoleküle diffundieren netto aus der Vakuole durch Tonoplast und Zellmembran nach außen; die Ionen passieren kaum. In Wasser (hypotonisch) diffundiert Wasser netto zurück in die Vakuole.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Die Zellwand ist voll durchlässig: Die farblose Außenlösung füllt den Raum. Der violette Farbstoff bleibt in der Vakuole, weil der Tonoplast ihn zurückhält.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Der Turgor drückt den Protoplasten gegen die Zellwand und macht Gewebe fest; krautige Pflanzen stehen dadurch aufrecht, Spaltöffnungen werden über den Turgor der Schließzellen gesteuert. Sinkt er, welkt die Pflanze.
Wie konzentriert ist der Zellsaft?
AFB II–IIIIn einem Schülerversuch wurden Epidermisstücke der roten Zwiebel 20 Minuten in Saccharoselösungen gelegt. Je Ansatz wurden 50 Zellen ausgezählt.
| Saccharose in mol/L | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,60 |
|---|---|---|---|---|---|
| plasmolysierte Zellen | 0 | 6 | 28 | 44 | 50 |
- Berechne den Anteil plasmolysierter Zellen je Ansatz in Prozent.
- Ermittle die Grenzplasmolyse und die Konzentration des Zellsafts.
- Erläutere, warum nicht alle Zellen bei derselben Konzentration plasmolysieren.
- Beurteile den Versuch im Hinblick auf seine Aussagekraft.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
0 %, 12 %, 56 %, 88 %, 100 %.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Die 50-%-Grenze liegt zwischen 0,30 (12 %) und 0,40 mol/L (56 %), linear bei etwa 0,39 mol/L. Der Zellsaft entspricht damit etwa einer 0,39-mol/L-Saccharoselösung.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Die Zellen haben unterschiedlich konzentrierten Zellsaft (Alter, Lage, Stoffwechsel); deshalb lösen sich die Protoplasten bei verschiedenen Konzentrationen. Man betrachtet daher den Anteil vieler Zellen.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Positiv: nur die Konzentration wird verändert, 50 Zellen je Ansatz. Einschränkungen: nur ein Durchgang, große Konzentrationsschritte, Zählen ist subjektiv (Grenzfälle), 20 min vielleicht zu kurz für das Gleichgewicht. Besser: kleinere Schritte (0,35/0,45), Wiederholungen, mehrere Auszählende.