Warum verdunstet ein Blatt fast nur über seine Unterseite — und was verrät ein Querschnitt über den Standort?
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Übungsaufgaben
Zehn Übungen zum Verbinden, Ordnen, Einsortieren, Rechnen und Knobeln — von AFB I bis AFB III, mit einer Mix-Aufgabe aus Kapitel 1 und einer Trickaufgabe. Jede Übung gibt sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen die gestuften Tipps.
A1
Wer macht was im Blatt?
AFB I
Nennen Sie zu jeder Struktur des Laubblatts ihre Hauptaufgabe, indem Sie beide Seiten verbinden.
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Xylem und Phloem arbeiten gegenläufig: Das Xylem bringt Wasser — einen Ausgangsstoff der Fotosynthese — herein, das Phloem bringt ihr Produkt (vor allem Saccharose) zu den Orten des Verbrauchs.
Zwei Strukturen sind Leitgewebe, zwei haben mit Gasen zu tun.
Xylem = Wasserleitung, Phloem = Siebröhren für gelöste Zucker.
A2
Der Weg eines Wassermoleküls
AFB I
Ein Wassermolekül gelangt aus dem Blattstiel bis in die Außenluft. Beschreiben Sie seinen Weg, indem Sie die Stationen ordnen.
Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Xylem im Blattstiel
2Xylem einer feinen Blattader
3Zellwand einer Schwammgewebezelle
4Verdunstung in einen Interzellularraum
5Atemhöhle
6Spalt zwischen den Schließzellen
Wasser verlässt das Blatt als Wasserdampf fast nur über die Spaltöffnungen (stomatäre Transpiration). Dieser Sog zieht im Xylem Wasser nach — die Kutikula lässt dagegen nur sehr wenig Wasser durch.
Flüssiges Wasser fließt in Leitgewebe, gasförmiges Wasser bewegt sich durch Lufträume.
Die Atemhöhle liegt direkt über der Spaltöffnung.
A3
Palisade oder Schwamm?
AFB I
Ordnen Sie jedes Merkmal dem passenden Mesophyllgewebe zu.
Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Palisadengewebe
2Schwammgewebe
Beide Gewebe zusammen heißen Mesophyll (Blattparenchym) und betreiben Fotosynthese. Das Palisadengewebe ist auf Lichtausnutzung, das Schwammgewebe auf Gasverteilung spezialisiert.
Der Name verrät es: Palisaden stehen wie ein Zaun, ein Schwamm hat Löcher.
Vier Karten gehören in jeden Korb.
A4
Ein CO₂-Molekül auf Reisen
AFB II
Erläutern Sie, wie der Bau des Blattes die CO₂-Versorgung der Palisadenzellen sichert, indem Sie den Lückentext vervollständigen — ein Wort bleibt übrig.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Weil die für Gase kaum durchlässig ist, tritt CO₂ fast nur durch die ein. Über die Atemhöhle verteilt es sich in den bis zu den Palisadenzellen. Angetrieben wird dieser Weg allein durch entlang des Konzentrationsgefälles. Da die Zellen eine große innere zur Luft haben, kann viel CO₂ gleichzeitig in die Zellen übertreten.
„gelöst“ bleibt übrig — richtig ist es trotzdem: An den feuchten Zellwänden löst sich CO₂ im Wasser, bevor es in die Zelle gelangt. Das Gefälle entsteht, weil die Chloroplasten CO₂ laufend verbrauchen.
Die erste Lücke ist eine Schicht, die das ganze Blatt überzieht.
Stoffe wandern ohne Energieaufwand von hoher zu niedriger Konzentration.
A5
Sonnenblatt gegen Schattenblatt
AFB II
Vergleichen Sie Sonnen- und Schattenblatt derselben Rotbuche, indem Sie in jeder Zeile genau ein Kreuz setzen.
Setzen Sie in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
Merkmal
Sonnenblatt
Schattenblatt
bei beiden gleich
größere Blattfläche
dickere Kutikula
mehr Spaltöffnungen je mm²
Erbinformation der Zellen
höhere maximale Fotosyntheserate je Blattfläche
geringerer Energieverbrauch durch Zellatmung je Blattfläche
Das Sonnenblatt investiert in viel Fotosynthese-Gewebe und lohnt sich nur bei starkem Licht. Das Schattenblatt ist dünn und groß: Es fängt schwaches Licht auf großer Fläche und hat wenig lebende Zellmasse, die atmen muss. Die Gene sind in beiden Blättern dieselben.
Mehr Zellschichten bedeuten mehr Chloroplasten — aber auch mehr Zellen, die atmen.
Beide Blätter wachsen am selben Baum.
A6
Das Blatt atmet nachts
MixAFB II
Aus Kapitel 1: \(\ce{C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O}\). Ein Buchenblatt baut in einer Nacht durch Zellatmung 0,20 mmol Glucose ab. Berechnen Sie die Stoffmenge Sauerstoff, die dafür durch die Spaltöffnungen ins Blatt gelangen muss.
Rechnen Sie selbst und tragen Sie das Ergebnis ein — Enter prüft direkt. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
mmol
\(n(\ce{O2}) = 6\cdot n(\text{Glucose}) = 6\cdot 0{,}20\,\mathrm{mmol} = 1{,}2\,\mathrm{mmol}\). Im Dunkeln betreibt das Blatt nur Zellatmung: Es nimmt O₂ auf und gibt CO₂ ab — der Gasaustausch läuft über dieselben Spaltöffnungen und Interzellularen wie tagsüber, nur in umgekehrter Richtung.
Lesen Sie das Stoffmengenverhältnis Glucose : Sauerstoff aus der Gleichung ab.
Auf 1 Glucose kommen 6 O₂.
A7
Blick ins Mikroskop
AFB II
Zu Beobachtungen an einem Blattquerschnitt wurden Deutungen notiert. Deuten Sie die Beobachtungen, indem Sie entscheiden, ob die jeweilige Deutung stimmt.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Bei jeder Deutung hilft die Frage: Welche Aufgabe hat die Struktur an genau dieser Stelle im Blatt?
Zwei der fünf Deutungen sind falsch.
Im Leitbündel zeigt das Xylem zur Blattoberseite.
A8
Trickaufgabe: Vaseline auf dem Blatt
TrickAFB III
Bei einem Blatt einer Rotbuche wird die Oberseite lückenlos mit Vaseline bestrichen; Vaseline lässt keinen Wasserdampf durch. Das Blatt verliert über beide Seiten zusammen zunächst 100 % Wasser pro Stunde. Schätzen Sie ab, um wie viel Prozent die Wasserabgabe danach sinkt.
Schieben Sie den Regler auf Ihre Antwort — Pfeiltasten bewegen ihn schrittweise. Nach dem Prüfen sehen Sie den Trefferbereich.
0 %100 %
Die Abgabe sinkt nur um wenige Prozent (Größenordnung 0–10 %). Die Buche hat Spaltöffnungen nur auf der Unterseite, und die Kutikula der Oberseite lässt ohnehin kaum Wasser durch. Die Falle: „halbe Oberfläche zugeklebt, also halbe Verdunstung“ — entscheidend ist nicht die Fläche, sondern wo die Spaltöffnungen sitzen. Bestreicht man die Unterseite, bricht die Wasserabgabe dagegen fast vollständig ein.
Wo verlässt der Wasserdampf das Blatt hauptsächlich?
Die Oberseite trägt Kutikula, aber keine Spaltöffnungen.
A9
Fehlersuche im Protokoll
AFB III
Eine Schülerin hat ihre Beschreibung eines mikroskopierten Blattquerschnitts notiert. Überprüfen Sie ihre sechs Sätze.
In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Die drei Fehler zeigen typische Verwechslungen: Kutikula als Zellschicht, Schwammgewebe als „reines Luftgewebe“ und Spaltöffnungen als passive Löcher.
Achten Sie auf Wörter wie „Zellen“, „keine“ und „gewöhnlich“.
Drei Sätze sind falsch.
A10
Ein Blatt aus der Krone?
AFB III
Im Herbst werden unter einer Rotbuche zwei Blätter gefunden. Blatt P ist etwa 0,2 mm dick, hat zwei Lagen Palisadenzellen und eine kleine Blattfläche; Blatt Q ist etwa 0,1 mm dick, hat eine Lage Palisadenzellen und eine große Blattfläche. Beurteilen Sie, welche Schlussfolgerungen fachlich haltbar sind.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
P ist ein Sonnenblatt, Q ein Schattenblatt — beide sind Modifikationen desselben Genotyps. Im Schatten nützen die zusätzlichen Chloroplasten von P wenig, weil Licht der begrenzende Faktor ist; die größere Zellmasse verbraucht aber weiter Energie durch Zellatmung. Modifikationen werden nicht vererbt.
Sonnen- und Schattenblatt sind Modifikationen — was bedeutet das für die Gene?
Mehr Zellen bedeuten auch mehr Zellatmung — lohnt sich das bei wenig Licht?
