Schulversuche

1. Schulversuche

2. Übersicht – Versuche der Gruppe 4 • Demonstration des Wassertransports • Nachweis der Guttation • Nachweis des Wurzeldrucks • Messung der Transpiration mit einem Potometer

3. Versuch 1: Demonstration des Wassertransports Theorie: Wurzeln nehmen Wasser aus dem Boden über ihre Wurzelhaare auf. Das Wasser wird direkt ins Cytoplasma der Zelle aufgenommen oder es diffundiert in die Zellwände der Wurzelhaare. Auf dem Weg des Wassers von der Rinde in den Zentralzylinder liegt der Casparysche-Streifen, eine wasserundurchlässige Einlagerung in den Zellwänden. Hier gelangt auch das Wasser aus den Zellwänden ins Cytoplasma. Der weitere Transport erfolgt in den Leitbündeln der Sproßachse, die sich aus Xylem und Phloem zusammensetzten. Im Gegensatz zum Phloem, das hauptsächlich Photosyntheseprodukte (Assimilate) aus den Blättern in der Pflanze verteilt, wird im Xylem Wasser entgegen der Schwerkraft aus den Wurzeln in den Sproß und die Blätter befördert. Versuchsmaterial: Impatiens (Fleißiges Lieschen) , Eosinlösung 0,2 g/100 ml, blaue Tinte, 2 Reagenzgläser, 1 Warmluftgerät Durchführung: Man schneidet von der Pflanze zwei möglichst gleich große Seitensprosse ab und stellt jeden sofort nach dem Abschneiden in ein Reagenzglas mit Eosinlösung bzw. Tinte. Man bläst beide Sprosse mit einem Fön (Kaltluft) an. Ergebnis:Beim Betrachten der Pflanze im Gegenlicht kann man eine Rot- bzw. Blaufärbung der Leitbahnen beobachten. Hinweise:Der Zeitaufwand beträgt ca. 45 Minuten. Ein ähnliches Ergebnis kann erzielt werden, wenn man die Pflanzen ohne Kaltluftzufuhr 24 Std. in den Lösungen stehen läßt. Die Verfärbung ist beim Verwenden von Eosin eindrucksvoller zu beobachten. Beim Umgang mit den Farbstoffen ist es empfehlenswert Gummihandschuhe zu benutzen.

4. Versuch 2: Nachweis der Guttation Theorie:Neben dem Steigen der Wassersäule wird an den Blättern von krautigen Pflanzen (z.B. Erdbeere, Frauenmantel) in den frühen Morgenstunden eine weitere Auswirkung des Wurzeldruckes sichtbar: Guttation. An den Blattspitzen bzw. -rändern hängen Wassertropfen; bei diesen handelt es sich aber nicht um Tautropfen. Sie bilden sich aus überschüssigem Wasser, das aus speziellen Wasserspalten (Hydrathoden) und/oder Wasserdrüsen ausgeschieden wird. Dieser Vorgang geschieht nur, wenn bei wasserdampfgesättigter Luft die Transpiration aufhört. Außerdem muß der Pflanze genügend Wasser zu Verfügung stehen. Versuchsmaterial: 1 Impatiens (im Topf), 1 luftdichter Glasbehälter Durchführung: Man stellt die Pflanze in den Glasbehälter, versorgt sie mit ausreichend Wasser (der Boden sollte mindestens einen Zentimeter mit Wasser bedeckt sein). Danach wird der Behälter luftdicht verschlossen. Ergebnis:Am nächsten Morgen kann man an den Blatträndern die Guttationstropfen sehen. Hinweise:Zur Vorbereitung benötigt man nicht viel Zeit. Man muß nur darauf achten, daß die Pflanze mit ausreichend Wasser versorgt und der Glasbehälter luftdicht verschlossen ist. Außerdem sollte man nicht zu kleine Pflänzchen nehmen, da die Guttationstropfen sonst nicht so gut sichtbar sind. Nicht vergessen sollte man ebenfalls, daß es längere Zeit dauert bis das Ergebnis zu sehen ist.

5. Versuch 3: Nachweis des Wurzeldrucks Theorie:Das Wasser kann in Pflanzen bis zu einer Höhe von über 100 m transportiert werden. Zwei Faktoren spielen hierbei eine Rolle: der Wurzeldruck und der Transpirationssog. Beim Wurzeldruck handelt es sich um aktive Transportvorgänge in der Wurzel. Endodermiszellen transportieren Ionen in den Zentralzylinder, so daß Wasser osmotisch nachströmt. Diesen Transportvorgang findet man in der Regel bei krautigen Pflanzen, denn der Druck ist nicht ausreichend, um Wasser in größere Höhen zu befördern. Versuchsmaterial: 1 abgeschnittener, bewurzelter Sproß (Impatiens), 1 Stück Gummischlauch, 1 dünnes Glasröhrchen Durchführung:Man verbindet das Glasröhrchen durch das Stück Gummischlauch mit dem frisch abgeschnittenen Stengel der Pflanze. In das Glasrohr schüttet man etwas (gefärbtes) Wasser und markiert die Höhe des Wasserspiegels. Ergebnis:Schon nach kurzer Zeit ist ein Steigen des Wasserpegels sichtbar. Hinweise:Für den Versuchsaufbau benötigt man ca. 20 Minuten. Bereits 15 Minuten nach Versuchsbeginn sieht man erste Ergebnisse. Zum gründlichen Abdichten der Verbindungsstellen empfiehlt sich Vaseline. Bei der Versuchsvorbereitung darauf achten, daß die Pflanzenableger ca. 3 Wochen zur Wurzelbildung benötigen.

6. Versuch 4: Messung der Transpiration mit einem Potometer Versuchsmaterial: 1 größerer Seitensproß einer Pflanze (Impatiens), ein Demonstrationspotometer (Aufbau siehe Foto), 1 feine Waage, 1 Warmluftgerät Durchführung: Der Sproß wird mit Hilfe eines Gummipfropfens wasserdicht mit der Potometerapparatur verbunden. Diese wird mit Wasser aufgefüllt, justiert und auf der Waage plaziert. Nun wird der Sproß mit dem Warmluftgerät angeblasen. Ergebnis: Die Pflanze gibt durch Transpiration Wasser ab, was am Gewichtsverlust zu erkennen ist. Gleichzeitig nimmt sie die verlorene Wassermenge wieder auf. Dieses ist am Wasserrückgang zu beobachten. Hinweise: Zum Abdichten der Übergangsnähte empfiehlt sich Vaseline. Für den Versuchsaufbau sollte man mit 20-30 Minuten rechnen. Impatiens (Fleißiges Lieschen) , Eosinlösung 0,2 g/100 ml, blaue Tinte, 2 Reagenzgläser, 1 Warmluftgerät.

7. Literatur: http://www.uni-tuebingen.de/abot/versuche/

8. Danke !!!