Begegnungen mit der Natur 5, Schulbuch

26 Zellbiologie M Arbeitsheft Seite 5, 6, 7, 8 Pflanzenzellen haben feste Zellwände Pflanzliche Zellen besitzen neben der Zellmembran noch eine feste Zellwand, die aus Polysacchariden ( S. 83), hauptsächlich aus Zellulose, aufgebaut ist. Kanäle in den Zellwänden (so genannte Plasmodesmen) ermöglichen einen Stoffaustausch zwischen benachbarten Zellen. Gelangt eine Pflanzenzelle in ein im Vergleich zum Zellsaft niedriger konzen- triertes hypotonisches Milieu (Umgebung), beispielsweise in Wasser, dringt Wasser in die Vakuole ( S. 23) ein. Diese wird dadurch größer und drückt das Plasma mit den Zellorganellen immer mehr an die Zellwand – der Turgor steigt an. Die Zellwand wird dadurch gespannt. Es strömt so lange Wasser in die Zelle bis der Gegendruck der gedehnten Zellwand (Wanddruck) und der Turgor im Gleichgewicht sind (maximaler Spannungszustand). Ohne feste Zell- wand würde die Vakuole aufgrund des steigenden Innendrucks platzen. Bringt man eine Pflanzenzelle in ein Milieu, dessen Konzentration höher ist als die der Vakuole ( hypertonische Umgebung), wird ihr Wasser entzogen. Die Vakuole schrumpft, der Spannungszustand der Zelle lässt nach (welkende Pflanzen!). Das Plasma hebt sich allmählich von der Zellwand ab ( Plasmolyse ) und umhüllt die immer kleiner werdende Vakuole. Auch die Zellmembran löst sich dabei von der Zellwand. Wird plasmolysierten Zellen Wasser zugeführt, kehrt sich der Vorgang um (Deplasmolyse). Die Vakuole nimmt wieder Wasser auf und wird dabei größer, der Turgor steigt. Ist die Plasmolyse so weit fortge- schritten, dass die Zellmembran vollständig von der Zellwand abgerissen ist, kann keine Deplasmolyse mehr erfolgen, die Zelle stirbt ab. 1. Überlege: Warum verdunstet Wasser? Was ist der Unterschied zwischen dem Verdunsten und dem Verdampfen von Wasser? 2. Schneide aus einer Roten Rübe zwei Würfel mit ca. 3 cm Seitenlänge aus. Wasche die Würfel unter fließendem Wasser und trockne sie anschlie- ßend mit einer Küchenrolle ab. Koche nun einen der beiden Würfel – wir bezeichnen ihn mit A – drei Minuten lang und lege ihn danach in ein Glas mit kaltem Wasser. Den zweiten Würfel (Würfel B) gibst du unge- kocht in ein anderes Glas mit kaltem Wasser. Du kannst beobachten, dass sich das Wasser mit Würfel A allmählich rot färbt, das Wasser mit Würfel B jedoch auch noch nach Tagen keine Verfärbung zeigt. Finde eine Erklä- rung dafür. 3. Befülle ein Glas mit Leitungswasser, ein weiteres mit einer Kochsalz- lösung (10%ig: 25 g Salz auf 1/4 l Wasser) und ein drittes mit einer Koch- salzlösung (1%ig: 2,5 g Salz auf 1/4 l Wasser). Stelle in jedes der drei Glä- ser ein gesundes Geranienblatt (achte darauf, dass die Blätter etwa gleich groß sind!). Markiere den Wasserstand auf jedem Glas. Etwas Öl an der Wasseroberfläche schützt vor Verdunstung. Prüfe während der folgenden Tage den Wasserstand in jedem einzelnen Glas. Wie haben die unterschiedlichen Versuchsbedingungen das jeweilige Ergebnis beein- flusst? Finde Begründungen für deine Ergebnisse. 4. Das Umgebungswasser eines Süßwasserfisches ist hypotonisch (gerin- gere Konzentration an Salzen), wogegen der Lebensraum eines Salzwas- serfisches hypertonisch ist (höhere Konzentration an Salzen). Entscheide, welche Aussage zu welchem Fisch passt. a. Der Fisch muss ständig Wasser ausscheiden, sonst drohen die Zellen zu platzen. b. Der Fisch muss ständig Wasser zu sich nehmen, sonst droht die Gefahr der Austrocknung. Selbst aktiv! 30  Plasmolyse in Zwiebelzellen  hypotonisch eine niedrigere Konzentration an gelös­ ten Stoffen besitzend hypo (griech.) = unter, tonos (griech.) = Spannung  Turgor Druck, den das Zellinnere auf die Zell­ wand ausübt  hypertonisch eine höhere Konzentration an gelösten Stoffen besitzend hyper (griech.) = über  Plasmolyse Ablösung der Zellmembran von der Zell­ wand aufgrund der Schrumpfung des Zellplasmas durch Wasserentzug plasma (griech) = Gebilde, lysis (griech.) = Auflösung Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv