Photosynthese und Zellatmung

Photosynthesis and Cellular Respiration

Natur und Technik Klasse 6 17 Aufgaben
BiologieBotanikKerncurriculum

Woher hat ein Baum sein Holz? Die meisten Kinder — und viele Erwachsene — antworten „aus der Erde" (Wandersee 1986; Simpson & Marek 1988). Van Helmonts Weidenversuch (fünf Jahre, Baum +74 kg, Erde −57 g) führt zum Gegenbefund: Die Masse kommt aus Kohlenstoffdioxid der Luft und aus Wasser, das Licht liefert nur die Energie. Die Kinder modellieren die Photosynthese als Umbau von CO₂ und H₂O zu Traubenzucker und O₂ und die Zellatmung als ihren Rückweg, den auch die Pflanze selbst ständig geht. Ziel ist der Stoffkreislauf, der in Ökologie, Kohlenstoffkreislauf und Treibhauseffekt (Geographie) und im Stoffwechsel der Oberstufe wiederkehrt.

Unterthemen (1)

Leicht
Multiple Choice #1 15s ▶ Testen

Welche Aufgabe hat die Wurzel einer Samenpflanze?

  • ○ Fotosynthese betreiben
  • ● Wasser und Mineralstoffe aus dem Boden aufnehmen
  • ○ Samen bilden
  • ○ Kohlenstoffdioxid aufnehmen
Die Wurzel verankert die Pflanze im Boden und nimmt Wasser und gelöste Mineralstoffe auf, die dann über die Sprossachse in die Blätter transportiert werden.
Lückentext #2 15s ▶ Testen

Die Photosynthese findet in den ___ der Blattzellen statt.

✓ Antwort: Chloroplasten
Chloroplasten enthalten den grünen Farbstoff Chlorophyll, der Lichtenergie einfängt. Deshalb sind Blätter grün.
Multiple Choice #3 15s ▶ Testen

Welches Gas nehmen Pflanzen bei der Photosynthese auf?

  • ○ Sauerstoff
  • ● Kohlenstoffdioxid
  • ○ Stickstoff
  • ○ Wasserstoff
Pflanzen nehmen bei der Photosynthese Kohlenstoffdioxid (CO₂) aus der Luft über die Spaltöffnungen der Blätter auf.
Sortieren #4 25s ▶ Testen

Ordne die Pflanzenteile ihren Hauptaufgaben zu — von der Aufnahme im Boden bis zur Fotosynthese im Blatt.

✓ Antwort: Wurzel: Wasser und Mineralstoffe aufnehmen,Sprossachse: Stoffe transportieren,Blatt: Fotosynthese betreiben
Die Pflanze arbeitet als System: Die Wurzel nimmt Wasser auf, die Sprossachse transportiert es nach oben, und im Blatt findet die Fotosynthese statt.
Wahr / Falsch #5 15s ▶ Testen

Die Photosynthese findet nur bei Tageslicht statt.

✓ Wahr
Richtig! Photosynthese braucht Lichtenergie. Nachts findet keine Photosynthese statt — die Pflanze betreibt dann nur Zellatmung.
Mittel
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Was transportiert die Sprossachse (Stängel)?

  • ○ Nur Wasser von oben nach unten
  • ● Wasser und Mineralstoffe nach oben, Zucker nach unten
  • ○ Nur Licht in die Wurzel
  • ○ Sauerstoff aus dem Boden
Die Sprossachse enthält Leitbahnen: Wasser und Mineralstoffe werden von der Wurzel nach oben transportiert, in den Blättern hergestellter Zucker wird nach unten zu Wurzel und Speicherorganen geleitet.
Lückentext #2 20s ▶ Testen

Bei der Photosynthese wird aus Kohlenstoffdioxid und Wasser mithilfe von Lichtenergie ___ und Sauerstoff hergestellt.

✓ Antwort: Traubenzucker
Die Wortgleichung der Photosynthese lautet: Kohlenstoffdioxid + Wasser → Traubenzucker + Sauerstoff (unter Verwendung von Lichtenergie).
Multiple Choice #3 25s ▶ Testen

Was ist die Wortgleichung der Zellatmung?

  • ○ Kohlenstoffdioxid + Wasser → Traubenzucker + Sauerstoff
  • ● Traubenzucker + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid + Wasser + Energie
  • ○ Wasser + Licht → Sauerstoff + Zucker
  • ○ Stickstoff + Wasser → Ammoniak + Sauerstoff
Bei der Zellatmung wird Traubenzucker mit Sauerstoff abgebaut. Dabei werden Kohlenstoffdioxid und Wasser frei und Energie wird gewonnen, die die Zelle nutzen kann.
Wahr / Falsch #4 20s ▶ Testen

Photosynthese und Zellatmung sind Gegenprozesse: Die Ausgangsstoffe der Photosynthese sind die Endprodukte der Zellatmung und umgekehrt.

✓ Wahr
Richtig! Bei der Photosynthese wird CO₂ + H₂O → Zucker + O₂ aufgebaut. Bei der Zellatmung wird Zucker + O₂ → CO₂ + H₂O abgebaut. Die Stoffe werden also im Kreislauf umgewandelt.
Multiple Choice #5 25s ▶ Testen

Welche Energieumwandlung findet bei der Photosynthese statt?

  • ○ Chemische Energie → Lichtenergie
  • ● Lichtenergie → chemische Energie (im Traubenzucker)
  • ○ Wärmeenergie → Bewegungsenergie
  • ○ Elektrische Energie → chemische Energie
Die Pflanze wandelt Lichtenergie in chemische Energie um, die im Traubenzucker gespeichert wird. Diese Energie kann später durch Zellatmung wieder freigesetzt werden.
Multiple Choice #6 25s ▶ Testen

Angenommen, alle Pflanzen und Algen der Erde würden keine Photosynthese mehr betreiben. Was ginge auf Dauer zuerst aus?

  • ● Nahrung und Sauerstoff für alle Tiere
  • ○ das Licht der Sonne
  • ○ das Wasser der Meere
Die Photosynthese liefert den Sauerstoff der Luft und steht am Anfang jeder Nahrungskette. Sonnenlicht und Wasser gäbe es weiter.
Wahr / Falsch #7 20s ▶ Testen

Pflanzen betreiben nur Photosynthese, aber keine Zellatmung.

✓ Falsch
Falsch! Pflanzen betreiben beides: Photosynthese (nur bei Licht, in den Chloroplasten) UND Zellatmung (Tag und Nacht, in allen Zellen). Die Zellatmung liefert die Energie für Lebensprozesse.
Multiple Choice #8 20s ▶ Testen

Was passiert bei der Zellatmung mit der Energie?

  • ○ Sie wird als Licht abgestrahlt.
  • ● Sie wird für Lebensprozesse (z. B. Wachstum, Bewegung) genutzt.
  • ○ Sie wird im Boden gespeichert.
  • ○ Sie wird an andere Pflanzen weitergegeben.
Bei der Zellatmung wird die im Traubenzucker gespeicherte Energie freigesetzt. Sie wird für alle Lebensvorgänge gebraucht: Wachstum, Transport, Reparatur und Bewegung.
Multiple Choice #9 20s ▶ Testen

Durch welche Öffnungen in den Blättern nehmen Pflanzen CO₂ auf und geben O₂ ab?

  • ○ Durch die Leitbahnen
  • ● Durch die Spaltöffnungen (Stomata)
  • ○ Durch die Wurzelhaare
  • ○ Durch die Blüten
An der Blattunterseite befinden sich winzige Spaltöffnungen (Stomata). Durch sie kann CO₂ einströmen und O₂ sowie Wasserdampf entweichen.
Schwer
Lückentext #1 25s ▶ Testen

Fossile Brennstoffe wie Kohle und Erdöl enthalten Energie, die ursprünglich durch ___ in Pflanzen gespeichert wurde.

✓ Antwort: Photosynthese
Kohle, Erdöl und Erdgas stammen aus urzeitlichen Pflanzen und Algen. Die Energie, die diese Lebewesen durch Photosynthese gespeichert hatten, wurde über Millionen Jahre im Gestein konserviert.
Multiple Choice #2 25s ▶ Testen

Was sind nachwachsende Rohstoffe?

  • ○ Kohle und Erdöl
  • ● Pflanzliche Materialien wie Holz, Raps oder Mais, die durch Photosynthese nachwachsen
  • ○ Metalle, die man recyceln kann
  • ○ Wasser aus Flüssen
Nachwachsende Rohstoffe stammen aus Pflanzen, die durch Photosynthese ständig neue Biomasse aufbauen. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen sind sie erneuerbar.
Lückentext #3 25s ▶ Testen

Bei der Photosynthese wird Biomasse ___, bei der Zellatmung wird sie ___.

✓ Antwort: aufgebaut, abgebaut
Die Photosynthese baut aus einfachen Stoffen (CO₂, H₂O) komplexe Stoffe (Zucker) auf. Die Zellatmung baut diese wieder ab, um Energie freizusetzen.