Basiswissen Biologie (Mittelstufe)
Zielsetzung: Das Arbeitsblatt vermittelt Schüler:innen grundlegendes Wissen über ein gewähltes Thema der Biologie.
Inhalt und Methoden: Die Lernenden lesen einen Basistext und können aufgrund diesem naturwissenschaftliche Verständnisfragen in Form von Multiple Choice und Freitextaufgaben beantworten.
Kompetenzen:
- Biologisches Sachwissen: Schüler:innen erwerben grundlegende Kenntnisse über ein gewähltes Thema der Biologie.
- Textverständnis: Die Fähigkeit zur Informationsentnahme und zum Verstehen komplexer wissenschaftlicher Texte wird geschult.
- Analyse von Zusammenhängen
- Argumentation und Ausdruck: Formulierung eigenständiger Beschreibungen und Erläuterungen basierend auf den gelernten Informationen.
Niveau: Ab Klasse 8
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Target group and level
Ab Klasse 8
Subjects
Basiswissen Biologie (Mittelstufe)
📋 Arbeitsauftrag
Lies dir den Text durch und bearbeite im Anschluss die Aufgaben.
Photosynthese
Bei den Landpflanzen findet Photosynthese in den Chloroplasten statt, hier in der Blattspreite des Laubmooses Plagiomnium affine. Quelle: Wikipedia
Photosynthese ist der Prozess, durch den Pflanzen, Algen und einige Bakterien Sonnenlicht nutzen, um Kohlendioxid und Wasser in Zucker und Sauerstoff umzuwandeln. Dieser Vorgang ist essenziell für das Leben auf der Erde, da er die Grundlage für die Nahrungsketten bildet und Sauerstoff produziert, den Tiere und Menschen zum Atmen benötigen.
Der Prozess der Photosynthese beginnt mit der Absorption von Sonnenlicht durch Chlorophyll, das grüne Pigment, das in den Chloroplasten der Pflanzenzellen enthalten ist. Chloroplasten sind spezielle Organellen, die den Prozess der Photosynthese ermöglichen. Wenn Sonnenlicht auf ein Blatt trifft, wird es von Chlorophyll aufgenommen, welches dann die Energie des Lichts nutzt, um Wasser (H₂O) und Kohlendioxid (CO₂) in Glukose (C₆H₁₂O₆) und Sauerstoff (O₂) umzuwandeln.
Die Lichtreaktionen, die in den Thylakoidmembranen der Chloroplasten stattfinden, sind der erste Schritt der Photosynthese. Hierbei wird das Licht genutzt, um Wasser zu spalten, wodurch Sauerstoff freigesetzt wird. Gleichzeitig wird die Energie des Lichts genutzt, um ATP (Adenosintriphosphat) und NADPH zu erzeugen, beides Moleküle, die Energie speichern.
Im nächsten Schritt, der sogenannten Calvin-Zyklus oder Dunkelreaktionen, wird diese gespeicherte Energie verwendet, um Kohlendioxid in Glukose umzuwandeln. Dieser Zyklus findet im Stroma der Chloroplasten statt und erfordert keine direkte Lichtenergie, sondern nutzt die in ATP und NADPH gespeicherte Energie.
Ein Beispiel für die Bedeutung der Photosynthese ist die Arbeit von Melvin Calvin, der den Calvin-Zyklus entdeckte und dafür 1961 den Nobelpreis für Chemie erhielt. Seine Forschung hat wesentlich dazu beigetragen, das Verständnis der Photosynthese zu vertiefen.
Wichtige Begriffe in der Photosynthese sind Pigmente, die Moleküle, die Licht absorbieren, und Elektronentransportkette, ein Prozess, bei dem Elektronen durch eine Reihe von Proteinen in der Thylakoidmembran transportiert werden, um Energie zu erzeugen.
Insgesamt spielt die Photosynthese eine entscheidende Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf und in der Regulierung des Erdklimas. Sie ermöglicht das Wachstum von Pflanzen, die als Nahrungsquelle für viele Lebewesen dienen, und trägt zur Produktion von Sauerstoff bei, der für das Überleben von Tieren und Menschen notwendig ist.