Mystery 1 Arbeitsauftrag: Löst das Mystery. „Was hat Chlorophyll damit zu tun, wie Herr Müller sein Geld verdient?“ 1. Aufgabe: Findet heraus, was dieser Satz bedeutet. ■■ Dazu nimmt einer von euch eine beliebige Karte aus dem Umschlag und liest sie der Gruppe vor. Dann wird die Karte auf das Plakat gelegt. Wichtig: Es wird immer nur eine Karte aus dem Umschlag genommen! © 2014 Cornelsen Schulverlage GmbH, Berlin. Alle Rechte vorbehalten. ■■ ■■ ■■ ■■ ■■ Nacheinander werden so alle Kärtchen vorgelesen und abgelegt. Legt die Kärtchen zueinander, von denen ihr denkt, dass sie zusammen gehören. Versucht die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Prozessen heraus zufinden. Dazu könnt ihr die Kärtchen verschieben. Wenn ihr mit eurem Ergebnis zufrieden seid, klebt die Kärtchen, so wie ihr sie gelegt habt, mit den Klebepads auf das Plakat. Durch Pfeile und Beschriftungen sollt ihr zeigen, wie die verschiedenen Zusammenhänge miteinander in Verbindung stehen. Erläutert die Leitfrage, indem ihr den Zusammenhang zwischen Herrn Müller und Chlorophyll in einem Satz aufschreibt. 2. Aufgabe: Betrachtet euer Legekonstrukt. Formuliert drei Fragen zu Begriffen oder Pro zessen, die ihr genauer verstehen wollt. Sucht dann im Buch oder im Internet nach diesen Begriffen oder Prozessen und schreibt die Antworten heraus. 1 Webcode: BM163113-019 ■■ 2 Mystery Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 1 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 2 ExtraEnergie besteht aus Traubenzucker (Glucose) und wird aus Maisstärke ge wonnen. Calvinzyklus = Dunkelreaktion = lichtunabhängiger Zyklus. Dieser Synthesezyklus findet nicht nachts, sondern unabhängig von Licht statt. Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 3 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 4 Damit ein Zuckermolekül synthetisiert wird, muss der Calvin-Zyklus sechs Mal durchlaufen werden, um sechs CO2Moleküle zu fixieren. NADP+ (Nicotinamid-Adenin- Dinucleotidphosphat) ist ein Elektronen-Akzeptor. Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 5 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 6 Alle komplizierten Vorgänge bei den Lichtreaktionen der Photosynthese haben nur den Zweck, ATP und NADPH zu regenerieren. Diese stellen die Ener gie für den Calvin-Zyklus zur Verfügung. Bei den Lichtreaktionen wird Lichtener gie in chemische Energie in Form von NADPH und ATP umgewandelt. Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 7 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 8 2 " Webcode: BM163113-019 © 2014 Cornelsen Schulverlage GmbH, Berlin. Alle Rechte vorbehalten. In der lichtunabhängigen Reaktion ge langt Kohlenstoff als CO2 in den Syn thesezyklus und verlässt ihn als Zu cker. Dabei wird ATP als Energiequelle verbraucht und NADPH liefert ener giereiche Elektronen als Reduktions äquivalente. Diese gehen in die Bin dungen der synthetisierten Zuckermoleküle ein. Mystery 3 Die ATP-Synthese durch Lichteinfluss nennt man Photophosphorylierung. Der Vertrag mit der Firma ExtraEnergie " GmbH sichert Bauer Müller nun schon seit Jahren den Lebensunterhalt. Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 9 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 10 Die Photosynthese besteht aus zwei Tei len: 1. Lichtreaktionen („Photo“) und 2. Dunkelreaktionen = Calvin-Zyklus („Synthese“) ATP ist die chemische Energiequelle und NADPH das Reduktionsmittel für die Zuckersynthese im Calvin-Zyklus. Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 11 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 12 Maisreinigung Quellung Grobvermahlung Keimtrennung Feinvermahlung Auswaschung und Separation Futter ➞ Gluten ➞ Stärke Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 13 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 14 Chlorophyll: im Zentrum des licht- absorbierenden Porphyrinrings sitzt ein Mg+-Ion. Mit dem Phytol-Schwanz ist das Molekül in der Thylakoid membran verankert. Bei der Photosynthese wird H2O ge spalten. Elektronen und Wasserstoff werden zur Synthese benötigt. Der bei der Wasserspaltung entstehende Sau erstoff ist ein „Abfallprodukt“. Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 15 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 16 3 Webcode: BM163113-019 © 2014 Cornelsen Schulverlage GmbH, Berlin. Alle Rechte vorbehalten. Verarbeitungsprozess beim Mais: 4 Bauer Müller aus Krefeld hat große Maisfelder. Jan ist Zehnkämpfer und Bezirks meister. Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 17 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 18 Chlorophyll ist Bestandteil der Pigment systeme im Chloroplasten. Dieses Pigment „fängt“ bestimmte Lichtquanten des Sonnenlichts. Immer wenn Jan einen Wettkampf hat, hat er auch ein Päckchen Trauben zucker dabei. Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 19 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 20 Glucose oder Traubenzucker ist ein Einfachzucker mit der Formel C6H12O6. Jan isst Traubenzucker immer dann, wenn er während eines langen Wett kampftages schnell neue Energie braucht. Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 21 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 22 Die Sonne scheint. Die Chloroplasten in Bauer Müllers Maispflanze syntheti sieren aus CO2 und Wasser Glucose. Die Pflanze speichert Glucose in Form von Stärke in ihren Maiskolben. Orte der Photosynthese sind die Chlo roplasten. In den Thylakoidmembra nen finden die Lichtreaktionen statt, im Thylakoidstroma der Synthese-Teil, die Dunkelreaktion. Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 23 Mystery_ExtraEnergie_Kärtchen 24 4 " Webcode: BM163113-019 © 2014 Cornelsen Schulverlage GmbH, Berlin. Alle Rechte vorbehalten. Mystery 5 Nahezu alles Leben erklärt sich – ener getisch gesehen – aus der Energie differenz zwischen Wasserstoff und Sauerstoff. Man könnte das Leben als hoch organisierte Knallgasreaktion bezeichnen. Etwa 20 % des vom Chlorophyll einge fangenen blauen Lichts und etwa 35 % des roten Lichts werden in Form von Glucose gebunden. Mystery_ExtraEnergie_Zusatzkärtchen 1 Mystery_ExtraEnergie_Zusatzkärtchen 2 Glucose wird in der Pflanze in Form von Vielfachzuckern als Reservestoff oder als Bestandteil der Zellstruktur gelagert. Chlorophyll reflektiert das grüne Licht und absorbiert rotes und blaues Licht. Weil die grüne Farbe reflektiert wird, sehen Pflanzen grün aus. Mystery_ExtraEnergie_Zusatzkärtchen 3 Mystery_ExtraEnergie_Zusatzkärtchen 4 Ein Maß für die Photosyntheserate ist der Verbrauch an CO2 oder die produ zierte Menge an O2. Die Lufthülle der Erde entspricht auf ei nem Globus der Dicke eines Stückes Papier. Schon in 10 km Höhe ist sie so dünn, dass es zum Atmen nicht mehr ausreicht. Mystery_ExtraEnergie_Zusatzkärtchen 5 Mystery_ExtraEnergie_Zusatzkärtchen 6 Alles Leben auf der Erde ist von der Sonne abhängig. Die Sonne hat einen Durchmesser von 1.392.000 km und ist 109-mal so groß wie die Erde (Durchmesser: 12.756 km). Der Größenunterschied zwischen Son ne und Erde entspricht dem Unter schied zwischen einer Pampelmuse und einem Kressesamen. Der mittlere Abstand von der Sonne zur Erde be trägt 149.000.000 km. Das wären im Pampelmusen-Kressesamen-Vergleich etwa 15 m Entfernung. Mystery_ExtraEnergie_Zusatzkärtchen 7 Mystery_ExtraEnergie_Zusatzkärtchen 8 5 " Webcode: BM163113-019 © 2014 Cornelsen Schulverlage GmbH, Berlin. Alle Rechte vorbehalten. Mystery
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