Da Pflanzen nach der Keimung zunächst ihren Photosyntheseapparat aufbauen
müssen, sind sie zwangsläufig gezwungen, zunächst ihren Stoffwechsel durch
Dissimilation aufzubauen bzw. aufrecht zu erhalten. Der Keimling ist dazu mit einem
Nährstoffspeicher in Form von Stärke, Fetten/Ölen und Proteinen ausgestattet. Die
einzelnen Anteile können von Art zu Art stark schwanken. Auch später nach der
Keimung während des ganzen Pflanzenlebens deckt die Pflanze einen Teil ihres
Energiebedarfs durch aerobe Atmung, auch wenn sie die Energiestoffe als
autotropher Organismus hierfür selbst herstellt.
In der ersten Versuchsreihe soll die Atmung von keimenden Erbsen quantitativ
festgestellt werden. Das von den Keimlingen gebildete CO2 wird hierbei durch Laugen
in Form von Karbonaten gebunden und durch Titration quantitativ gemessen.
Im zweiten Versuch versuchen wir mit Hilfe von gequollen Erbsen die CO2 Abgabe
und die O2 Aufnahme zu ermitteln.
Im dritten Teil versuchen die Atmungskette der aeroben Atumung zu demonstrieren
um dann im letzten Versuchsteil die Gärung zu untersuchen. Hier soll im zweiten
Teilversuch die Gärungsumleitung Thema sein.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 2. Durchführung
- V 2a Quantitative Bestimmung der Atmung
- 1. Material und Methode
- 2. Ergebnisse
- 3. Auswertung / Diskussion
- V 2b Sauerstoffverbrauch bei der aeroben Atmung
- 1. Material und Methode
- 2. Ergebnisse
- 3. Auswertung / Diskussion
- V 2c Modell der Atmungskette
- 1. Material und Methode
- 2. Ergebnisse
- 3. Auswertung / Diskussion
- V 2a Quantitative Bestimmung der Atmung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieses Versuchsprotokoll beschreibt die quantitative Bestimmung der Atmung keimender Erbsen. Die Hauptziele sind die Ermittlung der CO2-Abgabe und des O2-Verbrauchs, sowie die Demonstration der Atmungskette und der Gärung (im zweiten Teilversuch die Gärungsumleitung). Die Versuche sollen ein tieferes Verständnis der pflanzlichen Atmung vermitteln.
- Quantitative Bestimmung der Atmung keimender Erbsen
- Ermittlung des Sauerstoffverbrauchs bei der aeroben Atmung
- Demonstration der Atmungskette
- Untersuchung der Gärung und Gärungsumleitung
- Analyse von Fehlerquellen und Möglichkeiten zur Verbesserung der Versuchsdurchführung
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung erläutert den Zusammenhang zwischen Photosynthese und Atmung bei Pflanzen. Sie beschreibt die Notwendigkeit der Dissimilation während der Keimung aufgrund des noch nicht voll entwickelten Photosyntheseapparates und die Verwendung von Nährstoffspeichern. Weiterhin wird die Bedeutung der aeroben Atmung im Pflanzenleben und der Fokus der vorliegenden Versuche auf die quantitative Bestimmung der Atmung keimender Erbsen, inklusive der CO2-Abgabe und O2-Aufnahme, sowie der Demonstration der Atmungskette und der Untersuchung der Gärung, dargelegt.
V 2a Quantitative Bestimmung der Atmung: Dieser Versuchsteil beschreibt die quantitative Bestimmung der Atmung von keimenden Erbsen durch Messung der CO2-Abgabe. Die Methode beinhaltet den Aufbau einer Apparatur, die das gebildete CO2 in einer Bariumhydroxidlösung bindet, welche anschließend durch Titration mit 0,1M HCl analysiert wird. Die Ergebnisse zeigen eine CO2-Abgabe von 0,72mg CO2 pro Erbse und Stunde, wobei die Fehlerquellen, wie z.B. die Verwendung einer HCI-Lösung unbekannter Konzentration in der Blindtitration und die CO2-Aufnahme durch die Bariumhydroxidlösung, diskutiert werden. Die Vergleichbarkeit der Ergebnisse mit Literaturwerten wird ebenfalls angesprochen und die Verbesserungsmöglichkeiten des Versuchsdesigns diskutiert, um präzisere Ergebnisse zu erhalten, wie z.B. eine Vergrößerung der Stichprobe und die Standardisierung der Versuchsbedingungen.
V 2b Sauerstoffverbrauch bei der aeroben Atmung: In diesem Versuch wird der Sauerstoffverbrauch bei der aeroben Atmung von gequollenen Erbsen untersucht. Die Methode beruht auf der Beobachtung des Füllstands einer Eosinlösung in einer verbundenen Apparatur. Der durch den Sauerstoffverbrauch entstandene Unterdruck im System führt zu einem Anstieg der Eosinlösung. Die Ergebnisse zeigen einen deutlichen Anstieg der Füllhöhe der Eosinlösung, was den Sauerstoffverbrauch während der Atmung belegt. Die Auswertung diskutiert den Zusammenhang zwischen Sauerstoffverbrauch, CO2-Bindung durch Natronlauge und dem daraus resultierenden Unterdruck.
V 2c Modell der Atmungskette: Dieser Versuch demonstriert die Atmungskette mithilfe einer chemischen Reaktion. Eine Lösung aus Natriumacetat, Cystein und FeSO4 wechselt durch Schütteln zwischen einer blauvioletten und farblosen Farbe. Die Farbumschläge simulieren den Elektronentransfer in der Atmungskette. Der anschließende Anstieg einer Eosinlösung in einer verbundenen Tropfpipette verdeutlicht den Verbrauch von Sauerstoff und die Bildung von Wasser. Die Auswertung erklärt den Versuch als vereinfachtes Modell der Elektronenübertragung in der Atmungskette, wobei Cystein als Wasserstoffdonor fungiert, im Gegensatz zu NADH+H+ und FADH2 in der biologischen Atmungskette.
Schlüsselwörter
Pflanzenatmung, CO2-Abgabe, Sauerstoffverbrauch, aerobe Atmung, Atmungskette, Gärung, Keimung, Erbsen, Titration, Bariumhydroxid, Natronlauge, Fehleranalyse, Versuchsdurchführung
FAQs: Versuchsprotokoll zur Pflanzenatmung
Was ist der Gegenstand dieses Versuchsprotokolls?
Dieses Versuchsprotokoll beschreibt detailliert Versuche zur quantitativen Bestimmung der Atmung keimender Erbsen. Es umfasst die Ermittlung der CO2-Abgabe und des O2-Verbrauchs sowie die Demonstration der Atmungskette und der Gärung (im zweiten Teilversuch die Gärungsumleitung).
Welche Versuche werden im Protokoll beschrieben?
Das Protokoll beschreibt drei Hauptversuche: V 2a (Quantitative Bestimmung der Atmung durch CO2-Messung mittels Titration), V 2b (Bestimmung des Sauerstoffverbrauchs bei der aeroben Atmung mit einer Eosinlösung) und V 2c (Modellversuch zur Demonstration der Atmungskette mittels einer chemischen Reaktion mit Farbumschlag).
Welche Ziele werden mit den Versuchen verfolgt?
Die Hauptziele sind die quantitative Bestimmung der Atmung keimender Erbsen (CO2-Abgabe und O2-Verbrauch), die Demonstration der Atmungskette und die Untersuchung der Gärung. Die Versuche sollen ein tieferes Verständnis der pflanzlichen Atmung vermitteln.
Wie wird die CO2-Abgabe quantitativ bestimmt (V 2a)?
Die CO2-Abgabe wird durch Messung der CO2-Bindung in einer Bariumhydroxidlösung bestimmt. Die verbleibende Bariumhydroxidlösung wird anschließend durch Titration mit 0,1M HCl analysiert. Die Ergebnisse liefern die CO2-Abgabe pro Erbse und Stunde.
Wie wird der Sauerstoffverbrauch bestimmt (V 2b)?
Der Sauerstoffverbrauch wird indirekt durch die Beobachtung des Füllstands einer Eosinlösung in einer verbundenen Apparatur bestimmt. Der durch den Sauerstoffverbrauch entstandene Unterdruck im System führt zu einem Anstieg der Eosinlösung.
Wie wird die Atmungskette demonstriert (V 2c)?
Die Atmungskette wird durch einen Modellversuch mit einer chemischen Reaktion simuliert. Eine Lösung aus Natriumacetat, Cystein und FeSO4 wechselt durch Schütteln zwischen einer blauvioletten und farblosen Farbe, simulierend den Elektronentransfer in der Atmungskette. Ein verbundenes System mit Eosinlösung zeigt den Sauerstoffverbrauch.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Inhalte des Protokolls?
Pflanzenatmung, CO2-Abgabe, Sauerstoffverbrauch, aerobe Atmung, Atmungskette, Gärung, Keimung, Erbsen, Titration, Bariumhydroxid, Natronlauge, Fehleranalyse, Versuchsdurchführung.
Welche Kapitel umfasst das Protokoll?
Das Protokoll enthält eine Einleitung, drei Versuchsteile (V 2a, V 2b, V 2c) mit jeweils Material/Methode, Ergebnissen und Auswertung/Diskussion, sowie eine Zusammenfassung der Kapitel und Schlüsselwörter.
Welche Fehlerquellen werden diskutiert?
Im Protokoll werden verschiedene Fehlerquellen diskutiert, unter anderem die Verwendung einer HCl-Lösung unbekannter Konzentration in der Blindtitration (V 2a), die CO2-Aufnahme durch die Bariumhydroxidlösung (V 2a) und die Interpretation der Ergebnisse im Kontext der verwendeten Methode.
Wie kann man die Versuchsdurchführung verbessern?
Verbesserungsvorschläge beinhalten die Vergrößerung der Stichprobe, die Standardisierung der Versuchsbedingungen und die Verwendung von präziserem Messgerät zur Verbesserung der Genauigkeit und Vergleichbarkeit der Ergebnisse.
- Arbeit zitieren
- Christoph Böhm (Autor:in), 2008, Versuchsprotokoll aus einem pflanzenphysiologischen Praktikum: Atmung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/150429
