• Chloroplast - TinkerSchool-Lerneinheit
  • TinkerToys GmbH
  • 12.06.2023
  • Allgemeine Hochschulreife
  • Biologie
  • 7, 8, 9
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Hinweis zum Einsatz im Unterricht

Zusatzinfos für Lehrkräfte

In dieser Lerneinheit festigen die Schüler:innen ihr Wissen zum Aufbau des Chloroplasts. Die Lerneinheit wird unterstützt durch zwei Bauanleitungen im Digitalen Baukasten, bei denen am Ende ein 3D-Modell steht, dass die SuS als Lernmodell nutzen können.



Bearbeitungsdauer: 5 Unterrichtsstunden



Benötigtes Material:

TinkerSchool Lizenz, Eingabegerät, freigeschaltete Bauanleitungen in TinkerSchool , Stift



Inhalt:

  • Chloroplasten-Definition
  • Chloroplastenmodell mit dem Digitalen Baukasten konstruieren



Lernziele:

  • Die SuS können die Struktur und Funktion von Zellorganellen beschreiben.
  • Sie können einen Chloroplasten mit der Konstruktionssoftware Digitaler Baukasten bauen.
  • Sie können die Begriffe der Einzelteile zuordnen.



Lizenz:

Du darfst diese Lerneinheit unter Angabe des Urhebers teilen und verändern (zu gleichen Lizenzbedingungen). Erfahre mehr dazu unter: https://creativecommons.org/licenses/?lang=de

Der Chlo­ro­plast

In die­ser Lern­ein­heit be­schäf­tigst du dich mit dem Auf­bau des Chlo­ro­plasts. Mit Hilfe von zwei Bau­an­lei­tun­gen im Di­gi­ta­len Bau­kas­ten kon­stru­ierst du ein ei­ge­nes 3D-​Modell und übst die Be­grif­fe und Funk­ti­o­nen der Ein­zel­tei­le. Mit einem Lern­pos­ter fes­tigst du dein Wis­sen.

De­fi­ni­ti­on

Chlo­ro­plas­ten sind sehr wich­ti­ge Zell­or­ga­nel­len in pflanz­li­chen Zel­len. Sie be­trei­ben Pho­to­syn­the­se und sind so we­sent­lich für das Wachs­tum einer Zelle ver­ant­wort­lich.

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Setze die rich­ti­gen Be­grif­fe in die Lü­cken­tex­te auf die­ser und der nächs­ten Seite ein. Re­cher­chie­re, falls du nicht alle Lü­cken weißt.

gelbe grüne Energiequelle drei Energie Wasser Pflanzenzelle Photosynthese Tierzelle einen

Chlo­ro­plas­ten sind unter dem Mi­kro­skop durch ihre grüne Farbe gut er­kenn­bar.

Dies liegt an dem Chlorophyll, wel­ches rotes Licht einer be­stimm­ten Wel­len­län­ge ab­sor­biert. Jede Pflanzenzelle be­sitzt min­des­tens einen Chlo­ro­plast. Dort wo mehr Son­nen­licht ein­strahlt, fin­den sich auch mehr.



Energiequelle Energie Chlorophyll Ribosom Wasser Pflanzenzelle Photosynthese Tierzelle

Im Herbst gehen die Blät­ter in den „En­er­gie­spar­mo­dus“ bis sie dann im Win­ter ab­fal­len. Damit spart der Baum Energie. Man ver­mu­tet, dass Chlo­ro­plas­ten aus an­de­ren le­ben­den Zel­len wäh­rend der Evo­lu­ti­on ent­stan­den sind. So soll sich aus einem Pro­ka­ry­o­ten ein Zell­or­ga­nell ent­wi­ckelt haben, in dem die­ser von einer eu­ka­ry­o­ti­schen Wirts­zel­le auf­ge­nom­men wurde. Die Haupt­auf­ga­be von Chlo­ro­plas­ten ist die Photosynthese. Dabei wer­den Son­nen­strah­len als Energiequelle auf­ge­nom­men und damit en­er­gie­rei­che und or­ga­ni­sche Stof­fe auf­ge­baut.

2
Lies dir den In­fo­text durch. Du brauchst ihn bei der nächs­ten Auf­ga­be.
Der Auf­bau eines Chlo­ro­plasts



Chlo­ro­plas­ten sind von einer Chloroplasten-​Hülle um­ge­ben. Diese be­steht aus einer Dop­pel­mem­bran, also einer äu­ße­ren und in­ne­ren Mem­bran und schüt­zen den Chlo­ro­plas­ten vor äu­ße­ren Ein­flüs­sen, las­sen aber den­noch Stof­fe wie Was­ser hin­durch. Die in­ne­re Mem­bran be­sitzt In­nen­ein­stül­pun­gen, die in das In­ne­re des Chlo­ro­plasts füh­ren. Hier sind En­zy­me ent­hal­ten, die ATP ver­ar­bei­ten und um­wan­deln kön­nen. Diese In­nen­ein­stül­pun­gen nennt man „Thyla­ko­i­de“.



Die Thylakoid-​Membran zeigt sich sta­pel­för­mig. Dabei schich­ten sich meh­re­re Dop­pel­mem­bra­nen auf­ein­an­der, die als Granum be­zeich­net wer­den. Diese sind wich­tig bei der Pho­to­syn­the­se. Jedes Granum ist mit einem schlauch­ar­ti­gen Stroma-​Thylakoid ver­bun­den.



In den Gra­naThyla­ko­i­den wird be­son­ders viel des Chlo­ro­phylls ge­la­gert. Aber auch an­de­re Farb­stof­fe wie Ca­ro­ti­no­i­de sind im Granum ent­hal­ten. Das Stroma ist die Grund­sub­stanz der Chlo­ro­plas­ten und wird auch als Chlorplasten-​Matrix be­zeich­net. Es ist un­ge­fähr mit dem Cy­to­sol in­ner­halb einer Zelle zu ver­glei­chen. Im Stroma be­fin­den sich ring­ar­ti­ge klei­ne Ri­bo­so­men (Trans­la­ti­on der mRNA in Pro­te­ine) Stär­ke­kör­ner (Koh­len­hy­drat­spei­cher, As­si­mi­la­ti­ons­punkt des Calvin-​Zyklus (CO2-​Gewinnung)) und Li­pid­trop­fen, die eben­falls als En­er­gie­spei­cher die­nen und zudem in alle Zel­len vor­han­den sind. Au­ßer­dem be­sit­zen Chlo­ro­plas­ten eine ei­ge­ne DNA. Dies er­mög­licht ihnen sich wäh­rend des ge­sam­ten Zell­zy­klus zu ver­meh­ren.

Chlo­ro­plas­ten­mo­dell mit dem Di­gi­ta­len Bau­kas­ten kon­stru­ie­ren

3
Bau­an­lei­tung „Der Chlo­ro­plast"
Gehe in dein Tin­ker­School Ac­count und dort auf „Neues Mo­dell“. Wähle den Kurs dei­ner Lehr­kraft aus und die ent­spre­chen­de Bau­an­lei­tung „Der Chlo­ro­plast“. Gehe die Bau­an­lei­tung bis zum Ende durch.
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Chlo­ro­plast be­schrif­ten
In der Bau­an­lei­tung wirst du im letz­ten Schritt auf­ge­for­dert die Funk­ti­o­nen der Be­stand­tei­le auf­zu­schrei­ben. Nutze dafür als Hilfe den In­fo­text aus Auf­ga­be 2 und schrei­be die Funk­ti­o­nen in die Ta­bel­le auf der nächs­ten Seite.

Nr.

Be­zeich­nung

Merk­ma­le

1

Äu­ße­re Mem­bran

- bil­det ge­mein­sam mit in­ne­rer Mem­bran die Chlo­ro­plas­ten­hül­le



2

In­ne­re Mem­bran

- bil­det ge­mein­sam mit der äu­ße­ren Mem­bran die Chlo­ro­plas­ten­hül­le



3

Chlo­ro­plas­ten­hül­le

-​besteht aus Dop­pel­mem­bran

-​Schutz vor äu­ße­ren Ein­flüs­sen

-​Transport von Stof­fen wie Was­ser



Nr.

Be­zeich­nung

Merk­ma­le

4

DNA

- er­mög­licht Ver­meh­rung wäh­rend des Zell­zy­klu­ses

5

Chlo­ro­plas­ten­ma­trix/Stroma

- Grund­sub­stanz des Chlo­ro­plas­ten

- mit Cy­to­sol in einer Zelle ver­gleich­bar

6

Stär­ke­korn

- Koh­len­hy­drat­spei­cher

- As­si­mi­la­ti­ons­punkt des Calvin-​Zykluses (CO2- Ge­win­nung)

7

Li­pid­trop­fen

- ist in allen Zel­len vor­han­den

- En­er­gie­spei­cher

8

Ri­bo­so­men

- Trans­la­ti­on der mRNA in Pro­te­ine

9

Granum

-​Stapelförmig an­ge­ord­ne­te Thyla­ko­i­den

- wich­tig für Pho­to­syn­the­se

-​besonders viel Chlo­ro­phyll ent­hal­ten

- auch Ca­ro­ti­no­i­de ent­hal­ten

10

Thyla­ko­id

-​Inneneinstülpungen der in­ne­ren Mem­bran

-​besonders viel Chlo­ro­phyll ent­hal­ten

-​enthält En­zy­me, die ATP ver­ar­bei­ten und um­wan­deln kön­nen

11

Stroma-​Thylakoid

- Schlauch­för­mig

- ver­bin­det Grana mit­ein­an­der

5
Bau­an­lei­tung „Der Chlo­ro­plast – Lern­ziel­kon­trol­le“
Öffne ein wei­te­res Mo­dell und wähle nun die Bau­an­lei­tung für die Lern­ziel­kon­trol­le. Diese ent­hält 4 Schrit­te und tes­tet dein Wis­sen zu den Be­stand­tei­len. Ver­su­che die Lern­ziel­kon­trol­le ei­gen­stän­dig zu be­ar­bei­ten.
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