Lehrervortrag

Die Pflanze als Zucker- und Stärkeproduzent

Der Zusammenhang von Stärke und Glucose (Stärke= Polysaccharid aus Glucosemonomeren) ist für SuS der Klasse 7 aufgrund der fehlenden Denkmodelle aus der Chemie schwer nachzuvollzie­hen. Unterstützend könnte eine vorherige Behandlung des Themas Ernährung sein, bei dem die Überführung von Stärke in Glucose durch Versuche mit Amylose oder Speichel zumindest visuali­siert werden kann. Trotz allem muss fraglich bleiben, inwieweit SuS der Klasse 7 in der Lage sind ein geeignetes mentales Modell zu diesen chemischen Zusammenhängen zu entwickeln.

Da der Zusammenhang Stärke/ Glucose für die Einordnung der Fotosynthese in den pflanzlichen Stoffwechsel wichtig ist, sollte er den SuS mitgeteilt werden. Dies kann in einem Lehrervortrag mit wenigen Folien oder Demonstrationsmaterial geschehen. Damit verbunden besteht für die Lehrkraft die Möglichkeit bisher Gelerntes nochmals treffend zusammenzufassen. Die folgenden Kernbotschaften könnten enthalten sein (mit begleitendem Hefteintrag; s.u.):

• Tiere nehmen Nährstoffe auf und nutzen sie als Energiequelle. Pflanzen oder Teile von Nutzpflan­zen liefern den Tieren diese Nährstoffe, vor allem Stärke und Zucker (Glucose/ Fructose): z.B. Getreidepro­dukte (z.B. Nudeln, Brot), Reis, Kartoffeln, Früchte.
• Pflanzen produzieren die Stärke selbst im Prozess der Fotosynthese (Rückgriff auf Stärkenach­weis in Blättern). Sie benötigen Licht, Kohlenstoffdioxid, Wasser und Blattgrünkörner (Rückgriff auf Modul 1&2). Pflanzen sind grüne lichtgetriebene Stärkefabriken.
• Die Stärke findet man oft in Speicherorganen, z.B. in der unterirdischen Kartoffelknolle. Hier kann aber keine Fotosynthese stattfinden. Es ist zu vermuten, dass die Stärke vom Produkti­onsort in den grünen Pflanzenteilen zum Speicherort in den unterirdischen Knollen transportiert wird. Tatsächlich findet man bei der Untersuchung von Pflanzen in allen Teilen Leitungsbahnen.
• Aber: In diesen Leitungsbahnen fließt gar keine Stärke, sondern eine Zuckerlösung. Der Grund: Die Pflanze produziert bei der Fotosynthese eigentlich gar keine Stärke, sondern Zucker. Als Wortgleichung für die Fotosynthese formuliert man daher genauer: Wasser + Kohlenstoffdioxid → Zucker + Sauerstoff.
• Da Zucker wasserlöslich ist, kann er hervorragend in den Leitungsbahnen transportiert werden. Zur Lagerung jedoch werden viele Zuckerteilchen zu großen, wasserunlöslichen Stärketeilchen verknüpft. Stärke kann im Wasserstrom der Leitungsbahnen nicht trans­portiert werden, da sie wasserunlöslich ist. Ein Teil der Stärke lagert in den Blättern; ein Teil in Speicherorganen (Reiskorn, Getreidekorn, Kartoffelknolle). In vielen Früchten erfolgt die Umbildung zur Stärke nicht. Sie schmecken daher süß.

Möglicher begleitender Hefteintrag

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