Keimung und Wachstum von Samenpflanzen
Du lernst den Aufbau eines Samens und die Bedingungen für die Keimung kennen und planst ein Keimungsexperiment mit Kontrollansatz.
Schritt für Schritt erklärt
Ein Samen enthält eine ganze Pflanze im Miniaturformat. Unter günstigen Bedingungen beginnt er zu keimen.
Aufbau eines Samens (Beispiel Feuerbohne)
- Samenschale: schützt vor Austrocknung und Verletzung
- Keimblätter: speichern Nährstoffe (vor allem Stärke) für die junge Pflanze
- Keimling (Embryo): mit Keimwurzel und Keimstängel mit ersten Laubblättern
Bohnen haben zwei Keimblätter (zweikeimblättrig), Mais und Gräser nur eines (einkeimblättrig).
Bedingungen für die Keimung
Zum Keimen braucht ein Samen:
- Wasser: Der Samen quillt auf, die Samenschale platzt, der Stoffwechsel beginnt.
- Wärme: eine passende Temperatur, für viele Pflanzen etwa 15 bis 25 °C
- Sauerstoff: für die Zellatmung, mit der die gespeicherten Nährstoffe Energie liefern
Licht ist für die Keimung der meisten Samen nicht nötig, denn die Nährstoffe stammen aus den Keimblättern. Es gibt aber Licht- und Dunkelkeimer. Für das Wachstum nach der Keimung braucht die Pflanze dann Licht für die Fotosynthese, sonst wächst sie lang, dünn und gelblich.
Ablauf der Keimung
Zuerst wächst die Keimwurzel nach unten und verankert den Keimling. Dann streckt sich der Keimstängel nach oben. Bei der Bohne bleiben die Keimblätter im Boden, bei der Gartenbohne kommen sie mit nach oben. Die ersten grünen Laubblätter beginnen mit der Fotosynthese. Wenn die Vorräte aus den Keimblättern verbraucht sind, ernährt sich die Pflanze selbst.
Ein Experiment planen
Um zu prüfen, ob Wasser nötig ist, legt man mehrere Ansätze an, die sich nur in einem Faktor unterscheiden:
- Ansatz A: Samen auf feuchter Watte, warm, Luft (Kontrolle)
- Ansatz B: Samen auf trockener Watte, warm, Luft
Alle anderen Bedingungen bleiben gleich. Keimt nur A, ist Wasser eine notwendige Bedingung. Dieses Vorgehen heißt Variablenkontrolle und ist die Grundlage jedes naturwissenschaftlichen Experiments. Mit mehreren Samen pro Ansatz werden Zufallsergebnisse unwahrscheinlicher.
Merke
Keimung braucht Wasser, Wärme und Sauerstoff, aber meist kein Licht. Die Nährstoffe liefern die Keimblätter. In Experimenten wird immer nur ein Faktor verändert, ein Kontrollansatz dient zum Vergleich.
Beispiele
Beispiel 1
- Wasser und Luft sind vorhanden.
- Es fehlt die nötige Wärme, die Stoffwechselvorgänge laufen zu langsam.
Ergebnis Die Temperatur ist zu niedrig. Wärme ist eine Keimungsbedingung.
Beispiel 2
- Zwei gleiche Ansätze mit je zehn Bohnen auf feuchter Watte bei Zimmertemperatur
- Ansatz A im Hellen, Ansatz B in einem dunklen Schrank
- Nach einigen Tagen die gekeimten Samen zählen
Ergebnis Keimen beide Ansätze etwa gleich gut, ist Licht für die Keimung nicht nötig.
Jetzt bist du dran
Welche Aufgabe haben die Keimblätter?
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Sie versorgen den Keimling mit gespeicherten Nährstoffen.
Warum wachsen Keimlinge im Dunkeln lang und gelblich?
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Ohne Licht können sie keine Fotosynthese betreiben und kein Chlorophyll bilden. Sie strecken sich auf der Suche nach Licht.
Was wächst bei der Keimung zuerst?
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Die Keimwurzel.
Häufige Fehler vermeiden
Licht wird als Grundbedingung jeder Keimung genannt.
Die meisten Samen keimen auch im Dunkeln. Licht braucht erst die wachsende Pflanze.
Im Experiment werden mehrere Bedingungen gleichzeitig verändert.
Nur einen Faktor verändern, sonst weiß man nicht, welcher die Wirkung verursacht hat.
Hinweis zur Klassenstufe
Wir ordnen das Thema Klasse 6 zu, weil es dort in den meisten Lehrplänen vorkommt. Bei dir kann die Reihenfolge abweichen.