7.3.1.2 Photosynthese (Bläschen-Zähl-Methode) - Phywe

Photosynthese (Bläschen-Zähl-Methode)
7.3.1.2
Versuchsziel
Messung der Abhängigkeit der Photosyntheseleistung von der Helligkeit durch Zählen der aus einer
Wasserpflanze abgesonderten Sauerstoffbläschen.
Material
1 Cobra4 Wireless Manager 12600.00
1 Cobra4 Wireless-Link 12601.00
1 Cobra4 Sensor-Unit Weather 12670.00
1 Halter für Cobra4 mit Stativstange 12680.00
2 Stativfuß variabel 02001.00
1 Stativstange, l = 250mm 02031.00
1 Doppelmuffe 02043.00
1 Labor-Hebebühne 02074.00
1 Glühlampe, Reflektor 120 W 06759.93
1 Lampenfassung, E27, mit Reflektorschirm 06751.01
1 Becherglas 1000 ml, niedrige Form 46057.00
1 Becherglas 250 ml, hohe Form 46027.00
1 Software measure für Cobra4 14550.61
Zusätzlich wird benötigt
PC mit USB-Schnittstelle, Windows XP oder höher
Wasserpest (Elodea canadensis)
Mineralwasser (stark sprudelnd)
Abb. 1: Aufbau des Versuchs
www.phywe.com
P1360860 PHYWE Systeme GmbH & Co. KG © All rights reserved 1

7.3.1.2
Photosynthese (Bläschen-Zähl-Methode)
Aufbau und Durchführung
— Geräte gemäß Abb. 1 aufbauen.
— Auf der einen Seite die Lampe in ein Loch des einen Stativfußes einstecken.
— An der anderen Stativstange an der Halterung den Cobra4 Wireless-Link mit die Cobra4 Sensor-
Unit Weather waagerecht mit dem Modul in Richtung Lampe befestigen. Der Abstand zwischen
Lampe und Modul sollte zu Beginn ca. 1,5 m betragen.
— Das 250-ml-Becherglas mit Sprudelwasser füllen und auf die Hebebühne zwischen Lampe und
dem Modul Cobra4 Weather stellen.
— Ein mit Wasser gefülltes 1000-ml-Becherglas als Hitzefilter zwischen Lampe und 250-ml-
Becherglas stellen.
— Cobra4 – Wireless Manager in die USB-Schnittstelle des PCs stecken.
— Die Software „measure Cobra4“ starten, das Messgerät wird automatisch erkannt.
— Messdaten wie in Abb. 2 dargestellt einstellen, oder einfach Versuch „Photosynthese (Bläschen-
Zähl-Methode)“ laden (Experiment > Experiment öffnen…). Es werden nun alle benötigten Voreinstellungen
zur direkten Messwertaufnahme geladen.
Abb. 2: Messparameter
Durchführung
— Einen Stängel der Wasserpest abschneiden und mit der Schnittstelle nach oben in das 250-ml-
Becherglas geben. Damit die Pflanze nicht nach oben treibt, sollte sie mit einem Gewicht versehen
werden. Hier ist etwas Kreativität gefordert: Im Beispielversuch diente eine Büroklammer als
Gewicht, an der noch eine kleine Schraubenmutter befestigt war.
— Zunächst perlen Kohlendioxidbläschen aus dem Stängel, außerdem sprudelt das Wasser zu Beginn
sehr stark (darauf achten, dass das Becherglas nicht verschmutzt ist!). Die eigentliche Messung
sollte also erst nach einigen Minuten begonnen werden.
2 PHYWE Systeme GmbH & Co. KG © All rights reserved P1360860

Photosynthese (Bläschen-Zähl-Methode)
7.3.1.2
— Anschließend die in einer Minute aus dem Stängelende quellenden Sauerstoffbläschen zählen
und die Werte vorerst auf einem Zettel notieren. Parallel hierzu die Helligkeit in Lux notieren.
— Lampe ca. 10-15 cm näher an das Untersuchungsobjekt heranrücken und ca. 1 Minute warten,
bis sich die Pflanze den neuen Verhältnissen angepasst hat. Messung wie oben beschrieben
wiederholen, bis sich die Lampe unmittelbar vor dem 1000-ml-Becherglas befindet. Bitte beachten:
die Messungen sollten so schnell wie möglich durchgeführt werden, da das Sprudelwasser
laufend CO2 verliert. Sinkt die Anzahl der Bläschen trotz höherer Helligkeit, sollte das Sprudelwasser
ausgewechselt werden.
— Nach Abschluss der Messungen können die ermittelten Werte in measure graphisch dargestellt
werden. Hierzu unter „Messung“ > „Messwerte manuell erfassen“ in „X-Datensatz“ die „Lichtstärke“
in „E/lx“ angeben. In „Messkanäle“ die „Anzahl der Bläschen“ in „Anzahl Bläschen/Min“ angeben
(vgl. Abb. 3).
Beobachtungen und Ergebnisse
— Die durch den frei werdenden Sauerstoff gemessene Photosyntheserate steigt nahezu linear mit
der Helligkeit an, weil bei geringerer Helligkeit das Licht der begrenzende Faktor bei der Photosynthese
ist (Abb. 3).
Abb. 3: Messergebnis
Hinweise
— Bei größeren Helligkeiten (z.B. Filmleuchte) spielen andere Faktoren, etwa das zur Verfügung
stehende Kohlendioxid, die begrenzende Rolle. Die Photosyntheserate nimmt dann nicht mehr linear
mit der Helligkeit zu, sondern strebt einem Sättigungswert entgegen.
— Auch durch eine Verringerung des Kohlendioxidgehaltes im Wasser (Leitungswasser statt Mineralwasser)
lässt sich der Einfluss auf die Photosyntheserate nachweisen.
www.phywe.com
P1360860 PHYWE Systeme GmbH & Co. KG © All rights reserved 3

7.3.1.2
Raum für Notizen
Photosynthese (Bläschen-Zähl-Methode)
4 PHYWE Systeme GmbH & Co. KG © All rights reserved P1360860