Am Mittwoch den 28. Mai 2025 hatten die beiden Biologie-Leistungskurse der Jahrgangsstufe 11 die Gelegenheit, das Gläserne Labor in Berlin-Buch zu besuchen. Im Rahmen dieser Exkursion konnten wir spannende Experimente zum Thema Fotosynthese durchführen und dabei selbst praktisch arbeiten.
Im ersten Experiment erstellten wir einen Querschnitt eines Efeublattes, um den inneren Aufbau des Blattes mikroskopisch zu untersuchen. Dafür schnitten wir zunächst ein kleines Rechteck aus dem Blatt und fertigten mit einer feinen Klinge einen möglichst dünnen Schnitt an. Dieser wurde auf einen Objektträger mit einem Tropfen Wasser gelegt und unter dem Mikroskop betrachtet. Nicht jeder Schnitt war auf Anhieb gelungen, war er zu dick, musste ein neuer Versuch gestartet werden. Gelang ein guter Schnitt, konnten wir unter dem Mikroskop verschiedene Zellstrukturen erkennen und diese anschließend zeichnerisch festhalten.
Beim zweiten Experiment konnten wir untersuchen, welche Umweltfaktoren die Fotosynthese beeinflussen. Mithilfe der Wasserpflanze Cabomba caroliniana führten wir vier Versuche durch: unter Standardbedingungen sowie zur Licht-, CO₂- und Temperaturabhängigkeit. Die Anzahl der aufsteigenden Sauerstoffbläschen pro Minute diente dabei als Maß für die Fotosyntheseaktivität. Zunächst beobachteten wir die Pflanze unter Standardbedingungen. Diese Messung diente als Ausgangswert für die folgenden Vergleiche. Danach veränderten wir einzelne Umweltfaktoren, um deren Einfluss auf die Fotosynthese zu beobachten. Bei stärkerer Beleuchtung nahm die Bläschenanzahl deutlich zu, was auf eine gesteigerte
Fotosyntheseaktivität hinweist. Die CO₂-Konzentration hatte ebenfalls einen klaren Effekt, denn in CO₂-reichem Wasser war die Aktivität deutlich höher als in CO₂-armem. Auch die Temperatur spielte eine wichtige Rolle. Besonders bei mittleren Temperaturen war die Aktivität am höchsten, während sie bei sehr niedrigen oder sehr hohen Temperaturen zurückging. Die Versuche haben gezeigt, dass die Fotosynthese von mehreren Umweltfaktoren abhängt. Insbesondere Licht, Kohlendioxid und Temperatur spielen dabei eine entscheidende Rolle. Besonders interessant war zu beobachten, wie sich diese Faktoren direkt auf die Aktivität der Pflanze auswirken. Nur wenn alle Bedingungen im optimalen Bereich liegen, kann die Pflanze Fotosynthese effektiv betreiben. Durch die gezielten Veränderungen dieser Faktoren konnten wir die Auswirkungen direkt beobachten und die Zusammenhänge besser nachvollziehen.
Im dritten Experiment unseres Aufenthaltes im Gläsernen Labor führten wir eine Dünnschicht-Chromatographie
durch, um die verschiedenen Farbstoffe in einem Pflanzenblatt sichtbar zu machen. Ziel des Versuchs war es, die in Blättern enthaltenen Pigmente wie Chlorophyll a, Chlorophyll b, Carotinoide und Xanthophylle zu identifizieren. Dazu zermahlten wir ein Blatt mit etwas Ethanol und gaben das gewonnene Extrakt auf eine DC-Platte. Dieser wurde anschließend mit der Unterkante in ein Fließmittel gestellt. Durch die Kapillarwirkung stieg das Lösungsmittel am Streifen hoch und transportierte die Farbstoffe unterschiedlich weit, abhängig von deren Löslichkeit und Bindung an das Papier. Nach einiger Zeit konnten wir auf der DC-Platte mehrere verschiedenfarbige Linien erkennen. Diese entsprachen den einzelnen Blattfarbstoffen. Die typischen Farben waren: Chlorophyll b (gelbgrün), Chlorophyll a (blaugrün), Xanthophylle (gelb) und Carotine (orange bis rot). Das ist auf den beigefügten Fotos auch zu erkennen.
Text: Rassil, Hannah und Edgar
Fotos: Hannah