Die Fotosynthese ist einer der bedeutungsvollsten biologischen Prozesse auf der Erde. Grüne Pflanzen wandeln Lichtenergie in chemische Energie um und speichern sie in Form energiereicher Moleküle. Diese werden dann in weiteren Stoffwechselprozessen als Energielieferanten für die Synthese von Kohlenhydraten aus den energiearmen Stoffen Kohlenstoffdioxid und Wasser verwendet. In diesem Prozess wird der für viele Lebewesen notwendige molekulare Sauerstoff gebildet. Die Fotosynthese gliedert sich somit in eine Lichtreaktion (Absorption von Lichtenergie, deren chemische Fixierung und Sauerstoffbildung) und in die lichtunabhängige Dunkelreaktion (Synthese von Glukose aus Kohlenstoffdioxid und Wasser).
Die Lichtreaktion der Fotosynthese
Unterrichtseinheit
Eine interaktive Flash-Folie veranschaulicht die Lichtreaktion der Fotosynthese. Die Animation kann das Unterrichtsgespräch unterstützen (Beamer-Präsentation) oder als Grundlage für eine selbstständige Erarbeitung dienen (Einzel- oder Partnerarbeit im Computerraum).
- Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt
- Sekundarstufe II
- 1-2 Stunden für die selbstständige Erarbeitung (Einzel- oder Partnerarbeit); flexibel beim Einsatz zur Unterstützung des Unterrichtsgesprächs
- Video
Beschreibung der Unterrichtseinheit
Didaktisch-methodischer Kommentar
Die Lernenden nutzen die Flash-Animation im Computerraum der Schule in Einzel- oder Partnerarbeit oder auch am heimischen Rechner (Hausaufgabe, Wiederholung). Ihre Ergebnisse können sie den Mitschülerinnen und Mitschülern im Rahmen eines kleinen Vortrags vorstellen. Den Ablauf der Lichtreaktion beschreiben sie dabei mithilfe der per Beamer projizierten Animation. Alternativ zur Nutzung der Animation im Computerraum kann sie nach einem zunächst "computerfreien" Unterricht der Lehrkraft auch dazu dienen, die Lichtreaktion zusammenzufassen und das Unterrichtsgespräch im Fachraum zu unterstützen.
- Inhalte und Funktionen der Animation
Die Teilschritte der Lichtreaktion werden visualisiert. Arbeitsaufträge und Hintergrundinformationen ermöglichen eine selbstständige Erarbeitung des Themas.
Vermittelte Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler sollen
- die Teilreaktionen der Lichtreaktion mithilfe der Animation kennenlernen und protokollieren.
- die an der Reaktion beteiligten Biomoleküle und ihre Lokalisierung - innerhalb oder außerhalb der Thylakoidmembran - kennenlernen.
- Zusammenhänge formulieren (Kopplung der Fotosysteme) und eine Gesamtbilanz der Reaktion aufstellen.
Internetadresse
- Chemiedidaktik Uni Wuppertal: Animationen zur Fotosynthese
Die Animation der Lichtreaktion ist Teil einer umfangreichen Materialsammlung zum Thema "Ein Fall für zwei – Chlorophyll und ß-Carotin".
Zusatzinformationen
- Ein Fall für zwei – Chlorophyll und ß-Carotin
Hier finden Sie weitere Animationen zu den chemischen Eigenschaften der Pigmente, zu Aufbau und Funktion der Fotosysteme und der Chloroplasten.
Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial
| Thema | Die Lichtreaktion der Fotosynthese |
|---|---|
| Autor | Dr. Ralf-Peter Schmitz |
| Fach | Biologie |
| Zielgruppe | Sekundarstufe II |
| Zeitraum | 1-2 Stunden für die selbstständige Erarbeitung (Einzel- oder Partnerarbeit); flexibel beim Einsatz zur Unterstützung des Unterrichtsgesprächs |
| Technische Voraussetzungen | Präsentationsrechner mit Beamer und/oder Computerarbeitsplätze in ausreichender Anzahl (Einzel- oder Partnerarbeit), Flash-Player (ab Version 8, kostenloser Download) |
