Auf schmalen Bildschirmen kannst du das Schaubild bei Bedarf seitlich verschieben.
Ein Samen enthält einen Embryo: eine junge Pflanze mit Anlagen für Wurzel und Spross. Die Samenschale schützt ihn. Reservestoffe versorgen die erste Entwicklung. Bei der Bohne liegen sie vor allem in den zwei dicken Keimblättern, die zum Embryo gehören.
Ein Samen entsteht nicht erst beim Keimen. Der Embryo ist vorher schon vorhanden. Keimung bedeutet, dass seine Entwicklung unter passenden Bedingungen weitergeht.
Keimungs-Folge: vom Samen zur Pflanze
Wähle einen Entwicklungsstand und beschreibe zuerst, was sich verändert hat.
Auf schmalen Bildschirmen kannst du das Schaubild bei Bedarf seitlich verschieben.
Der trockene Samen nimmt Wasser auf und quillt. Stoffwechselvorgänge werden wieder aktiv; die Samenschale wird gedehnt.
Keimung und Wachstum unterscheiden: Der Austritt der Keimwurzel ist ein häufig verwendetes Kriterium für erfolgreiche Keimung. Die späteren Bilder zeigen bereits die weitere Entwicklung des Keimlings. Bei der Gartenbohne werden die Keimblätter angehoben; bei der Erbse bleiben sie im Boden.
Was ein Samen zum Keimen braucht
Wasser
Es lässt den Samen quellen und ermöglicht Stoffwechsel und Transport gelöster Stoffe.
Sauerstoff
Die Zellatmung setzt aus Reservestoffen nutzbare Energie für das Wachstum frei.
Geeignete Temperatur
Stoffwechselreaktionen benötigen einen passenden Temperaturbereich. Dieser hängt von der Art ab.
Licht ist keine allgemeine Keimbedingung. Manche Arten brauchen Licht zum Keimen, andere Dunkelheit oder keines von beidem. Gartenbohnen können auch im Dunkeln keimen. Für längerfristiges gesundes Wachstum braucht der grüne Keimling aber Licht zur Fotosynthese.
Die Bedingungen gelten für lebensfähige, keimbereite Samen. Eine Keimruhe kann vorher zusätzliche Signale erfordern, etwa eine Kälteperiode. Erde ist zum Keimstart nicht zwingend nötig: Feuchtes Papier kann genügen.
Keimungs-Labor: eine Bedingung verändern
Modell für eine keimbereite Gartenbohne. Wähle die Bedingungen und sage voraus, ob die Keimung möglich ist.
Wasser
Sauerstoff
Temperatur
Licht
Vorhersage überprüfen
Qualitatives Modell, keine Vorhersage von Tagen oder Keimquoten. Trockenheit oder Kälte können die Entwicklung zunächst aufhalten, ohne den Samen sofort abzutöten. Staunässe kann Sauerstoffmangel begünstigen.
Vom Vorrat zur Fotosynthese
Vergleiche: Die dicken Keimblätter sitzen tiefer am Stängel als die flächigen ersten Laubblätter. Sie haben unterschiedliche Aufgaben. Naturillustration.
Anfangs werden Reservestoffe abgebaut und durch Zellatmung für Wachstum nutzbar gemacht. Später liefern die grünen Laubblätter mit Licht selbst organische Stoffe. Die Reserven werden dabei allmählich verbraucht. Bei anderen Arten, etwa Mais, bleibt ein großer Teil der Reservestoffe im Endosperm.
Wie Samen an neue Orte gelangen
Ausbreitung kann die Konkurrenz mit der Mutterpflanze verringern. Oft reist ein Samen zusammen mit seiner Frucht.
Beispiel
Merkmal und Ausbreitung
Ahorn
Geflügelte Teilfrüchte drehen sich beim Fallen; Wind kann sie seitlich tragen.
Kirsche
Tiere fressen das Fruchtfleisch und können den Steinkern mit dem Samen weitertragen.
Klette
Haken am Fruchtstand bleiben an Fell oder Kleidung hängen.
Kein Weg garantiert einen geeigneten Keimplatz. Merke: Bei der Bestäubung wird Pollen übertragen; bei der Ausbreitung gelangen Samen oder Früchte an neue Orte.
Einen fairen Keimversuch planen
Vergleiche Samen derselben Art und möglichst derselben Charge. Verwende gleich viele Samen und verändere nur eine Bedingung, etwa „feucht“ gegenüber „trocken“. Temperatur, Licht, Gefäße und Beobachtungsdauer bleiben gleich. Lege vorher fest, wann ein Samen als gekeimt zählt, zum Beispiel bei sichtbarem Austritt der Keimwurzel.
Keimquote = gekeimte Samen / untersuchte Samen × 100 %
16 / 20 × 100 % = 80 %
Vergleiche Quoten zum gleichen Beobachtungszeitpunkt. Ein noch nicht gekeimter Samen ist nicht automatisch tot. Mehr Samen und Wiederholungen machen einen Vergleich aussagekräftiger.
Messdaten deuten: Noch nicht gekeimt oder nicht keimfähig?
Fiktives Beispiel: In zwei Ansätzen mit je 20 Bohnen keimen bis Tag 4 bei geeigneter Temperatur 15, bei niedrigerer Temperatur 5 Samen. Bis Tag 10 sind es 18 beziehungsweise 17. Alle anderen Bedingungen sind gleich.
Auswertung anzeigen
Tag 4: 75 % gegenüber 25 %. Tag 10: 90 % gegenüber 85 %. Die kühlere Gruppe keimt zunächst langsamer; aus dem frühen Unterschied folgt nicht, dass ihre übrigen Samen tot sind. Ein einzelner Versuch belegt keinen allgemeingültigen Temperatureffekt. Wiederholungen und genaue Temperaturangaben sind nötig.
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Alle 18 Aufgaben mit Lösungen zum Nachlesen
1 · Erkennen und zuordnen
1. Was befindet sich bereits vor der Keimung im Samen?
Ein fertiger ausgewachsener Baum
Ein Embryo mit Anlagen für Wurzel und Spross
Nur eine leere Hülle ohne lebende Strukturen
Lösung und Erklärung
Ein Embryo mit Anlagen für Wurzel und Spross
Keimung setzt die Entwicklung des bereits vorhandenen Embryos fort.
2. Welche Aufgabe hat die Samenschale?
Den Sameninhalt schützen
Pollen zur Narbe transportieren
Alle Reservestoffe durch Fotosynthese neu bilden
Lösung und Erklärung
Den Sameninhalt schützen
Die Samenschale schützt den Embryo und die Vorräte.
3. Wo liegen bei der Bohne vor allem die Reservestoffe?
Ausschließlich im Boden außerhalb des Samens
In den Kronblättern der späteren Blüte
In den zwei dicken Keimblättern
Lösung und Erklärung
In den zwei dicken Keimblättern
Die Keimblätter gehören zum Embryo und enthalten Vorräte für seine frühe Entwicklung.
4. Welche Bedingungen brauchen lebensfähige, keimbereite Bohnen wesentlich?
Ausschließlich vollständige Dunkelheit ohne Wasser
Wasser, Sauerstoff und eine geeignete Temperatur
Immer Sonnenlicht, Dünger und feste Erde
Lösung und Erklärung
Wasser, Sauerstoff und eine geeignete Temperatur
Gartenbohnen können im Dunkeln keimen. Wasser, Sauerstoff und passende Temperatur bleiben nötig.
5. Welcher Teil tritt beim Keimen gewöhnlich zuerst aus?
Die Keimwurzel
Die erste Blüte
Ein fertiger Fruchtknoten
Lösung und Erklärung
Die Keimwurzel
Die Keimwurzel entwickelt sich zum Wurzelsystem.
6. Warum braucht der keimende Samen Sauerstoff?
Damit sofort Pollen entstehen kann
Um Sauerstoff zu Licht umzuwandeln
Für Zellatmung zur Energienutzung aus Reservestoffen
Lösung und Erklärung
Für Zellatmung zur Energienutzung aus Reservestoffen
Zellatmung macht Energie aus den gespeicherten Stoffen für Wachstum nutzbar.
2 · Anwenden und erklären
1. Warum kann eine Bohne auf feuchtem Papier keimen?
Der Embryo entsteht erst aus den Papierfasern
Erde ist zum Keimstart nicht zwingend erforderlich
Papier ersetzt grundsätzlich Sauerstoff
Lösung und Erklärung
Erde ist zum Keimstart nicht zwingend erforderlich
Mit passenden Bedingungen kann der Samen seine eigenen Vorräte zunächst auch ohne Erde nutzen.
2. Warum kann Staunässe die Keimung behindern?
Wasser kann Luft verdrängen und Sauerstoffmangel begünstigen
Mehr Wasser erhöht immer unbegrenzt die Keimfähigkeit
Wasser zerstört grundsätzlich jeden Embryo sofort
Lösung und Erklärung
Wasser kann Luft verdrängen und Sauerstoffmangel begünstigen
Ausreichende Feuchte ist nötig, starke Vernässung kann aber die Versorgung mit Sauerstoff begrenzen.
3. Warum kann ein Bohnensamen im Dunkeln keimen?
Er betreibt ohne Licht unbegrenzt Fotosynthese
Er benötigt während der Keimung keinerlei Energie
Er nutzt anfangs Reservestoffe
Lösung und Erklärung
Er nutzt anfangs Reservestoffe
Vorräte ermöglichen die frühe Entwicklung. Für dauerhaftes gesundes Wachstum braucht der grüne Keimling später Licht.
4. Von 20 Samen keimen 14. Wie groß ist die Keimquote?
140 %
70 %
14 %
Lösung und Erklärung
70 %
14 durch 20 mal 100 ergibt 70 Prozent.
5. Welche Eigenschaft hilft bei der Ausbreitung von Ahornfrüchten?
Flügel, die Drehbewegung und seitlichen Windtransport ermöglichen
Ein Pollenschlauch zur Mutterpflanze
Eine Narbe als Fallschirm für die Keimwurzel
Lösung und Erklärung
Flügel, die Drehbewegung und seitlichen Windtransport ermöglichen
Die geflügelte Teilfrucht reist mit dem Samen; das ist Ausbreitung, keine Bestäubung.
6. Welche Pflanzenstruktur liefert später durch Fotosynthese neue organische Stoffe?
Die trockene Samenschale ohne Licht
Ausschließlich die verbrauchten Reserven
Die grünen Laubblätter bei Licht
Lösung und Erklärung
Die grünen Laubblätter bei Licht
Mit der Blattentwicklung kann die Jungpflanze bei Licht zunehmend selbst organische Stoffe aufbauen.
3 · Prüfen und übertragen
1. Warum belegt ein nach drei Tagen ungekeimter Samen nicht automatisch seinen Tod?
Keimung muss bei allen Arten am selben Tag beginnen
Er kann später keimen oder noch ungünstige Bedingungen beziehungsweise Keimruhe haben
Jeder ungekeimte Samen ist immer lebensfähig
Lösung und Erklärung
Er kann später keimen oder noch ungünstige Bedingungen beziehungsweise Keimruhe haben
Keimtempo, Bedingungen und Keimbereitschaft unterscheiden sich. Eine frühe Einzelbeobachtung reicht nicht.
2. Zwei Ansätze unterscheiden sich gleichzeitig in Wasser und Temperatur. Ist der Wassereinfluss eindeutig erkennbar?
Nein, mehrere Einflussgrößen wurden verändert
Ja, Temperatur hat niemals Einfluss
Ja, sofern die Gefäße dieselbe Farbe haben
Lösung und Erklärung
Nein, mehrere Einflussgrößen wurden verändert
Für einen gezielten Vergleich wird nur eine Bedingung verändert und der Rest möglichst gleich gehalten.
3. Warum sollte das Kriterium „gekeimt“ vor dem Versuch festgelegt werden?
Damit die Samen automatisch schneller wachsen
Damit Wiederholungen unnötig werden
Damit alle Samen nach derselben Regel bewertet werden
Lösung und Erklärung
Damit alle Samen nach derselben Regel bewertet werden
Ein Kriterium wie sichtbarer Austritt der Keimwurzel macht die Zählung nachvollziehbar und vergleichbar.
4. Kühlere Samen keimen an Tag 4 seltener, holen bis Tag 10 aber fast auf. Welche Deutung passt?
Alle zunächst ungekeimten Samen müssen zwischenzeitlich neu entstanden sein
Die Keimung war zunächst langsamer; frühe Unterschiede beweisen keinen Tod der übrigen Samen
Die spätere Beobachtung ist grundsätzlich wertlos
Lösung und Erklärung
Die Keimung war zunächst langsamer; frühe Unterschiede beweisen keinen Tod der übrigen Samen
Zeitpunkt und Verlauf sind für die Interpretation entscheidend. Wiederholungen helfen, den Befund abzusichern.
5. Warum darf man die Lage der Reservestoffe bei Bohnen nicht auf jede Art übertragen?
Bei anderen Arten wie Mais liegt ein großer Teil im Endosperm
Alle Samen besitzen zwingend zwei dicke Keimblätter
Endosperm und Keimblatt sind bei jeder Art genau dieselbe Struktur
Lösung und Erklärung
Bei anderen Arten wie Mais liegt ein großer Teil im Endosperm
Der Vorratsspeicher ist artspezifisch. Das Bohnenschema zeigt nicht jeden möglichen Samenbau.
6. Ein Tier trägt eine Klette im Fell fort. Welche Unterscheidung ist richtig?
Jeder Pflanzentransport durch Tiere ist Bestäubung
Der Transport beweist bereits die Befruchtung aller Samen
Samen beziehungsweise Früchte werden ausgebreitet; es handelt sich nicht um Pollenübertragung
Lösung und Erklärung
Samen beziehungsweise Früchte werden ausgebreitet; es handelt sich nicht um Pollenübertragung
Bestäubung betrifft Pollen, Ausbreitung betrifft Samen oder Früchte auf dem Weg zu neuen Standorten.
Wie sicher bist du jetzt?
Bearbeite drei weitere Aufgaben ohne Nachschlagen. Nutze die Rückmeldung, um gezielt weiterzulernen.
Entscheide ohne Nachschlagen. Pro Aufgabe passt genau eine Antwort.
Lösungen mit Erklärungen
80 % – 24 geteilt durch 30 mal 100 ergibt 80 Prozent. Zähler und Nenner dürfen nicht vertauscht werden.
Gleiche Samen und Bedingungen vergleichen, nur die Wasserversorgung verändern – Ein kontrollierter Vergleich trennt den Wassereinfluss von anderen Faktoren. Mehrere Samen und Wiederholungen stärken die Aussagekraft.
Seine Vorräte sind begrenzt; grüne Blätter brauchen Licht für die Fotosynthese – Die frühe Entwicklung nutzt Reserven. Später muss die Jungpflanze bei Licht selbst organische Stoffe aufbauen.
Die Aufgaben sind unterschiedlich. Die Ergebnisse geben dir eine kurze Orientierung zu deinem Lernstand.
Weitere Aufgaben zum Selbstcheck
Zehn Aufgaben: erst selbst lösen, dann vergleichen
1 · Welche Aufgaben haben Samenschale und Keimblätter bei der Bohne?
Tipp anzeigen
Schutz und Vorrat unterscheiden.
Lösung anzeigen
Die Samenschale schützt. Die Keimblätter enthalten Reservestoffe für die erste Entwicklung.
2 · Warum ist ein Samen keine leere Hülle?
Tipp anzeigen
Was ist schon vor dem Keimen vorhanden?
Lösung anzeigen
Er enthält einen Embryo mit Anlagen für Wurzel und Spross sowie Reservestoffe.
3 · Welcher Teil tritt beim Keimen gewöhnlich zuerst aus?
Tipp anzeigen
Er wächst später in den Boden.
Lösung anzeigen
Die Keimwurzel. Sie entwickelt sich zum Wurzelsystem.
4 · Nenne drei wesentliche Keimbedingungen.
Tipp anzeigen
Licht ist nicht bei allen Arten nötig.
Lösung anzeigen
Wasser, Sauerstoff und geeignete Temperatur; zusätzlich müssen die Samen lebensfähig und keimbereit sein.
5 · Warum kann eine Bohne im Dunkeln keimen, aber dort nicht dauerhaft gesund wachsen?
Tipp anzeigen
Vergleiche Vorrat und Fotosynthese.
Lösung anzeigen
Anfangs nutzt sie Reservestoffe. Für dauerhafte Bildung neuer organischer Stoffe durch Fotosynthese brauchen ihre grünen Blätter Licht.
6 · Warum kann zu viel Wasser die Keimung behindern?
Tipp anzeigen
Denke an Luft in den Zwischenräumen.
Lösung anzeigen
Wasser kann Luft verdrängen und die Sauerstoffversorgung begrenzen. Für Zellatmung und Wachstum fehlt dann Sauerstoff.
7 · Von 25 Samen keimen 18. Berechne die Keimquote.
Tipp anzeigen
18 durch 25 teilen, dann mit 100 multiplizieren.
Lösung anzeigen
18 / 25 × 100 % = 72 %.
8 · Zwei Ansätze unterscheiden sich in Wasser, Licht und Temperatur. Ist der Wassereinfluss eindeutig prüfbar?
Tipp anzeigen
Wie viele Bedingungen wurden verändert?
Lösung anzeigen
Nein. Mehrere Einflussgrößen wurden gleichzeitig verändert. Für den Wassereinfluss sollten die übrigen Bedingungen gleich bleiben.
9 · Wind trägt eine Ahornfrucht weiter. Ist das Bestäubung?
Tipp anzeigen
Was wird transportiert: Pollen oder ein Samen mit seiner Hülle?
Lösung anzeigen
Nein. Die Frucht mit dem Samen wird ausgebreitet. Bestäubung wäre die Übertragung von Pollen auf eine passende Narbe.
10 · Warum sollte man in einem Keimversuch täglich und immer nach demselben Kriterium zählen?
Tipp anzeigen
Ein Samen kann später keimen als ein anderer.
Lösung anzeigen
So wird der zeitliche Verlauf vergleichbar. Ein festes Kriterium, etwa der sichtbare Austritt der Keimwurzel, verhindert wechselnde Bewertungen.
