Zellatmung im Biologieunterricht am Gymnasium, Klasse 7-8: Was hat eine keimende Erbse mit dir beim Treppensteigen gemeinsam? Mit dieser Leitfrage beginnt die Unterrichtsreihe aus Forschungsfrage Bio. Deine Klasse vergleicht Gasbefunde, erarbeitet Zellatmung und ATP und erklärt schließlich, wie Muskelzellen und ein Erbsenkeimling versorgt werden.

27 Seiten · 2 DIN-A4-PDFs: Farbe und aufgehellte Graustufen · geplant: etwa 6 × 45 Minuten einschließlich Lernkontrolle

🔎 Die Forschungsfrage

Beim Treppensteigen atmest du kräftiger. Eine keimende Erbse hat keine Lunge. Deine Klasse untersucht die Verbindung anhand von Atemluftdaten und Gasverläufen keimender Erbsen mit einem Kontrollansatz. Von den Befunden führt der Lernweg über den Zellprozess und seine Energievermittlung zur gemeinsamen Erklärung.

🎯 Das erarbeitet deine Klasse

• Gasdaten und Diagramme auswerten und die Bedeutung einer Kontrolle erklären.

• Die Stoffbilanz der Zellatmung und die Rolle der Mitochondrien beschreiben.

• Erklären, wie ATP aus ADP und Phosphat aufgebaut, genutzt und erneut aufgebaut wird.

• Die Versorgung von Muskelzellen und Keimlingen vergleichen und zwischen Energieversorgung und Baumaterial unterscheiden.

• Fotosynthese und Zellatmung bei Licht und Dunkelheit zusammenführen und auf neue Beispiele übertragen.

⏱️ So setzt du die Reihe ein

Die Materialien bauen als zusammenhängende Unterrichtsreihe aufeinander auf. Vorausgesetzt werden Grundkenntnisse zu Zellen und zum Lesen einfacher Tabellen und Diagramme. ATP wird ausführlich eingeführt. Der Lehrkraftteil beschreibt Ablauf, Vorbereitung und Voraussetzungen für den Einsatz einzelner Abschnitte.

Der vollständige Befundweg ist mit gedruckten Gasdaten ohne praktische Durchführung nutzbar. Optional untersucht ihr keimende Erbsen mit Hydrogencarbonat-Indikator. Material, Keimvorlauf und die Beobachtungszeit von 60 Minuten sind beschrieben.

🧩 Hilfen und Sicherung

Eine Tippseite bietet gestufte Hinweise zu zentralen Aufgaben. Sicherungen und eine getrennt auszugebende Auflösungsseite begleiten den Lernweg. Ein freiwilliger Forschungsblick führt zur CO₂-Frage auf der Raumstation. Die Lernkontrolle greift neue Gasdaten, ATP, Pflanzen und einen Kartoffelaustrieb im Dunkeln auf.

📦 Das ist enthalten

• 14 Arbeits- und Materialseiten, darunter eine optionale Versuchsseite und die Auflösung der Leitfrage

• 3 Lehrkraftseiten zu Lernweg, Vorbereitung und Unterricht

• 1 Seite mit gestuften Tipps

• 2 Seiten Lernkontrolle mit insgesamt 20 Punkten

• 5 Seiten Lösungen und Erwartungshorizont

• Cover und Schlussseite

Du erhältst zwei vollständige Dateien mit gleichem Inhalt: eine Farb-PDF und eine vorsichtig aufgehellte Graustufen-PDF, jeweils 27 Seiten. Du entscheidest, welche Seiten du schwarz-weiß ausdruckst und welche du bei Bedarf farbig zeigst oder ausgibst.

Die gedruckten Gas-Messreihen sind didaktische Beispieldaten und im Heft entsprechend gekennzeichnet.

⭐ Wenn dir und deiner Klasse das Heft gefällt, freue ich mich über eine kurze Bewertung. Damit unterstützt du die Entwicklung weiterer Hefte der Reihe „Forschungsfrage Bio“.

Autor: Dr. Tobias Schneider, promovierter Biologe und Entwickler digitaler Lernmaterialien. Die Illustrationen wurden mit Unterstützung von KI erstellt.