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Quellen, Keimung, Wachstum

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Quellen, Keimung, Wachstum
lernst du in der Unterstufe 1. Klasse - 2. Klasse

Grundlagen zum Thema Quellen, Keimung, Wachstum

Inhalt

Quellung, Keimung und Wachstum in der Biologie

Hast du im Garten schon einmal Blumen eingepflanzt oder Gemüse angebaut? Dann weißt du bestimmt, dass Pflanzen zum Beispiel aus Samen entstehen. Doch wie kann aus einem kleinen Samen überhaupt eine große Pflanze entstehen, die am Ende eine schöne Blüte oder sogar Gemüse trägt? Diese Entwicklung kann man in die Schritte Quellung, Keimung und Wachstum unterteilen. Mithilfe von kurzen Definitionen möchten wir dir die Abläufe gerne am Beispiel der Feuerbohne veranschaulichen.

Die Entwicklung einer Pflanze am Beispiel der Feuerbohne

Die Samen der Feuerbohne

Die Samen der Feuerbohne sind genau die Bestandteile der Frucht, die uns im Alltag als Bohnen bekannt sind. Sie sind ungefähr 2,5 Zentimeter lang und nierenförmig. Die Samenschale hat eine rotbraune Farbe und schwarze Flecken. Sie schützt den Samen vor äußeren Einflüssen, zum Beispiel Frost.

Samen der Feuerbohne Aufbau

Im Inneren der Bohne befinden sich Keimwurzel, Keimstängel (auch Keimspross) und Keimblätter. Diese Bestandteile des Samens gehören zum sogenannten Keimling, der auch als pflanzlicher Embryo bezeichnet wird. Hier ist es ähnlich wie bei der Entwicklung eines menschlichen Babys: Aus den zu Beginn sehr kleinen Pflanzenanlagen im Samen entsteht eine fertige Pflanze. Dabei versorgen die Keimblätter den Keimling mit den ersten notwendigen Nährstoffen.
Im Samen erkennt man außerdem schon kleine Ansätze der Laubblätter. Diese sind später ein wichtiger Bestandteil der entwickelten Pflanze.

Quellung am Beispiel der Feuerbohne

Du weißt bestimmt, dass man Samen nicht unbedingt im Winter in die Erde setzen sollte. Die Bedingungen für das Wachstum der Pflanze wären nun sehr ungünstig. Der Samen an sich ist jedoch durch seine Schale vor der Trockenzeit und auch vor dem Frost gut geschützt. Er befindet sich in der sogenannten Samenruhe. Erst durch die Quellung verändert sich sein Zustand.

  • Quellung – Definition:
    Damit aus einem Samen eine Pflanze wachsen kann, muss er erst einmal Wasser aufnehmen. Diesen Prozess bezeichnet man als Quellung von Samen. Besonders Samen mit einer harten Schale muss man vorquellen, also vor der Aussaat in Wasser einlegen. Samen mit weicher Schale ziehen das Wasser aus der Erde, in die sie gepflanzt werden. Die Wasseraufnahme durch die Quellung führt zur Weiterentwicklung des Keimlings und zu einem Wachstum des Samens. Schließlich bricht die Samenschale sogar auf.

Die Quellung der Feuerbohne findet nach dem Einpflanzen in die Erde statt. Die Bohne nimmt Wasser auf, wächst und lockert zugleich die Erde auf, die sie umgibt. Auch das ist gut für das weitere Wachstum der Pflanze.

Keimung am Beispiel der Feuerbohne

Wenn die Samenschale durch die Quellung geplatzt ist, kann die Keimwurzel durch die Samenschale treten. Mit diesem Schritt beginnt die sogenannte Keimung des Samens.

  • Keimung – Definition:
    Mit dem Austritt der Keimwurzel bildet sich ein Wurzelsystem aus, das Wasser und Nährstoffe aus der Umgebung aufnimmt. Als Nächstes brechen Keimstängel und Laubblätter durch die Samenschale und schließlich auch durch die Erde an die Oberfläche. Es gibt Pflanzen, bei denen auch die Keimblätter durch die Schale brechen und das Tageslicht erreichen (epigäische Keimung). In anderen Fällen, zum Beispiel bei der Feuerbohne, verbleiben die Keimblätter aber mit der Samenschale im Boden (hypogäische Keimung).
    Generell ist die Keimung einer Pflanze mit der vollständigen Ausbildung des Keimlings abgeschlossen. Das bedeutet, dass die Primärblätter voll entwickelt sind. Das sind die ersten Laubblätter, die nach den Keimblättern entstehen. Sie betreiben Fotosynthese: Mithilfe von Sonnenlicht können die Pflanzen aus bestimmten Stoffen Energie gewinnen. Dadurch und durch die Verwurzelung kann sich die Pflanze selbstständig ernähren.

Auch die Keimung der Feuerbohne beginnt, wie oben beschrieben, mit der Ausbildung der Wurzeln. Anschließend brechen Keimstängel und Laubblätter durch die Samenschale. Bei Erreichen des Sonnenlichts stellt sich der Keimstängel auf und die Blätter entfalten sich. Sie betreiben nun Fotosynthese.

Keimung und Entwicklung der Feuerbohne

Wachstumsphasen am Beispiel der Feuerbohne

Vielleicht konntest du schon einmal das Wachstum von Pflanzen beobachten: Erst bekommt die Pflanze größere Blätter, dann bildet sich irgendwann eine Blüte aus. Diese Schritte lassen sich der vegetativen und der generativen Wachstumsphase zuordnen.

  • Vegetative Wachstumsphase – Definition:
    Die vegetative Wachstumsphase umfasst das Wachstum von Blättern, Stängel und Wurzeln: Der Stängel verdickt sich, die Laubblätter werden größer und neue kommen hinzu und das Wurzelsystem vergrößert sich. Diese Wachstumsphase beginnt schon während der Keimung. Das vegetative (selbstständige) Wachstum dient der Nährstoffzufuhr und somit der Erhaltung der Pflanze.
  • Generative Wachstumsphase – Definition:
    In der generativen Wachstumsphase von Pflanzen werden die Geschlechtsmerkmale ausgebildet. Dazu gehören zum Beispiel Blüten. Das Ergebnis der generativen Phase ist die Bildung von Früchten und Samen. Das generative (erzeugende) Wachstum dient der Fortpflanzung.

Einen Teil des vegetativen Wachstums der Feuerbohne haben wir bereits als Keimung kennengelernt. Danach verdickt sich das Wurzelsystem und auch der Stängel. Dieser kann einige Meter hoch wachsen. Am Stängel wachsen viele große Laubblätter.

Während des generativen Wachstums bildet die Feuerbohne, meist im Zeitraum von Juni bis September, rote Blüten aus. Zum Ende der Blütezeit wachsen aus den verwelkten Blüten längliche Hülsenfrüchte. Diese enthalten die Bohnen, also die Samen der Pflanze. Aus diesen können wieder neue Pflanzen gewonnen werden.

Keimung und Wachstum der Bohne

Keimungs- und Wachstumsbedingungen

Wenn du aus Samen Pflanzen ziehen möchtest, dann solltest du dich am besten informieren, was die optimalen Bedingungen für die Keimung und das Wachstum sind. Da gibt es nämlich große Unterschiede. Manche Pflanzenarten benötigen während des Wachstums viel Wasser, andere nur wenig. Auch beim Bedarf von Sonnenlicht und Wärme muss man auf einen geeigneten Platz für die Pflanze achten. Da kann dir aber ein Verkäufer im Fachhandel oder der Informationstext auf einer Samenverpackung weiterhelfen.

Transkript Quellen, Keimung, Wachstum

Hallo! So sieht eine drei Wochen alte Feuerbohnenpflanze aus. Und so hat alles angefangen. Mit einer kleinen Bohne. Wie wurde daraus so eine große Pflanze? Und welche Bedingungen braucht es dafür? In diesem Video wollen wir Quellung, Keimung und Wachstum von Pflanzen näher kennenlernen.

Samen und Quellen

Das ist eine Feuerbohne, sie ist der Samen einer Bohnenpflanze. Unter günstigen Bedingungen entsteht aus ihr eine neue Bohnenpflanze. Werfen wir einen Blick ins Innere der Bohne. Die beiden Hälften enthalten die beiden Keimblätter. Sie speichern Nährstoffe, von denen die entstehende Pflanze anfangs zehren wird.

Wenn man genau schaut, sieht man auch den ruhenden Keimling. Er ist der Embryo der Pflanze. Man erkennt die Keimwurzel, den Keimstängel und winzige Laubblätter, die allerdings noch weiß sind. Umgeben von der ledrigen Samenschale ist der Samen geschützt vor Austrocknung und Frost. So kann er lange Zeit überdauern, er ist im Ruhezustand - der sogenannten Samenruhe. Was passiert, wenn man die Bohne in feuchte Erde steckt?

Zunächst saugt sie sich mit Wasser voll. Man sagt auch “sie quillt”. So sieht eine gequollene Feuerbohne im Vergleich zu einer nichtgequollenen Bohne aus. Die Quellung lockert das Erdreich und bereitet damit die Keimung vor. Nach einigen Tagen platzt die aufgeweichte Schale der Bohne und der Keimling bricht durch - die Keimung hat begonnen.

Keimung und Wachstum

Es ist die Keimwurzel, die sich als allererstes ihren Weg ins Erdreich bahnt. Sie wächst nach unten und streckt sich dabei in die Länge. Die Wachstumszone an der Wurzelspitze nennt man auch Streckungszone. Die Keimwurzel entwickelt sich zur Hauptwurzel.

Weiter oben bilden sich Nebenwurzeln aus. Die Wurzeln verankern die Pflanze im Boden, damit sie später nicht umfällt. Am Ende der Wurzeln sitzen die Wurzelhaare. Über diesen Haarflaum nimmt die Pflanze Wasser aus dem Boden auf. Im Wasser sind auch wichtige Nährstoffe gelöst, die die Pflanze für ihr Wachstum braucht.

Als nächstes bricht der Keimstängel aus der Bohne. Er wächst hakig nach oben und zieht dabei die Knospe mit den beiden Laubblättern aus der Bohne. Der Keimstängel erreicht das Tageslicht und richtet sich voll auf. Die Laubblätter, die inzwischen größer geworden sind und sich gelblich eingefärbt haben, entfalten sich und werden schnell grün. Sowohl die Wurzeln als auch der Spross wachsen weiter, neue Blätter werden ausgebildet.

Bei der Feuerbohnenpflanze bleiben die Keimblätter im Boden, bei anderen Pflanzen - etwa der Gemüsebohne - wachsen die Keimblätter aus der Erde und ergrünen bevor sie bald wieder absterben. Die Wachstumsphase von Wurzeln, Sprossachse und Blättern wird auch vegetative Phase genannt. Sind Wurzel, Sprossachse und Laubblätter voll ausgebildet, ist die vegetative Phase abgeschlossen.

Nun beginnt die generative Phase. Das ist die Phase, in der die Fortpflanzung gesichert wird. Blüten und Keimzellen werden ausgebildet. Befruchtung, Samenentwicklung und Samenreife finden statt. Aus dem Samen, der Bohne, kann unter günstigen Bedingungen jetzt wieder eine neue Feuerbohnenpflanze entstehen.

Keimung- und Wachstumsbedingungen

Was sind aber nun günstige Keimungs- bzw. Wachstumsbedingungen? Was braucht eine Pflanze um zu keimen und zu wachsen? Eine Feuerbohne benötigt erst einmal Wasser, um zu quellen. Auch ausreichend Wärme muss gewährleistet sein. Um das Wachstum zu garantieren braucht die Pflanze Licht. Auch die Nährstoffe aus der Erde sind notwendig, um richtig zu wachsen.

Um einen Samen zum Wachstum zu bringen, braucht es also Wasser, Wärme, Licht und Erde.

Jede Pflanzenart hat dabei spezielle Vorlieben. Die einen brauchen es ganz besonders warm, andere brauchen es besonders feucht. Es gibt auch Pflanzen die nicht gut auf zu viel Licht oder zu viel Wasser reagieren. Jede Pflanzenart hat eigene Ansprüche an Wärme, Licht, Wasser und Erde.

Willst du eine Pflanze ziehen, erkundige dich vorher im Fachhandel über die Vorlieben der Pflanze. Auch auf der Verpackung von Samen sind meist die speziellen Ansprüche der Pflanze vermerkt.

Zusammenfassung

Fassen wir noch mal zusammen. Das Entstehen einer neuen Pflanze beginnt mit der Quellung des Samens. In der Keimungsphase wächst die Keimwurzel ins Erdreich hinab, der Keimstängel wächst nach oben und durchbricht die Erdschicht. Das Wachstum gliedert sich in die vegegative und die generative Phase. Nach Abschluss der generativen Phase gibt es neue Samen, aus denen wieder neue Pflanzen wachsen können... Tschüss und bis zum nächsten Mal!

28 Kommentare

28 Kommentare
  1. cool

    Von Zbolt, vor 15 Tagen
  2. Cooles Video

    Von Julian, vor 29 Tagen
  3. Schönes Video!!!

    Von Elena , vor 5 Monaten
  4. Schönes Video!
    Leider wird gesagt, dass der Samen/die Pflanze zum Wachsen Nährstoffe aus der Erde braucht. Hier müsste es Mineralstoffe heißen. Die Nährstoffe stellt sie doch erst selbst durch die Fotosynthese her.
    Leider verwechseln auch Schüler*innen so oft Nährstoffe und Mineralstoffe und es ist nicht hilfreich, wenn es hier im Video ebenfalls durcheinander geht. Dann könnte sich eine Pflanze ja eben doch von Erde ernähren... Dann bräuchte es keine Fotosynthese.

    Von K Ottmann, vor 7 Monaten
  5. Hallo Maja,
    vielen Dank für deinen Kommentar!
    Wie groß Bohnenstängel werden, hängt ganz von ihrer Art ab. Die Stangenbohne kann beispielsweise bis zu vier Meter hoch werden, wohingegen die Buschbohne nur bis zu 60cm hoch wird.

    Liebe Grüße aus der Redaktion

    Von Patimiller, vor etwa einem Jahr
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Quellen, Keimung, Wachstum Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Quellen, Keimung, Wachstum kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne die Wachstumsbedingungen einer Pflanze.

    Tipps

    Damit die Pflanze keimen kann, benötigt sie Feuchtigkeit.

    Nur wenn eine Mindesttemperatur gewährleistet ist, können bestimmte Prozesse in der Pflanze geschehen.

    Damit die Pflanze Zucker herstellen kann, muss genug Energie für die Photosynthese bereitstehen.

    Woher bekommt die Pflanze ihre Betriebsstoffe, die sie nicht selber herstellen kann?

    Lösung

    Mit Hilfe des Wassers kann die Pflanze keimen. Damit die Stoffwechselprozesse im Inneren des Samens stattfinden können, braucht die Bohne auch genug Wärme. Sobald die Keimblätter die Erdschicht durchbrochen haben und funktionsfähig sind, benötigen sie das Sonnenlicht für ihre Arbeit. Alle Betriebsstoffe, die der Organismus nicht selber herstellen kann, bezieht er aus der Erde.

  • Benenne die Phasen bei der Entstehung einer Pflanze.

    Tipps

    Damit die Pflanze Blüten ausbilden kann (Generative Phase), muss sie bereits in der Lage sein, Photosynthese zu betreiben. Das bedeutet, dass die Keimblätter bereits die Erdschicht durchbrochen haben müssen.

    Damit der Samen keimen kann, muss vorher die Erde durch die Quellung aufgelockert werden.

    Lösung

    Zunächst quillt der Samen, um die Erde aufzulockern. Danach kann die Keimungsphase beginnen. Die Keimwurzel wächst nach unten in das Erdreich, und der Keimstängel wächst nach oben und durchbricht die Erdschicht. Nun beginnt das Wachstum der Pflanze, welches man in die vegetative Phase und die generative Phase unterteilt. In Letzterer werden neue Samen gebildet.

  • Ordne den Pflanzenteilen und Prozessen ihre Funktionen zu.

    Tipps

    Die Bohne ist nicht in der Lage, durch Photosynthese Zucker herzustellen. Die Keimblätter beinhalten Reserven für den Start.

    Wurzelhaare sind extrem dünn, was die Diffusion sehr erleichtert.

    Lösung

    Die Staubblätter erzeugen die Pollen. Die Pflanze lockt Bestäuber mit ihrer Blüte an. Um die Pflanze im Boden zu verankern, sind Wurzeln von großer Hilfe. Die Wurzelhaare nehmen das Wasser auf. Das Quellen lockert den Boden für die Keimung. Die Samenschale schützt vor Austrocknung und Frost. Die Keimblätter speichern Nährstoffe.

  • Beschreibe, welche Bestandteile wir bei den jeweiligen Pflanzen verzehren.

    Tipps

    Die jeweiligen Pflanzenteile können zwar sehr unterschiedlich aussehen, beachte aber, dass ihre Position innerhalb der Pflanze ein Indikator für ihre morphologische Zuordnung ist. Z.B. sitzt die Blüte meist am oberen Teil der Pflanze und die Wurzel ganz unten.

    Lösung

    Zu den Blüten einer Pflanze zählen: Blumenkohl, Broccoli und Artischocken. Zu den Blättern einer Pflanze zählen: Kohl, Eisbergsalat und Spinat. Zu den Wurzeln (Knollen) einer Pflanze zählen: Karotten, Radieschen und Kartoffeln. Zu den Samen einer Pflanze zählen: Maiskörner, Bohnen, Erbsen, Nüsse und Eicheln.

  • Nenne die Aufgabe der beiden Keimblätter der Feuerbohne.

    Tipps

    Die Feuerbohne verfügt noch nicht über Blätter. Das bedeutet, sie kann noch keine Energie aus dem Sonnenlicht in Zucker umwandeln. Sie muss aber in der Lage sein zu keimen. Dazu benötigt sie Energie. Woher kommt diese Energie?

    Lösung

    Die Feuerbohne ist nicht in der Lage, Fotosynthese zu betreiben. Sie kann noch keinen Zucker herstellen. Um dennoch keimen zu können, hat sie in den Keimblättern Nährstoffe gespeichert, die die anfängliche Energie für den Stoffwechsel bereitstellen.

  • Leite ab, über welche Eigenschaften Samen für ihre Verbreitung verfügen.

    Tipps

    Destruenten sind kleine Organismen, die organisches Material zersetzen und so dem Stoffkreislauf wieder zugänglich machen. Überlege, wie sich der Samen vor einer Zersetzung schützen könnte.

    Pflanzen brauchen einen guten Zugang zum Sonnenlicht. Wachsen viele Pflanzen eng beieinander, so behindern sich die Pflanzen gegenseitig durch ihr dichtes Laub. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass die neuen Pflanzen an einem entfernten Ort wachsen, wo sie nicht gegenseitig konkurrieren. Samen verfügen jedoch, wie Pflanzen, über keine Muskeln, mit deren Hilfe sie aktiv Wege zurücklegen könnten. Überlege, wie ein Tier dem Samen dabei dienlich sein könnte und über welche Eigenschaft die Samen daher verfügen müssen.

    Lösung

    In der afrikanischen Ebene besitzen einige Samen lange spitze Haken. Diese lösen einen Schmerz an den Hufen von Weidetieren aus, wenn sie sich dort verhaken. Durch den Versuch, diese Haken abzuschütteln, werden sie von den Huftieren oft mehrere hundert Meter weit fortgetragen. Andere Samen werden durch Vögel verbreitet, die sie ganz verschluckt haben. Ihre Schale ist resistent gegen die Magensäure der Vögel. Pflanzensamen müssen allgemein in der Lage sein, bei ungünstigen Wachstumsbedingungen längere Zeit überdauern zu können.

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