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4. Modul: Die Fotosyntheserate hängt von verschiedenen Faktoren ab In diesem Modul soll die Abhängigkeit der Fotosyntheseleistung von Außenfaktoren untersucht werden. Als Einstieg ist folgender Impuls denkbar: Gärtner Willi wässert seine Gewächshauspflanzen gut. Trotzdem ist er mit seinen Erträgen nicht zufrieden. Er möchte sie steigern. Er möchte herausfinden, wie er das Wachstum seiner Pflanzen verbessern kann. Aus seinem Biologieunterricht weiß er, dass die Fotosynthese nach folgender Wortgleichung abläuft: Wasser + Kohlenstoffdioxid → Glucose + Sauerstoff Überlege, welche Bedingungen Willi verbessern könnte, um den Ertrag seiner Gewächshauspflanzen zu steigern. Als Versuchsobjekt wählt er die Wasserpest. Abhängigkeit der fotosynthese von außenfaktoren arbeitsblatt meaning. Berate ihn bei der Planung von Experimenten. Dieser Einstieg öffnet den Unterricht für Übungen zu allen Teilkompetenzen im Bereich der Erkenntnisgewinnung beim Experimentieren (Frage & Vermutung formulieren, Experiment planen und durchführen, Auswertung). Dies ermöglicht es, die in Modul 1 & 2 begonnenen Übungen zu den Teilkompetenzen auf einem höhern Anforderungsniveau fortzuführen (s. Tabelle).
Die reelle Photosynthese entspricht der O 2 -Produktion durch die Lichtreaktion. Ein Teil des O 2 wird von der Pflanzenzelle direkt fr die Zellatmung verwendet. Die messbare, nach auen in Erscheinung tretende O 2 -Abgabe (=apparente PS) ist daher um den Betrag der Zellatmungsrate vermindert. Deren Kurve beginnt im Negativen, da ohne Licht nur die Atmung, nicht aber die Photosynthese stattfindet. Einflussfaktoren Fotosynthese I inkl. Übungen. Bei Schwachlicht (rke 1 2) steigt die PS-Rate proportional an. Bei Starklicht ab rke ca. 8 steigt die Kurve nicht mehr an (Sttigungseffekt). Es steht dann zu wenig CO 2 zur Verfgung, um noch mehr von den Produkten der Lichtreaktion NADPH/H + und ATP zu verarbeiten, CO 2 begrenzt die PS-Rate Bei Schwachlicht ( dunkelrote Kurve) begrenzt ein Mangel an den lichtabhngigen Produkten ATP und NADPH/H + die PS-Rate, diese bleibt also auf niedrigem Niveau und die Temperaturabhngigkeit ist wenig ausgeprgt, zumal die Lichtreaktion allgemein nur wenig von der Temperatur beeinflusst wird. Bei Starklicht bestimmt die "Dunkelreaktion" (Reaktionen des Calvin-Zyklus) die PS-Rate, weil bei den Lichtprodukten Sttigung besteht.
Eine entscheidender Faktor spielt der abiotische Faktor Temperatur. Die Beschreibung der Wirkung der Temperatur auf ein System haben wir bereits mit der RGT-Regel kennen gelernt: Die RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel, auch van't Hoff'sche Regel genannt) ist eine Faustregel in der Biochemie, Biologie, Physiologie und Chemie Sie besagt, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeit verdoppelt, wenn die Temperatur um 10 K (10 °C) erhöht wird. Bedenken Sie: Alle biologischen Prozesse beruhen auf enzymatische Reaktionen! Proteine haben eine "Maximaltemperatur", die nicht überschritten werden kann, da sonst das Protein denaturiert und funktionsunfähig wird. Abhängigkeit der fotosynthese von außenfaktoren arbeitsblatt den. Die Fotosyntheserate in Abhängigkeit der Außentemperatur. Man beachte, dass Lebewesen bei Temperaturerhöhung nicht unendlich besser arbeiten! Ganz grundsätzlich ist zu beachten, dass die Fotosynthese mit steigender Temperatur bessere Produktionsraten erzeugt (RGT-Regel). Andererseits ist zu berücksichtigen, dass Proteine ein Temperaturoptimum besitzen.
Abhängigkeit der Fotosynthese von Außenfaktoren by Laura Müller
Wird dieses überschritten, kann es zu irreparablen Schäden kommen!
Als Messgrößen werden Sauerstoffabgabe, Kohlenstoffdioxidaufnahme oder die Herstellung organischer Stoffe verwendet. Neben der Fotosynthese laufen gleichzeitig dissimilatorische Prozesse in der Pflanze ab, die Zwischenprodukte der Fotosynthese nutzen. Deshalb wird zwischen Brutto- und Nettofotosynthese unterschieden. Die Beziehung kann folgendermaßen zusammengefasst werden: Nettofotosynthese = Bruttofotosynthese minus Dissimilation. Man nimmt heute an, dass ein Quadratmeter grüner Blattfläche unter günstigen Bedingungen 0, 5-1, 5 g Glucose pro Stunde herstellen kann. Dabei wird so viel Kohlenstoffdioxid verbraucht, wie in drei Kubikmetern Luft vorhanden ist. Chlorophyllgehalt Der Chlorophyllgehalt einer Pflanze ist unter natürlichen Bedingungen kein begrenzender Faktor. So können selbst Pflanzen mit geringem Chlorophyllgehalt ausreichend Fotosynthese betreiben. Abhängigkeit der fotosynthese von außenfaktoren arbeitsblatt van. Der Chlorophyllgehalt kann aber bei Pflanzen in Anpassung an unterschiedliche Lichtintensitäten variieren. So weisen Schattenblätter im Vergleich zu Sonnenblättern einen höheren Chlorophyllgehalt pro Einheit Blattfläche auf.
50°C ist keine PS mehr möglich -> steht einer Pflanze ausreichend Licht (Starklicht (2)) zur Verfügung, wird ein Temperaturoptimum erreicht (von Pflanze zu Pflanze unterschiedlich) -> bei wenig Licht (Schwachlicht (1)) wird kein Optimum erreicht -> Licht ist der limitierende Faktor, Folge: über einen weiten Temperaturbereich entsteht ein sogenanntes Plateau mit unveränderter PS-Rate
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