Ökologische Bedeutung
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Fotosynthese Ökologische Bedeutung Die Leistungen global jährlich ca. 150.000.000.000 Tonnen Kohlenhydrate (primär als Glucose =Traubenzucker) Die Leistungen global und als "Abfallprodukt" eine ebenso gigantische Menge Sauerstoff (O2). Die Leistungen eines Baumes Ein Laubbaum in unseren Breiten stellt durch Fotosynthese täglich über 10kg Traubenzucker her Die Leistungen eines Baumes und verbraucht dabei ca. 10.000 Liter des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid. Auf diese Weise werden riesige Mengen an Kohlenstoffdioxid in Biomasse gebunden. Die Leistungen eines Baumes Außerdem wird dabei die gleiche Menge an Sauerstoff (über 10 000 Liter) gebildet. Das ist der Sauerstoffgehalt von 47m3 Luft Das heißt, ein großer Laubbaum produziert Sauerstoff für 3 Menschen Fotosynthese Der Ort der Fotosynthese Fotosynthese Das Licht für die Fotosynthese Der Chemismus der Fotosynthese Die Lichtreaktion Vergleiche dazu Lb. Abb. 88.2 Zusammenfassung Lichtreaktion: Die eingefangene Sonnenenergie wird also genutzt um: 1. Wasser zu zerlegen; davon werden a) die Elektronen und b) die Wasserstoffatome gebraucht 2. die chemischen „Akkus“ ATP und NADPH aufzuladen Die Dunkelreaktion Der CALVIN-Zyklus Mit Hilfe der Energie aus ATP und NADPH und des Kohlendioxids wird Traubenzucker (Glukose) aufgebaut (Kohlenstoff-Fixierung). aus LB 89.1 Welche 3 Faktoren beeinflussen die Fotosyntheseleistung? LICHT WÄRME CO2 Mehr Licht – mehr Zucker und O2 Mit zunehmender Beleuchtungsstärke steigt die Fotosyntheserate an. O2 LUX Oberhalb eines bestimmten Sättigungswertes kann jedoch die Fotosyntheseleistung durch zusätzliche Erhöhung der Lichtintensität nicht mehr gesteigert werde. Licht LB 91.3 Schattenpflanzen erreichen den Sättigungswert früher als Lichtpflanzen. WÄRME LB 91.1 CO2 LB 91.2 CO2 LB 91.2 Diese Abbildung zeigt die Abhängigkeit der Photosyntheserate (in relativen Einheiten von 0 bis 100) von der Lichtintensität und von der Kohlendioxidkonzentration. Man sieht sehr schön, dass die CO2-Konzentration hier die Rolle des limitierenden Faktors spielt. Ab einem Lichtfluss von 10 klx steigt die PS-Rate nicht mehr. Erst wenn man die CO2Konzentration erhöht, kann man die PS-Rate steigern. CO2-Kompensationspunkt Die CO2Konzentration, bei der gilt: Sauerstoffverbrauch durch Atmung = Sauerstoffproduktion durch Photosynthese CO2 LB 91.2 CO2-Aufnahme Bei geringer Luftfeuchtigkeit schließen sich die Spaltöffnungen LB S.96 … dann kann kein CO2 mehr aufgenommen werden und die Fotosyntheseaktivität sinkt trotz viel Sonne und Wärme! Was machen dann Pflanzen in trockenen, heißen Klimazonen? Mit welchen ausgeklügelten Tricks sie dieses Problem lösen, kannst du im LB S. 90 nachlesen! Die C4-Pflanzen Wie Mais oder Zuckerrohr. Sie besitzen ein Enzym, welches das CO2 noch aus geringsten Konzentrationen einfangen kann. Die CAM- Pflanzen Dickblattgewächse wie Kakteen oder Ananasgewächse. Sie speichern während der Nacht CO2 in Vakuolen und verwenden es während des Tages, wenn die Spaltöffnungen geschlossen werden müssen.
