Fotosynthese Flashcards
Was sind Chloroplasten ?
- Chlorophyll enthaltende Organellen
• bei 300- 400facher Vergrößerung sichtbar
• oft Hunderte in einer Zelle - meist kugel-, oder linsenförmig
- 2- 8 Mikrometer groß
Wie ist ein Chloroplast aufgebaut ?
- Chloroplasten sind von Doppelmembran umgeben (Membran enthält Chlorophyll)
• Chloroplasten sind von flachen, parallelen Membransystemen durchzogen (Thylakoiden)
• wenn die Thylakoiden stapelförmig angeordnet sind = Grana - Stroma = Grundsubstanz in der die Thylakoiden eingelagert sind
- Stroma ist chlorophyllfrei (blattgrün also nicht vorhanden)
- dort laufen Stoffwechselprozesse ab = führen zur Stärke- und Fettbildung
- diese werden als Stärkekörnchen und Fetttröpfchen abgelagert
- im Stroma befindet sich die DNA
Wie ist die Thykaloidmembran aufgebaut ?
• besteht gleich aus fettähnlichen Stoffen (Lipiden) und Eiweißstoffen (Proteine)
• 1 Viertel der fettähnlichem Stoffe machen Chlorophyll und Carotinoide aus =
Fotosynthesepigmente
• sie absorbieren Sonnenlicht, mit dessen Energie aus Kohlenstoffdioxid und Wasser
Traubenzucker aufgebaut wird = Energie = Fotosynthese
• Moleküle vom Chlorophyll, Carotinoide und Lipide abwechselnd angeordnet
Was sind C3 Pflanzen ?
- z.B. Weizen, Reis, Kartoffel, Zuckerrübe
- die am weitest verbreiteten (gemäßigtes Klima)
- zwischen den Schwammzellen: große Lücken
- Leitbündel nicht durchgängig (hintereinander gestapelt)
- “Reguläre” Fotosynthese
- Lichtabhängige Reaktion
- Lichtunabhängige Reaktion (Calvin-Zyklus)
- CO2 geht direkt in den Calvin Zyklus
- CO2-Fixierung (mit Rubisco) und Lichtunabhängige Reaktion zeitgleich am selben Ort
- an heißen Tagen Spaltöffnungen nur teilweise geöffnet
Was ist eine Hochleistungspflanze ?
- Mais, Hirse, Zuckerrohr
- tropische Gebiete
- Schwammzellen haben wenige Lücken (eng beieinander)
- Leitbündel durchgängig
- Lichtabhängige- und Lichtunabhängige Reaktion finden örtlich getrennt statt
- Ort der Lichtabhängigen Reaktion = Thylakoidmembranen in den Chloroplasten
- Ort der Lichtunabhängige Reaktion = Pigmentloses Stroma
- angepasst an niedrige CO2 Konzentration
- Fixierung von CO2 mit Phosphoenolpyruvat, katalysiert durch PEP-Carboxylase
- Durch Carboxylierung bildet sich Oxalessigsäure, anschließend Malat (C4- Körper)
- Apfelsäure wird in die benachbarten Leitbündelscheidenzellen transportiert und wieder in CO2
und Brenztraubensäure aufgespalten → anschließende Einschleusung in den Calvin-Zyklus
Was sind CAM Pflanzen ?
- Ananas, Kakteen, Sukkulenten
- Aufbau wie C4-Pflanzen
- Stoffwechsel wie C4-Pflanzen
- Lichtunabhängige und Lichtabhängige Reaktion finden am selben Ort statt
- Anpassung an aride Bedingungen (Wassermangel, starke Sonneneinstrahlung, hohe Temperaturen)
- Nehmen nachts durch geöffnete Spaltöffnungen CO2 auf und speichern es
- Einbau vom CO2 in eine Reihe organischer Säuren → Speicherung im Zellsaft der großen
Vakuolen - Steigerung des Säuregehalts des Zellsaftes nachts →
- Zeitlich getrennte Abläufe der Fotosynthese, da sie starken Wasserverlust vermeiden müssen
Charakterisiere den Ablauf der Fotosynthese in C3, C4 und CAM Pflanzen !
C3-Pflanze = gleicher zeitlicher- und Örtlicher Ablauf der Fotosynthese C4-Pflanze = Örtlich getrennte Fotosynthese CAM-Pflanze = Zeitliche Trennung der Fotosynthese
Was ist die Transpiration ?
- Wasserbewegung gegen die Schwerkraft wir durch die stomatäre und cuticuläre Transpiration
gewährleistet
Arten der Transpiration?
- Stomatäre Transpiration = Verdunstung von Wasser durch Spaltöffnungen
- Cuticuläre Transpiration = Verdunstung von Wasser über die Cuticula
→ Effekt der Verdunstung wird durch Wärme, Sonne, oder Wind verstärkt
Was ist die Folge der Transpiration ?
n den Blättern entsteht ein Wasserdefizit und somit ein Gefälle welches durch Wasser aus den
Blattzellen und Blattadern ausgeglichen wird
Was ist der Transpirationssog ?
- Innerhalb der Pflanze entsteht ein Unterdruck, sodass Wasser aus dem Boden durch Osmose ‘nachgesogen’
wird → Transpirationssog - Wassermoleküle sind Dipole → Sie ziehen einander an, weshalb bei der Osmose weitere
Wassermoleküle mitgesogen werden (Kohäsionskraft)
Was ist ein Schattenblatt ?
Große, dünne Blätter
Sonneneinstrahlung ist gering,
dementsprechend auch eine dünne
Cuticula
Dünnes Palisaden- und
Schwammgewebe, da die
Sonneneinstrahlung eh nicht sehr
hoch ist
Fangen schon bei wenig
Belichtung an, einen positiven
Nettofotosynthesewert zu
erreichen, sind aber nicht so
leistungsstark
Schattenblätter sind im
Schwachlicht im Vorteil, denn sie
erreichen im Vergleich zu
Sonnenblättern bereits bei
geringeren Lichtintensitäten den
Lichtkompensationspunkt und eine
positive Nettofotosyntheserate
Was ist ein Sonnenblatt?
Warme/Lichtreiche Standorte
Kleine, dicke Blätter
Dicke, wachsartige Cuticula als
Verdunstungsschutz
Dickes Palisaden- und
Schwammgewebe, da auch die
unteren Schichten durch starke
Sonneneinstrahlung erreicht
werden können
Fangen erst bei einer hohen
Lichtintensität eine positive
Nettofotosyntheserate zu
erreichen, sind dafür aber umso
leistungsstärker
Bei einer bestimmten
Lichtsättigung erreicht ein
Sonnenblatt das Maximum der
Fotosyntheseleistung.
Sie sind im Starklicht
fotosynthetisch leistungsfähiger
und erzielen eine höhere
Nettofotosyntheserate als
Schattenblätter.
Was ist der Lichtkompensationspunkt?
Der Punkt, an dem die Pflanze genauso viel Kohlenstoffdioxid aufnimmt, wie sie durch die Atmung
wieder abgibt, sodass die Nettofotosyntheserate gleich null ist.
Was ist der Lichtsättigungspunkt?
Der Punkt, an dem die Fotosyntheserate auch durch Erhöhung der Lichtintensität nicht mehr
gesteigert werden kann.
