Photosynthese beeinflussen
Was kann die Photosynthese beeinflussen?
•
Lichtintensität.
•
Lichtfarbe (blau und energetisch rot erhöht die Photosyntheserate).
•
Temperatur.
•
Wasser aus dem Boden und aus der Luftfeuchtigkeit. Mit 20% des in der Pflanze vorhandenen Wassers geht die Photosynthese noch weiter bei Trockenheit. Bei genug Wasser kann auch genug Kohlendioxid aufgenommen werden.
•
Kohlendioxidgehalt (CO2).
• Eine Erhöhung des Kohlendioxidgehalts auf 0,08 % in der Luft durch Einleitung durch Schläuche im Gewächshaus verstärkt die Photosynthese. Wasser muss genug da sein, denn Wasser öffnet die Spaltöffnungen für die Aufnahme.
• Steigt die
Temperatur, steigt auch die Photosyntheserate. Oberhalb von 35 Grad Celsius nimmt sie stark ab.
•
Bodenqualität.
• Die Art der
Pflanze (Schattenpflanzen oder Lichtpflanzen).
Photosynthese machen
Wie funktioniert eine Photosynthese?
• Man braucht
Sonnenlicht oder
Licht einer
Leuchtstofflampe, das
Photone, Lichtteilchen, blaues und rotes Licht, liefert.
• Man braucht
Wasserstoff aus dem Boden.
• Man braucht
Kohlenstoff aus der Luft.
• Man braucht
Pflanzenzellen mit
Chloroplasten mit
Chlorophyll.
• Das Enzym
RuBisCO ist erforderlich.
• 1. Phase:
• Es findet eine
Fotolyse statt.
Fotolyse machen
Wie funktioniert eine Fotolyse?
•
Sonnenlicht ist vorhanden.
• Zwei Elektronen vom
Photosystem II werden an das
Phaeophytin abgegeben.
• Es geht weiter an die Elektronentransportkette.
• Es entsteht eine Elektronenlücke im Reaktionszentrum.
• So bildet sich eine starke Anziehungskraft für Elektronen.
• Am wasserspaltenden Komplex festgehaltene Wassermoleküle werden Elektronen über eine Reihe von Redoxsystemen, Elektronentransportketten, mitgerissen .
• Das Wassermolekül zerfällt in Wasserstoff, Sauerstoff und Elektronen.
• H2O --> 2 H+ + 2e- + 1/2 O2
• Ein Wassermolekül wird dabei zu einem aufnehmenden
NADP+-Molekül transportiert.
• Die Energie wird als Adenosintriphosphat (ATP) gespeichert.
• Durch ein vorhandenes manganhaltiges Protein werden die Sauerstoffatome gebunden.
• Der so entstehende sehr reaktive (zellgiftige) Sauerstoff wird an die Umwelt abgegeben und kann der Pflanze so nicht schaden.
• So ist aus Lichtenergie eine chemische Energie entstanden.
• ATP wird für chemische Funktionen in den Zellen gebraucht.
• 2. Phase:
• Wasserstoff ist vorhanden durch die erste Phase.
• Dadurch kann Kohlenstoffdioxyd zu Glucose reduziert werden, d.h. unter Sauerstoffeinfluss findet eine Herstellung zu Glucose statt.
• Wasserstoff wird vom Nicotinamidadenindinukleotidphosphat (NADP) abgegeben.
• Das in der ersten Phase gebildete ATP kann wirken, es gibt Energie ab. Das geschieht indem ein Phosphat abgespalten und zu Adenosindiphosphat (ADP) wird.
• Die in der zweiten Phase benötigten Stoffe werden in der ersten Phase immer nachproduziert.
• Die erforderliche Energie zum Aufbau von einem Mol Traubenzucker aus CO2 und Wasser ist DeltaG°´= + 2994 KJ/ Mol.
Welche Formel hat die Photosynthese?
• 6 H
2O+6 CO
2+Licht=6 O
2+C
6H
12O
6
• Wasser + Kohlenstoffdioxid + Licht = Sauerstoff + Glucose
• H
2O = Wasser
• CO
2 = Kohlenstoffdioxid
• O
2 = Sauerstoff
• C
6H
12O
6 = Glucose
