Fotosynthese CO2 Abhängigkeit?
Hallo liebe Community, ich hänge gerade in folgender Aufgabe fest: Pflanzen wurden bei Lichtsättigung und optimaler Temperatur in Glasgefäße eingeschossen. Das Glasgefäß enthielt im ersten Versuch Luft, im zweiten Versuch Luft, die arm an Kohlenstoffdioxid war. In beiden Fällen wurde die Kohlenstoffdioxid-Kontentration im Verlauf der Zeit gemessen. Erklären Sie den Verlauf der beiden Kurven. Also die Kurve, mit weniger Co2 in der Luft, steigt die Konzentration an CO2 an, der zweite Graph fällt relativ schnell. Nach etwa zwei Stunden liegt bei beiden Graphen eine Co2 Konzentration von 0,01 vor. Habe wirklich gar keine Ahnung. Mein Ansatz wäre, dass die Pflanze etwas mit dem Co2 Gehalt macht, aber ich habe echt keine Ahnung. Danke schon einmal im Voraus für die Hilfe!
4 Antworten
Also bei der Photosynthese wird CO2 aus der Luft in den Stoffwechsel eingebracht und in der Dunkelraktion zum Aufbau von Kohlenhydraten genutzt. Die Energie aus dem Licht wird in der Lichtreaktion genutzt um Energie (ATP) und Reduktionsäquivalente (NADPH) zu "produzieren", dabei wird auch Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten.
Als "gegenläufigen" Prozess gibt es die Zellatmung, wobei über Kohlenhydratabbau Energie (ATP) frei wird und Reduktionsäquivalente (NADH) produziert werden. Dabei wird CO2 frei und Sauerstoff mit Wasserstoff zu Wasser.
Die Pflanzen nehmen das CO2 über ihre Stomata (Spaltöffnungnen) auf, hier findet ein Gasaustausch über DIffusion statt, d.h. es muss innerhalb der Pflanze eine geringere Konzentration an CO2 vorherrschen, als in der Atmosphäre. Wenn nun in der Atmosphäre eine zu geringe Konzentration vorhanden ist, kann die Pflanze auch kein CO2 mehr aufnehmen und darum, denke ich, soll es in diesem Versuch gehen. Da die Pflanze trotzdem Energie benötigt, wird sie Kohlenhydrate abbauen und dabei CO2 freisetzen.
Es wird also ein Wechselspeil aus Photosynthese und Zellatmung geben, sodass sich die konstante Endkonzentration ergibt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffdioxid_in_der_Erdatmosph%C3%A4re#Wechselwirkung_mit_Pflanzen Dort siehst du in der Grafik die Abhängigkeit von der CO2 Konzentratio in der Luft für die CO2-Fixierungsleistung, welche hier auch das Äquivalent für die Photosysntheseleistung darstellt. In dem Versuch geht es sicher um eine C3-Pflanze.
Hallo,
hier geht es um den Vorgang der Fotosynthese. Dabei werden Kohlenstoffdioxid, Wasser und der grüne Blattfarbstoff Chlorophyll in Glucose und Sauerstoff umgewandelt. Wenn das Glas verschlossen ist, sinkt dementsprechend auch die Kohlenstoffdioxidkonzentration.
LG
tut mir leid, wenn ich mich eventuell ungenau ausgedrückt habe. Ich meinte, dass im Gefäß mit Co2 armer Leute die CO2 Konzentration von 0,002 auf 0,01 zunimmt und beim Gefäß mit Luft die CO2 Konzentration von 0,04 ebenfalls auf 0,01 annimmt. Aber warum ist das so?
Das Chlorophyll ist nicht direkt an der Reaktion beteiligt, es erfüllt nur den Zweck der "Energiefreisetzung" aus dem Licht.
Ganz einfach: Eine Pflanze macht aus CO2 + Wasser unter dem Einfluss von Licht Kohlehydrate. Das kann sie aber nur dann wenn auch genug CO2 da ist! Wenn zu wenig CO2 in der Luft ist dann verbraucht die Pflanze ihre eigenen Kohlehydrate weil sie dann keine Kohlehydrate aufbauen kann aber trotzdem Energie zum Leben braucht. Nachts ohne Licht geht das ähnlich, dann verbraucht die Pflanze Sauerstoff und bildet CO2 weil sie für die Photosynthese auch Licht benötigt, welches nachts nicht vorhanden ist.
Aus diesem Grund reichert sich in dem Glasgefäß mit wenig CO2 so lange CO2 an bis eben genug da ist um Bildung und Verbrauch von Kohlehydraten im Gleichgewicht zu halten. Das gleiche gilt für das Gefäß mit viel CO2. die Pflanze macht so lange Photosynthese bis der CO2 Gehalt so weit gesunken ist dass das Gleichgewicht eingetreten ist.
Daher ist CO2 auch Pflanzendünger und seit der CO2 Anteil der Luft ansteigt ist der Ertrag von Getreide weltweit um 10% gestiegen. Auch Wälder nehmen zu und die Sahelzone ist grün.
Ja solange das in einem abgeschlossenen Raum stattfindet. Im Freien wird die Luft dauernd ausgetauscht, dadurch stellt sich ein Gleichgewicht nicht ein. Tatsächlich unterliegt auch das atmosphärische CO2 einem jährlichen Wechsel. Die Kontinente sind ungleichmäßig auf der Erde verteilt. Im Norden ist mehr Landmasse als auf der Südhalbkugel. Daher macht sich der jahreszeitliche Wechsel der Vegetation im CO2 Anteil der Atmosphäre bemerkbar.
Nein, das kann man so nicht sagen, es kommt auch auf den Typ der CO2-Fixierung an. Dieser Wert passt für C3-Pflanzen, bei C4-Pflanzen wäre der Wert niedriger.
Danke, ich hab mir schon gedacht dass der Wert für verschiedene Pflanzen unterschiedlich sein wird. Pflanzen mit einer niedrigeren Schwelle sind bei niedrigerem CO2 evolutionsbedingt begünstigt. Das mit C3 und C4 muss ich noch mal nachlesen, so weit gehen meine naturwissenschaftlichen Kenntnisse nicht.
und kann man sagen, dass irgendwann die Graphen sich ja überschneiden, weil ja sich das Gleichgewicht einstellt und die Lichtverhältnissen und Temperaturverhältnisse gleich sind?:)
Die Graphen sollten auf jeden Fall zusammenlaufen und dann gleich bleiben. Dabei ist der gemeinsame Zielwert von der Art der Pflanze abhängig. (Siehe Agronom, der hat da die fundierteren Kenntnisse.) Am Ende des Versuchs hat man ja zwei identische Behälter mit identischen Pflanzen, und identischen Gaskonzentrationen. Da sollte dann auch der Graph identisch sein.
Du meinst sicher 0,01 Prozent etc.
kann man dann in etwa sagen, dass immer bei allen Pflanzen bei Lichtsättigung und optimaler Temperatur man im Gleichgewicht eine Konzentration von 0,01 Volumen Prozent hat?