BBiologie Fotosynthese Experiment?
Ich bräuchte unbedingt Hilfe es wäre sehr nett wenn jemand darauf antworte würde ich brauche sie für die Klausur und zwar
1.) Erläutere Sie, welche Hypothese dem Experiment von RUBEN und KAMEN (> Bild 2) zugrunde lag und welche Schlussfolgerung sie aus den Ergebnissen ziehen konnte
2.) Werten Sie das in Bild 3 dargestellte Experiment aus und leiten Sie daraus eine knappe Definition des Emerson-Effekts ab.
1 Antwort
1.) Theoretisch kann der bei der Photosynthese freigesetzte Sauerstoff (O2) vom aufgenommenen CO2 oder aus dem aufgenommenen Wasser (H2O) stammen.
Um diese Frage zu klären, werden beide aufgenommenen Stoffe mit 18O radioaktiv markiert und der Pflanze in zwei getrennten Versuchsansätzen jeweils getrennt angeboten. Einmal erhält die Pflanze radioaktiv markiertes Wasser H2(18)O und normales CO2 (oben) und einmal radioaktiv markiertes C(18)O2 und normales Wasser (unten).
Hypothese: Der in der Photosynthese produzierte Sauerstoff stammt aus dem Wasser, nicht aus dem CO2.
Schlussfolgerung: Da im oberen Ansatz der freigesetzte Sauerstoff radioaktiv markiert ist (18O2), wird der in der Photosynthese produzierte Sauerstoff aus Sauerstoffatomen des Wassers gebildet.
2.) Die Abb. zeigt die Sauerstoffentwicklung (y-Achse) aufgetragen gegen die Zeit (x-Achse) bei der Photosynthese, bei Bestrahlung der Pflanze mit unterschiedlichen Lichtwellenlängen (700nm, 680nm). Die Sauerstoffentwicklung kann dabei als Maß für die Photosyntheseleistung gelten.
Bei der Bestrahlung mit einer einzigen Lichtqualität, einer Wellenlänge, ist die Sauerstoffentwicklung, unabhängig voneinander, etwa gleich hoch (links, Pfeile 700, 680).
Bei gleichzeitiger Einstrahlung beider Lichtwellenlängen (700+680), ist die Sauerstoffentwicklung größer, als die Summe der von beiden Wellenlängen einzeln erzielten Leistungen. Es kommt offenbar zu einem Steigerungseffekt, der über Addition der Einzelleistungen hinausgeht.
Bestrahlt man danach wieder mit nur einer Wellenlänge (680nm, rechts), geht die Sauerstoffentwicklung auf die ursprüngliche Menge zurück.
Daraus kann man schließen, dass es zwei Photosysteme (700 und 680) zu geben scheint, die koordiniert zusammenzuarbeiten scheinen. Denn die Ergebnisse sprechen dafür, dass ein Photosystem offenbar nur optimal arbeiten kann, wenn auch gleichzeitig das andere Photosystem arbeitet.
Daraus lässt sich schlussfolgern, dass beide Photosysteme (700+680) sich gegenseitig zu unterstützen scheinen, so dass der gleichzeitige Lichtempfang, unterschiedlicher Wellenlängen, eine synergistische Wirkung entfaltet. Photosystem 700 und Photosystem 680 verhalten sich in ihrem Zusammenwirken nicht additiv.
Definition: Gleichzeitige Belichtung mit Licht unterschiedlicher Lichtwellenlängen wirkt synergistisch auf die Photosyntheseleistung. Der Steigerungseffekt der Photosyntheseleistung, der bei gleichzeitiger Belichtung mit Licht zweier unterschiedlicher Lichtwellenlänge, im Vergleich zu der Bestrahlung mit einzelnen Lichtwellenlängen auftritt, wird als Emerson-Effekt bezeichnet. LG