Gibt es einen Beweis für die Photosynthese?

14 Antworten

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Beweisbar ist es Recht einfach.

http://photosynthesiseducation.com/discovery-of-photosynthesis/

http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/add_ocr_gateway/green_world/photosynthesisrev2.shtml

Du kannst ein entsprechendes Experiment auch selbst durchführen: 

http://m.wikihow.com/Show-Oxygen-Is-a-By-Product-of-Photosynthesis

http://www.saps.org.uk/secondary/teaching-resources/190-using-cabomba-to-demonstrate-oxygen-evolution-in-the-process-of-photosynthesis-

Inzwischen ist es natürlich auch möglich dies mit Isotopen nachweisen, aber diese einfachen Experimente erfüllen denselben Zweck. Bei einer solchen Frage ist es immer gut, sich anzusehen wie dieser Prozess entdeckt wurde ;) 

Woher ich das weiß:Berufserfahrung – Wissenschaftler/Molekularbiologe
elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 10:38

Danke für deinen Kommentar, habe mir deine Links angeschaut und leider keinen direkten Beweis für Sauerstoffproduktion finden können. Dass Pflanzen Sauerstoff aufnehmen, ist mir klar. Allerdings wird in den angeführten Experimenten mit angeschnittenen/verletzten Pflanzen gearbeitet, was vielleicht etwas über den Gasaustausch in der Pflanze aussagt, und zeigen kann, dass die Pflanze O2 aufnimmt, jedoch nicht, dass sie ihn produziert.

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dadita  31.03.2016, 10:47
@elisabeth222

Doch tut es. Jedes der Experimente belegt die Produktion von Sauerstoff...ich verstehe nicht ganz was dein Problem ist. 

Die einzige Erklärung dafür, dass man ein Streichholz welches allen Sauerstoff in einer Umgebung verbraucht hat nach einiger Zeit wieder anzünden kann wenn sich in dieser Umgebung eine Pflanze befindet ist, dass Sauerstoff von ebendieser produziert wird. 

Der einzige Grund warum dies nur funktioniert wenn abgeben die Pflanze in der Sonne steht, ist, dass die Produktion des Sauerstoffs Lichtabhängig ist, womit Sauerstoff als Beiprodukt der Photosynthese bewiesen ist. 

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 11:01
@dadita

Mein Problem ist, dass auch andere Faktoren für das Ergebnis verantwortlich sein können und nicht auf die Photosynthese zu beschränken ist.

Bei dem Streichholz ist nicht angegeben, ob mit angeschnittenen pflanzen gearbeitet wird oder nicht. Wenn eine Pflanze angeschnitten wird, dann tritt aufgrund des Gasaustausches unter anderem Sauerstoff aus. Ein zusätzlicher Punkt ist, dass Pflanzen unter Stress Sauerstoff abgeben (beispielsweise durch Transpiration, um sich zu kühlen durch Verdunstungskälte). Und die Pflanzen in unserer Umgebung stehen nicht unter diesem Stress.

Die Lichtabhängigkeit ist der nächste Punkt. Setzt man Wasser UV-Licht aus, dann wird Wasserdampf freigesetzt, welcher ebenfalls Sauerstoff produziert. Da mir keine einzige Messung bekannt ist, bei dem der Wasserstoffgehalt berücksichtigt wurde - ist es auch kein Nachweis, dass es durch die Pflanze kommt.

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dadita  31.03.2016, 11:10
@elisabeth222

Ob eine Pflanze angeschnitten ist, oder nicht, spielt keine Rolle. Pflanzen metabolisieren Sauerstoff und Glukose zu C02 und H20. Die Menge an Sauerstoff die bei einer Verletzung austreten würde, wäre minimal und innerhalb kürzester Zeit verbraucht. Dass der Prozess über Tage ablaufen kann widerlegt deine Hypothese. 

Der Prozess muss nicht in Wasser stattfinden, es reicht auch ein hermetisch geschlossener Behälter mit CO2 zufuhr, wie in den Experimenten gezeigt, mit denen die Photosynthese zum ersten Mal Bewiesen wurde. 

Wasser dient hier nur zur Visualisierung für Schüler. 

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 11:23
@dadita

Die Menge an Sauerstoff die bei einer Verletzung austreten würde, wäre minimal und innerhalb kürzester Zeit verbraucht.

Und wie kommst du darauf? Und warum macht man das ganze nicht mit intakten Pflanzen?

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dadita  31.03.2016, 11:27
@elisabeth222

Hat man auch gemacht, sowohl Joseph Priestley als auch Jan Ingenhousz führten ihre Experimente auch an gesunden Pflanzen durch. 

Unabhängig davon, die Menge an Sauerstoff die eine Pflanze "speichert" würde nie ausreichen um die gezeigten Effekte zu sehen, zumal die Pflanze ihn ja auch selbst verbraucht. 

Solange man eine Pflanze mit Wasser und CO2 und Sonnenlicht versorgt produziert diese als Nebenprodukt Sauerstoff und als Hauptprodukt Glukose.

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 11:45
@dadita

Ich hab mal gegoogelt und nirgendswo gefunden, ob intakte Pflanzen benutzt wurden. Hast du einen Link?

die Menge an Sauerstoff die eine Pflanze "speichert" würde nie ausreichen um die gezeigten Effekte zu sehen,

Dann könnte ich aber genauso behaupten die Menge, die die Pflanze produziert würde nie ausreichen, um die Effekte zu sehen. Nachweisen lässt sich das schwer.

Und wenn man eine Pflanze Wasser und UV-Strahlung aussetzt und das auch noch messen möchte, wird in der Regel eine durchsichtige Kuppel benutzt. Bei den Experimenten, die ich sah um O2 nachzuweisen, war jedes mal ein Beschlag an der Kuppel zu sehen. Der Beschlag deutet auf verdunstetes Wasser hin, dass die Pflanze unter Stress abgibt. Das Ding ist, der Wasserstoffgehalt des gemessenen Sauerstoffs wurde überhaupt niemals berücksichtigt.

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dadita  31.03.2016, 11:57
@elisabeth222

Meine Güte...

Wasserdampf ist Wasser, H2O in gasform. Der Beschlag der Kuppel ist kein Wasserstoff, es ist Wasser. Wasserdampf ist nicht brandfördernd. Sauerstoff schon.

Ein Streicholz in einer Kuppel mit Wasserdampf ohne freien Sauerstoff würde sich nicht entzünden lassen.

Auch wenn Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff dissozieren kann, tut es dies nur in sehr geringem Maße, ebenfalls bei weitem nicht ausreichend. 

Keiner der von dir angeführten Punkte würde ausreichen um die experimentell festgestellten Ergebnisse zu erklären, die einzige logische Erklärung ist die Produktion von Sauerstoff unter Lichteinwirkung. 

Dies kann man feststellen auch ohne Kentnisse über die genauen molekularbiologischen Hintergründe zu haben, inzwischen verfügen wir allerdings auch über diese.

Scheinbar denkst du ein abgeschnittenes Blatt wäre in der Lage tagelang Sauerstoffabzugeben, aber dem ist einfach nicht so O.o

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 12:08
@dadita

Keiner der von dir angeführten Punkte würde ausreichen um die
experimentell festgestellten Ergebnisse zu erklären, die einzige
logische Erklärung ist die Produktion von Sauerstoff unter
Lichteinwirkung.

Wasser unter UV-Strahlung setzt ebenfalls Sauerstoff frei. Darauf wollte ich eigentlich hinaus.

ebenfalls bei weitem nicht ausreichend. 

Und wie kommst du darauf, dass es nicht ausreichend ist?

Scheinbar denkst du ein abgeschnittenes Blatt wäre in der Lage tagelang Sauerstoffabzugeben

Man nimmt ja nicht umsonst Wasserpest, weil die besonders verzweigt sind und dementsprechen viele Schnittstellen mit Leitbündeln haben. Und nein das denke ich nicht. Aber mir fehlen immer Faktoren, die mit einbezogen werden müssen, wie zB. der CO2 Gehalt in abhängigkeit vom Sauerstoff und Wasserstoff. Denn ebend durch diese Faktoren, sind auch andere Erklärungen möglich.

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dadita  31.03.2016, 12:16
@elisabeth222

Hier eines der zahlreichen Beispiele.
https://m.youtube.com/watch?v=eIEJ0FfB-VI

Es handelt sich bei dem setup um eine Wasserpflanze, die ganze Pflanze befindet sich im Behälter. Später wird das Experiment mit einzelnen Blättern durchgeführt wobei die Resultate natürlich ident sind. Ohne Photosynthese ist Sauerstoff kein Produkt des internen Gasaustausches, es wird verbraucht. Folglich wäre die Pflanze nicht in der Lage es über einen längeren Zeitraum abzugeben. 

Man nimmt Wasserpflanzen, weil diese ind der Lage sind CO2 aus dem Wasser aufzunehmen und es so ermöglichen das gesamte Experiment ins Wasser zu verlegen, was es den Schülern ermöglicht die Luftblasen zu beobachten. 

Weil, wenn die UV-bedingte Dissozierung ausreichen würde, dieses Experiment auch ohne eine Pflanze dasselbe Resultat haben müsste. Dem ist aber nicht so. Du kannst es ja problemlos durchführen. 

Zudem ist die Rate der Dissoziation von Wasser zu Sauer- und Wasserstoff bekannt, die Menge an dabei entstehendem h2 und o2 würde nicht ausreichen um eine Verbrennungsreaktion zu ermöglichen. Das Gleichgwicht der Knallgasreaktion liegt zusehr auf Seiten des Produkts. 

http://bilder.buecher.de/zusatz/20/20808/20808910\_lese\_1.pdf

Ich glaube du hast dich ein bisschen festgefahren ^^ 

Es gibt keine andere Erklärung welche all diese Beobachtungen hinreichend erklären kann.

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 12:29
@dadita

Ja ich bin festgefahren, aber nicht weil ich das glauben möchte, sondern, weil es nicht logisch herleitbar für mich ist ^^ Also entschuldige, wenn ich penetrant wirke.

Ich komm mal zuerst zu der Gleichung:

2H2O ---> 2H + O2

Da entsteht doch eine ordentliche Menge an Sauerstoff, wenn 2 Wasserstoffteilchen auf ein Sauerstoffmolekül kommen, wenn man mal bedenkt, dass gerade mal 20% in der Luft für unsere Atmung nötig sind.

Und in dem Video geht auch nicht hervor, dass die Pflanze nicht angeschnitten wurde, oder hab ich das überhört?

Und die Pflanze ist ja im Wasser, könnte also weiteren Sauerstoff aus dem Wasser wieder neu beziehen, welcher wieder austreten kann. Das könnte erklären, warum die Pflanze das über einen längeren Zeitraum machen kann.

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dadita  31.03.2016, 12:37
@elisabeth222

Es ist aber logisch herleitbar. Die Reaktionsgleichubg die du gerade Aufgeschrieben hast ist die Umkehrreaktion der Knallgasreaktion. Sie ist enorm endotherm, verbraucht also sehr viel Energie, der Grund warum Wasserstoff in unserer Atmosphäre kaum Platz einnimmt. Würde deine Logik stimmen, käme aller Sauerstoff in der Amtosphäre aus ebendieser Realtion, es wäre also gleichviel Sauersoff wie Wasserstoff in der Atmosphere. Dem ist aber (bei weitem) nicht so. Es ist auch der Grund warum unsere Autos nicht mit Wasserstoffzellen fahren: Die Produktion von Wasserstoff ist zu energieaufwändig.

Der Sauerstoff, welchen die Pflanze aus dem Wasser aufnimmt, wird metabolisiert, das ist der Zweck dieser Aufnahme. Zudem: Wenn die Pflanze den Sauerstoff wieder abgeben würde, würde er nicht in Form von Blasen aufsteigen. Erbwürde das Wasser wieder mit Sauerstoff anreichern. Der Grund, warum das Gas aufsteigt und aus dem Wasser hinausdiffundiert, ist weil dieses bereits mit Sauerstoff angereichert ist. Es ist also mehr Gas da, als bereits vorher da war.

http://www.wasser-wissen.de/abwasserlexikon/s/sauerstoffgehalt_im_wasser.htm

Und hier nochmal die Geschichte der Entdeckung des Prozesses: http://www.biology-pages.info/P/Photosynthesis_history.html

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 12:55
@dadita

es wäre also gleichviel Sauersoff wie Wasserstoff in der Atmosphere

Nein weil 2 Wasserstoffteilchen einzeln sind viel reaktionsfreudiger als gebundenes O2, deshalb wird ein Teil wahrscheinlich wieder zu Wasser werden oder sich andersweitig binden, während das Sauerstoffmolekül in der Atmosphäre landet.

Und dass die Pflanze kein O2 aufnimmt, habe ich ja nicht behauptet. Ich denke allerdings nur, dass sie O2 nur unter unnormalen Bedinungen wieder abgeben, also Stress, Transpiration, Verletzen usw..

Und die Links habe ich mir angeschaut, passt auch nichts davon ins Schema.

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dadita  31.03.2016, 13:19
@elisabeth222

Der Wasserstoffgehalt in der Armosphäre beträgt übrigens 0,00005%, das ist weniger als Krypton, Helium oder Neon.
2 H einzeln kommen nicht vor, Wasserstoff bildet, wie Sauerstoff auch, ein Molekül, nämlich H2. Dieses ist relativ stabil. Es kann nicht "wieder zu Wasser werden", da es dazu wieder Sauerstoff bräuchte um H20 zu formen, womit sich der Anteil an O2 und H2 in der Atmosphäre nicht verändern würden. 

Wasser zerfällt sehr schwer in seine Bestandteile, deswegen ist Photosynthese ja so wichtig ;) Erst durch die Katalysator-Wirkung diverser Enzmye wird diese Reaktion möglich.
Nochmal: Die Ergebnisse all dieser Experimente lassen sich nur auf eine Art und Weise erklären: Pflanzen erzeugen unter Lichtzufuhr aus Wasser und CO2 die Produkte Glukose und Sauerstoff.

Deine Hypothese dass die Luftblässchen Sauerstoff sind, welche die Pflanze zuvor aus dem Wasser aufgenommen hat, ist dadurch widerlegbar, dass sich so die Sauerstoffkonzentration im System nicht ändern würde, der Sauerstoff würde sich wieder im Wasser lösen und nicht als Gas ausfallen.

Bei Pflanzen die nicht im Wasser stehen, wie z.B. bei dem Experiment von Priestley der Fall, ist es deine Hypothese gar nicht anwendbar. Dennoch wurde auch hier nachgewiesen dass in Beisein einer Pflanze ein geschlossener, sauerstofffreier Raum wieder mit Sauerstoff angereichert werden kann. 

Der Zerfall von Wasserdampf zu Sauerstoff und Wasserstoff ist dadurch widerlegbar, dass die Menge an Energie welche für diese Reaktion notwenig wäre, wenn sie ohne einen Katalysator ablaufen muss wie es im Falle deiner Hypothese der Fall wäre, die Energiezufuhr in allen Experimenten weit übersteigt. Wasser ist sehr stabil, sein Zerfall selten und kann die Beobachtungen nicht erklären.

Hier noch ein Experiment von Ruben zu diesem Thema:
http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja01848a512

http://www-plb.ucdavis.edu/courses/bis/2A/bis2A-F11/PhotosyntheticO2.pdf

Auch hier sind die Schlüsse eindeutig.
Penetranz ist keine schlechte Eigenschaft, Dinge zu hinterfragen ist sogar sehr gut! Aber man sollte halt nicht so von seinen Ideen eingenommen sein, dass man die Gegenbeweise ignoriert ;)

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 14:10
@dadita

Wasser zerfällt sehr schwer in seine Bestandteile

Soweit gehe ich ja mit. Allerdings ist das bei Wasserdampf anders, aber immernoch schwer. Und da 71% der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt sind, finde ich es gut vorstellbar, dass bei dauernder Verdunstung der Sauerstoff der Welt auch hierraus erfolgen kann. Dekondensation und Kondensation passiert ja jede Sekunde.

Wenn hieraus also 2 H Teilchen mit einem O reagieren. Dann ist im Endeffekt mehr O in der Atmosphäre als H.

Bei Pflanzen die nicht im Wasser stehen, wie z.B. bei dem Experiment von Priestley der Fall, ist es deine Hypothese gar nicht anwendbar.

Doch, ebend durch Transpiration bzw. Verdunstung.

die Energiezufuhr in allen Experimenten weit übersteigt

Bei der Glaskuppel nicht, weil hier durch Relexion sogar eine unnormal hohe Strahlung erreicht wird. Im Wasser benutzt man wie gesagt angeschnittene Pflanzen unter Stresssituationen. Unter Stress geben Pflanzen O2 ab und nehmen CO2 auf. Da gehe ich ja mit.

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dadita  31.03.2016, 14:33
@elisabeth222

Das stimmt einfach nicht ^^ 

Auch Wasserdampf ist Wasser, nur in seinem gasförmigen Aggregatszustand. Nein, durch die Änderung des Aggragatszustands wird die Dissoziation nicht wesentlich leichter. 

Durch die Dissoziation von 2*H20 (g) würde 2*H2(g) und O2 (g) entstehen. Wenn nun eines der H2 wieder mit den einem Sauerstoff Atom reagieren würde, würden wieder H2O entstehen, ein Molekül 0 und ein Molekül H2 würden zurückbleiben (was energetisch unmöglich ist, da der Sauerstoff sofort reagieren würde, mit dem H2 zu Wasser). 

Deine Rechnung geht einfach nicht auf, einfach weil bei dir Sauerstoff aus dem nichts entstehen würde. Dies ist unmöglich.

Nein, weil durch Transpiration nicht genug Wasser freiwerden würde, um eine Mikroaosphäre zu bilden bei der genug Sauerstoff dissoziieren würde um eine Verbrennungsreaktion zu ermöglichen.

Pflanzen geben auf jeden Fall O2 ab, dies ist ein essentieller Teil des Stoffwechels und keine Reaktion auf Stress. Und nochmal: Ob eine Pflanze angeschnitten ist, oder nicht, ändert nicnts an den Regeln der Chemie. 

Wie gesagt, hinterfragen ist nicht schlecht, aber intellekueller Starrsinn schon. All diese Experimente die ich dir hier gezeigt habe sind nur durch ein Phänomen zu erklären. Deine Grundvorrausetzung, dass Wasserdampf im großen Stil zu H2 und O zerfällt ist einfach falsch, es ist thermodynamisch unmöglich. Wasser, egal im welchen Aggregatszustand, ist extrem stabil. Die Experimente von Priestley, Ruben und Co kannst du mit deiner Hyposthese nicht widerlegen. 

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 15:32
@dadita

Ich hab mich verzettelt bei der Rechnung ^^ Da gehe ich mit.
Ich erzähle dir mal wie ich darauf gekommen bin: Ich habe mir ein paar Experimente angeschaut, die ich hier mal erzähle:
Gemessen wurde mit Geräten der Firma Greisinger electronic GmbH

1) Eine Schale Wasser mit einem Zylinder in der die Sonde ist, wird unter freihem Himmel eine Stunde gefilmt und dabei der O2-gehalt gemessen:
beim Start: 21,0vol%O2
3min: 21,4vol%O2
33min: 21,6vol%O2  

2) Eine Sommerpflanze mit gereinigter Wurzel in einer transparenten Kuppel in praller Sonnenstrahlung mit Beschlag:

Beim Start: 726ppm CO2
bei Beschlag: 580 ppm CO2

3) Das Gleiche wie bei "2" bloß ohne pralle Sonneneinwirkung und ohne Beschlag:

Start:   880ppm CO2 
15min: 1094ppm CO2
30min: 1353ppm CO2
Ende: 1614ppm CO2

4) Algenblüte in abgekochtem Wasser (- abgekochtes Wasser ist CO2-frei )
-sobald man den unten gezeigten Versuchsaufbau unter Lichteinwirkung setzt steigt der CO2-Gehalt extrem.
-In 5 Minuten fällt der Sauerstoffgehalt von 20.9vol% auf 19.6vol% ab.

5) Sommerpflanze ohne Kuppel im freien windstillem Raum. Die Messelektrode wird in der Nähe eines Alpenveilchenblattes positioniert.

- Sobald die Beleuchtung eingeschaltet wird, fällt der Messwert von 20,9vol% O2 auf 20,7vol% O2 innerhalb kürzester Zeit und steigt wieder, sobald das Licht ausgeschaltet wird.

Beginn : 707 ppm CO2
Ende : 933 ppm CO2

6) Wasserpestpflanze in Erlenmeyer-Kolben mit Leitungswasser bedeckt.

In 5 Minuten fällt der Sauerstoffgehalt von 20.9vol% auf 19.6vol% ab.


Jetzt frage ich mich: wie kommen dann diese Ergebnisse zustande?

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dadita  31.03.2016, 16:23
@elisabeth222

1.) Die Löslichkeit von Sauerstoff in Wasser nimmt mit der Temperatur ab. http://www.seilnacht.com/Lexikon/6Sauerst.htm

Im Link findest du eine Tabelle. Wenn das Wasser sich erwärmt geht also mehr Sauerstoff aus der Lösung in den gasförmigen Zustand über und kann dann gemessen werden.

2.) Was ist mit Beschlag gemeint? Wasserdampf? Oder eine Abdeckung?

3.) Das ist die normale Kurve einer Pflanze ohne Lichtzufuhr. Die Pflanze betreibt, wie wir auch, Zellatmung und metabolisiert Glukose und O2 zu CO2 und Wasser.

4.) Siehe oben. Auch CO2 ist eine Voraussetzung für Photosynthese. Die  Pflanze kann keine mehr betreiben, sie setzt aber ihren normalen Metabolismus also die Zellatmung fort, verbraucht Sauerstoff und setzt dabei CO2 frei.

5.) Wie sieht es mit der Lichtzufuhr aus? 

6.) Siehe 5

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 17:15
@dadita

Langsam klärt sich das Rätsel auf ^^

1. ok , danke ergibt Sinn

2. Ja Wasserdampf ist als Beschlag gemeint. Also von innen beschlägt die Kuppel aufgrund der Temperaturen in der Kuppel.

3. Also ist der hohe CO2 Anstieg der Pflanze ohne Licht normal? Müssten Pflanzen dann nicht viel mehr CO2 produzieren als O2 ?

4. ok, danke

5. Sobald Beleuchtung eingeschlatet wird, sinkt der O2 -Wert. Allerdings wurde hier Kunstlicht verwendet.

6. Ohne besondere Beleuchtung bei normalen Zimmerbedingungen.

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dadita  31.03.2016, 20:46
@elisabeth222

2. Die Pflanze betreibt Photosynthese, sie nimmt CO2 aus der Luft auf, welches im Calvin-Cyclus fixiert wird. Daher nehmen die CO2 ppm ab.

3. Ja sie produzieren CO2 deswegen werden es ja mehr ppm :)

5. könnte der selbe Grund wie 6. sein, oder es hat etwas damit zu tun, dass es eine Sommerpflanze ist, welche stärkere Beleuchtung gewöhnt ist, als in dem Zimmer. 

6. Die Photosynthese ist direkt von der Stärke des Lichtes abhängig, ohne besondere Beleuchtung wird sie nicht stattfinden. Bei den Videos hast du ja gesehen, wie die Pflanze von der Lichtquelle weggeschoben wurde und die Menge an Blasen sehr schnell abnahm. Bei einer Glühbirne wird ein Meter schon reichen um den Prozess massiv zu verlangsamen, sodass die Pflanze mehr O2 verbraucht als sie produziert. 

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elisabeth222 
Fragesteller
 01.04.2016, 00:38
@dadita

erstmal: danke für deine Geduld ^^

Beim 2. gehe ich mit, war auch als Referenzwert gedacht.

Beim 3. hatte ich mich gefragt, ob sie im Endeffekt nicht mehr CO2 produzieren als O2, weil die Sonnenphasen im allgemeinen viel weniger sind als die Dunkelphasen? Und ob das normal ist?

5. Aber bei Beleuchtung fällt doch der O2-Wert und CO2 steigt an.

Ok also ich denke wir sind uns in dem Punkt soweit einig, dass die Pflanze bei entsprechenden Lichtverhältnissen O2 produziert und CO2 aufnehmen kann. Und wenn ich es von dir richtig entnommen habe, ist es auch normal, dass Pflanzen auch sehr viel CO2 produzieren und O2 aufnimmt, wenn keine Sonne scheint?

Ich hab mir das Video ein 2. mal angesehen und mir ist etwas aufgefallen dort: Am Anfang zeigt die Frau ein Gefäß voll mit zusammengeknüllten Wasserpflanzen bei denen man nicht erkennen konnte ob sie intakt waren oder nicht. In einem anderem Abschnitt füllt ein Mädchen eine Pflanze davon aber einzeln in ein anderes Reagenzglas und man sieht dort klar eine abgeschnittene Kante. Als dieses Glas nun zu Photosynthesezwecken in die Kamera gehalten wird, sieht man auch ganz klar, wie nur von der schräg abgeschnittenen Kante Bläschen aufsteigen.

Deshalb vermute ich auch im Anfangsausschnitt waren die Ranken mehrfach abgeschnitten und das Gas entwich nur aus den abgeschnittenen Kanten, die man durch das Knäul nicht sehen konnte.

So da werde ich natürlich gleich wieder misstrauisch, wenn aus frisch abgeschnittenen Kanten Gase austreten und als Photosynthese verkauft werden.

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dadita  01.04.2016, 10:40
@elisabeth222

Du kannst eine abgeschnittene Pflanze nehmen und in ein Wasserglas legen, es werden keine nenneswerten Memgen an Gasen austreten, schon gar nicht genügend um Luftblasen entstehen zu lassen. Zudem würde dies auch nicht über einen längeren Zeitraum funktionieren, bei einigen der Experimente lässt man diesen Prozess für Wochen ablaufen. Sauerstoff ist toxisch, es wird nie mehr aufgenommen als unbedingt nötig. Was auch der Grund ist, warum die Pflanze den Sauerstoff den sie in der Photosynthese produziert wieder loswerden will und nicht einfach "für den Eigengebrauch" speichert.

Die Pflanze verbraucht O2, wie wir auch, für die Zellatmung, bei der Glukose "verbrannt" wird. Allerdings verwendet die Pflanze im Gegensatz zu uns dafür nur die Glukose welche sie selbst produziert. Sie hat keine Verdauung, keine Möglichkeit Glukose aus der Umgebung aufzunehmen.

Die Summenformeln sind: 

6 CO2 + 12 H2O + Lichtenergie => C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O

Prinzipiell kann sie also auf keinen Fall mehr O2 verbauchen als sie produziert und auch nicht mehr CO2 produzieren als sie verbraucht. 

Würde sie sämtliche Glukose welche sie produziert auch wieder vrerbrauchen, wäre der Prozess ausgeglichen, sie würde also gleich viel O2 verbrauchen wie sie produziert, dasselbe gilt für CO2.

Jetzt kommt noch der Faktor hinzu, dass die Pflanze nicht all die Glukose verbraucht welche sie produziert, ein sehr großer Teil wird für Cellulose als Baumaterial verwendet, oder für Stärke als Speicherprodukt. 

Somit entsteht ein Überschuss an O2 der abgegeben wird. 

Es gibt auch noch andere Quellen für CO2 im Metabolismus allerdings sind diese im Vergleich zur Zellatmung minimal, zudem gibt es auch andere Vorgänge bei denen CO2 verbraucht wird.

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elisabeth222 
Fragesteller
 01.04.2016, 12:40
@dadita

Nach dem Prinzip müsste die Pflanze ja mehr die Lichtreaktion betreiben (1. Gleichung), um im Endeffekt mehr Glucose zu haben, da noch ein Teil verbaut wird, richtig?

Das Gegenteil ist nun aber der Fall, da es mehr Schattenzeiten gibt. Und in Schattenzeiten wird Glucose veratmet und CO2 entsteht.

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dadita  01.04.2016, 13:35
@elisabeth222

Das ist falsch, du hast hier einen Denkfehler. 

Pflanzen sind relativ sparsame Organismen, die Glucose welche sie im Verlaufe einer Lichtphase produzieren reicht sehr lange. Auch dies lässt sich experimentell bestätigen, du kannst eine Pflanze aus dem Licht nehmen und es braucht mehr als einen Tag bis die Stärke in ihren Blättern verbraucht ist. 

Du siehst also, die Pflanze legt einen Vorrat an der groß genug ist um die Dunkelphasen zu überstehen und gleichzeitig genug Glucose zur Produktion von Velkulose übrig zu haben.

Die Photosynthesereaktion läuft weitaus öfter ab als die Zellatmung, da die meisten Zellen einer Pflanze nicht sonderlich viel Energie benötigen. Ein Beispiel: Ein Großteil der Energie welche wir aufnehmen wird von unserem ZNS und unserer Muskulatur verbraucht...beide Systeme hat eine Pflanze nicht. 

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elisabeth222 
Fragesteller
 01.04.2016, 15:04
@dadita

Das habe ich verstanden, danke.

Und da kommen bei mir weitere Fragen auf ^^

Und zwar ist im kalten Wasser ja relativ mehr O2 gelöst als im Warmen richtig? Wenn Strahlung in Form on Energie (Schwingung) auf die Wassermoleküle einwirkt, dann lockert es die Wechselwirkung zwischen den Atomen, was auch der Grund dafür ist, dass warmes Wasser sicher eher mit anderen Partikeln verbindet als im kalten Zustand.

Des Weiteren ist auch der Unterschied zwischen kalten und warmen Wasser aus der Leitung zu vergleichen. Das Warme enthält kleine Blasen. Genauso wenn man kaltes Wasser in die Sonne stellt und eine weile wartet, dann wird es Blasen bilden. Diese Blasen sollten logischerweise aus O2 bestehen, solange kein Kohlenstoff im Wasser ist.

Aber warum ist dann im kalten Wasser mehr O2 gelöst?

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elisabeth222 
Fragesteller
 01.04.2016, 15:20
@elisabeth222

http://www.u-helmich.de/bio/stoffwechsel/reihe4/reihe41/413-Licht/Versuch1.html

Genauso wie in dieser Versuchsbeschreibung. Man nimmt Wasserpest und soll die anschneiden, damit dort die Gase austreten. Wenn man keine Speziallampe hat, soll man auf einen Projektor zurückgreifen. Projektoren werden sehr hell und damit auch sehr warm. Die Wärme könnte mit den Molekülen der Pflanze wechselwirken und dementsprechend Sauerstoffverbindungen lockern, welche als Gas austreten.

Welche Eigentschaften hat Wasserpest , dass sie gerade dafür genommen wird und mehr Gas abgibt? Im Inet habe ich gelesen, dass sie Temperaturen bis zu 26°C tolleriert. Vorstellbar wäre für mich, dass unter Projektorenhitze die 26°C überschreiten und Stresssituationen auslösen.

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elisabeth222 
Fragesteller
 01.04.2016, 16:08
@elisabeth222

Ok also das mit den Blasen im warmen Leitungswasser muss CO2 sein ^^ Das nehme ich zurück ^^

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elisabeth222 
Fragesteller
 01.04.2016, 19:54
@dadita

Bedeutet also Festkörper lösen sich besser in warmen Wasser und Gase in Kalten. Man, lerne ich heute viel ^^ Warum aber löst sich dann CO2 aber erst beim Erhitzen?

Und was soll das Anschneiden der Pflanze? Warum lässt man die nicht im natürlichen Zustand?


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dadita  01.04.2016, 20:37
@elisabeth222

Das Prinzip ist das gleiche, auch CO2 ist ein Gas.

http://www.engineeringtoolbox.com/gases-solubility-water-d\_1148.html

Hier die Löslichkeitsgleichungen verschiedener Gase.

Was das anschneiden angeht, glaube ich, dass es sich hier um eine Besonderheit der Wasserpflanze handelt. Sauerstoff ist relativ schwierig aus dem Wasser zu gewinnen, weswegen Wasserfplanzen den bei der Photosynthese produzierten Sauerstoff nicht so gerne hergeben und einen Teil davon intern weiterleiten, zur Verwendung in der Zellatmung. 

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Wasserpflanze

Wasserpflanzen sind auf viele Art und Weisen an ihre besonderen Lebensumstände angepasst. Gase diffundieren in Lösung fast 10 000 Mal langsamer als in der Luft:

http://www.naturscouts.at/downloads/stillgewaesser/Wasserpflanzen.pdf

Man bekommt einfach ein schöneres Ergebnis, also mehr sichtbare Lufblasen. 

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elisabeth222 
Fragesteller
 01.04.2016, 21:49
@dadita

auch CO2 ist ein Gas.

Ja eben. Deshalb wundert es mich, dass
sich CO2 erst mit höherer Temperatur aus Wasser löst. Oder ist CO2 nur mehr sichtbar, weil sich in Relation zum O2 beim CO2 die Menge an Lösung fast 37 mal so hoch ist?

Im 3. Link zu Wasserpflanzen steht zB:

Im hohlen Stängel findet der Gasaustausch statt

Wenn man den hohlen Stängel also anschneidet, tritt logischer Weise Gas aus. Was davon schließt darauf, dass die Pflanze Sauerstoff produziert und abgibt? Der Sauerstoff ist in der Pflanze, soviel ist klar, aber durch das anritzen des Stängels ist doch nicht nachgewiesen, dass sie den unter normalen Umständen auch an die Umwelt abgeben würde? Wenn man ihn nicht anritzt, dann könnte sie ihn genauso gut vebrauchen für die Zellatmung.

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dadita  01.04.2016, 21:54
@elisabeth222

Jedes Gas hat eine eigene Löslichkeitskurve, festgelegt durch seine chemischen Eigenschaften. Du kannst sie in dem Link den ich dir geschickt habe vergleichen.

Hier kommt wieder das ins Spiel was wir schon besprochen haben: Die Pflanze verbrennt nicht soviel Sauerstoff wie sie produziert, denn nicht all die Glucose welche sie produziert wird in die Zellatmung eingeschleust, ein sehr großer Teil wird als Strukturmaterial verwendet :) Sonst würde die Pflanze nicht wachsen, sie kann Glucose, mangels Nahrungsaufnahme und Verdauung nicht so aufnehmen wie wir es tun. 

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elisabeth222 
Fragesteller
 01.04.2016, 22:00
@elisabeth222

Also das mit dem Stängel stand beim Schilf. Aber in einer anderen Passage steht viele Wasserpflanzen haben "luftgefüllte Gewebe".

Wenn ich dieses Aerenchym anritze und unter Wasser halte und sich dort ein osmotischer Druck aufbaut, dann kann diese Luft doch auch entweichen.

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elisabeth222 
Fragesteller
 01.04.2016, 22:08
@elisabeth222

Ich hab die Werte ja verglichen, daher habe ich doch die Zahl "37". Laut Tabelle lösen sich beide Gase bei Kälte besser. Nun ist es aber so, wenn ich Leitungswasser erhitze, dass Bläschen von CO2 aufsteigen. Wenn ich Wasser erst abkoche, abkühlen lasse und dann nochmal erhitze kommen keine Bläschen, da es CO2-frei ist. Habe ich heute morgen erst ausprobiert ^^

Ja habe ich doch verstanden. Trotzdem ist die Methode unter Wasser doch kein Beweis dafür, dass gerade Photosynthese passiert, weil "Gase" aus angeritzten Zellen/Stängelhohlraum/whatever durch osmotischen Druck genauso austreten können. Und die Licht/Wärmeabhängigkeit hat Einfluss auf den festen Pflanzenkörper.

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dadita  01.04.2016, 22:11
@elisabeth222

Das sind jene Wasserpflanzen die schwimmende Blätter haben, z.B. die Seerose. Sie benötigen den auftrieb. Die Wasserpest gehört nicht dazu. 

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dadita  01.04.2016, 22:16
@elisabeth222

Ja aber diese Gase sind bewiesenermaßen das Produkt von Photosynthese. Es sind nicht genig Gase da, um einen solchen Prozess am laufen zu halten, es sei denn, ss gibt eine Quelle welche ständig neue Gase produziert. Dies sind sowohl Zellatmung (CO2) als auch Photosynthese (O2). Das der Haupteil des Gases aus der Photosynthese stammt (also O2 ist) lässt sich mit einem Glimmspan sehr leicht nachweisen, deswegen gehört zum Versuchsaufbau auch immer ein Sauerstoffnachweiß, entweder chemisch oder mittels Feuer. 

Wieder: Du überschätzt die Menge an Gasen die ein Organismus in sich speichert, sogar deutlich ^^ Es würde nie ausreichen um den Effekt zu sehen, der Grund warum man das aufsteigen dieser Gase ohne Licht nicht beobachten kann. 

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dadita  01.04.2016, 22:20
@elisabeth222

Verstehst du dieses Aerenchym dient dazu es Pflanzen zu ermöglichen, ihre Blätter an der Oberfläche treiben zu lassen und Gase von der Oberfläche zu den Unterwasserteilen der Pflanze zu leiten. Dies kann die Wasserpest nicht, bzw muss sie nicht, da sie sich an ein Leben zur Gänze unter Wasser angepasst hat. 

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elisabeth222 
Fragesteller
 01.04.2016, 22:32
@dadita

Ok dann nächstes Ding ^^

Soweit mir bekannt ist, tritt der Sauerstoff bei Pflanzen normalerweise aus den Stomata in der Cuticula/Epidermis aus. Wenn man aber beobachtet, wie der Sauerstoff aus dem Leitbündel (oder Mark, oder sonstiger Stelle aus dem angeschnittenen Teil) kommt, dann ist dort irgendwas verkehrtrum. Sollte bei Beleuchtung der Wasserpest dann nicht der Sauerstoff eher aus den Blättern austreten?

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elisabeth222 
Fragesteller
 01.04.2016, 22:42
@elisabeth222

ergänzend habe ich gefunden:


Wasserpflanzen: Der Hauptunterschied zu den Pflanzen an Land besteht darin, dass sie ein weniger ausgeprägtes Stützgewebe benötigen und deshalb mit Luftkanälen (Sauerstoffspeicher in der Nacht) durchzogen sind.

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dadita  01.04.2016, 23:16
@elisabeth222

Und jetzt kannst du mal nachsehen wie die Wasserpest sich an ein Leben unter Wasser angepasst hat ;)

Ich erspars dir: Die Cuticula ist praktisch nicht vorhanden. Wie gesagt die Wasserpest ist eine Pflanze die zur Gänze unter Wasser lebt, also keinen Kontakt zur Luft hat. Das führt natürlich zu Anpassungen, z.B. wird die Aufnahme von Stoffen dadurch sehr erschwert, der geringeren Diffusionsrate von Gasen in Wasser seis gedankt. Also neigt die Pflanze dazu, Gase die sie schon hat zu behalten...einfach weil es schwierig ist, sie aufzunehmen. Dadurch unterscheidet sie sich von Landpflanzen. 

Schau ein Video, diesmal mit unverletzter Land-Pflanze:

https://m.youtube.com/watch?v=sXrmv2HXUyM

Und deine Frage gleich mehrmals beantwortet:

http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=2860

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elisabeth222 
Fragesteller
 02.04.2016, 00:18
@dadita

Du wirst es nicht glauben, aber an dem Video mit der Pflanze habe ich schon wieder etwas auszusetzen ^^

Die Kerze unter der Pflanze steht vllt 12-14cm entfernt. Halte mal deine Hand über eine 12cm entfernte Kerze und du wirst merken (habs gerade ausprobiert) es wird ziemlich ziemlich heiß. Dazu kommt die Gesamttemperatur in beiden Gläsern ist auch wieder sehr verschieden durch das Feuer. Es liegen also keine gleichen Testergebnisse vor, da die Pflanze hier wieder getresst wurde und sich wahrscheinlich versucht hat durch Transpiration zu retten.

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elisabeth222 
Fragesteller
 02.04.2016, 00:26
@elisabeth222

Äh die Gesamttemperatur in den Gläsern ist nicht anomal verschieden, aber die Pflanze bekommt halt ordentlich Hitze ab. So meinte ich das.

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dadita  02.04.2016, 00:55
@elisabeth222

Das was du auszusetzen hast, stimmt eben einfach nicht ^^ 

Und nochmal: Deine Hypothese mit der Transpiration nicht nicht haltbar. Dies würde vorrausetzen, dass sich im Volumen der Pflanze mehr Sauerstoff befinden würde als im selben Volumen Luft, den diese noch dazu vollständig und Rückstandslos abgibt. Dem ist nicht so. 

Du musst langsam wirklich lernen, nicht an deinen Ideen festzuhalten wenn diese nicht haltbar sind. Sonst wird es echt anstrengend ^^ 

Auch wenn die Pflanze Sauerstoff unter Stress freisetzen würde, warum auch immer sie dies tun sollte, da es keine Schutzfunktion bringt: Sie kann niemals soviel freisetzen wie sich in der Luft befindet die sie verdrängt. Die einzige Erklärung für das längere Brennen der Kerze ist, dass es in dem einen Glas eine Quelle von Sauerstoff gibt, welche es in dem anderen nicht gibt. 

Die Pflanze gibt durch Transpiration Wasser ab, aber dass dieses nicht zu O2 und H2 zerfällt haben wir inzwischen hoffentlich geklärt ;) 

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elisabeth222 
Fragesteller
 02.04.2016, 01:20
@dadita

Also, laut Wikipedia steht dort:


Die Stomata regulieren den Gasaustausch der Pflanze mit der Umgebungsluft. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um die Abgabe von Sauerstoff und Wasser (Transpiration)

Keine Ahnung ob das so gemeint sein soll, für mich klingt es so, dass Abgabe von Sauerstoff + Wasser = Transpiration. Das könnte sie vllt zusammen machen, damit O2 das H2O rauspresst? Keine Ahnung ^^

Und die Kerze könnte ja auch länger brennen, weil die Pflanze unter Hitze Methan freisetzt oder so. Ja ich weiß Methan klingt unwahrscheinlich, aber wer weiß was mit den Funktionen einer Pflanze passiert, nachdem sie unter eine Flamme gehalten wird? Natürlich ist diese Bedingung nicht.

Was ich mit dem Rumgerede sagen will ist: Mir wäre ein Beweis unter natürlichen Bedingungen lieber, als wenn man eine Pflanze Feuer aussetzt oder anschneidet. Das Ausschlussverfahren finde ich zu platt. Am liebsten wäre es mir einfach eine normale Pflanze der Sonne auszusetzen und den O2 Gehalt zu messen. Aber sowas finde ich leider nicht.

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dadita  02.04.2016, 01:40
@elisabeth222

Ja aber der Sauerstoff den sie abgibt ist eben Folge der Photosynthese, keine Reaktion auf Stress. Das ist auch Transpiration an sich nicht, es ist physiologisch und dient der Regulation des Wasser- und Gashaushalts der Pflanze. Sie "rettet" sich dadurch nicht, im Gegenteil, in Falle von Hitze würde die Pflanze ihre Stomata eher schließen um den Wasserverlust zu reduzieren.

Wie du vllt. weißt sind Gase schwer zu zähmen, auch für uns. Wir haben einen sehr komplexen Apparat entwickelt, der O2 in unseren Körper bringt und CO2 hinaus.

Die Pflanze tut dies in vereinfachter Form: Sie benötigt CO2 und will O2 loswerden, wir haben ja schon geklärt das sie mehr Photosynthese betreibt als Zellatmung, da sie nicht all die Glucose veratmet die sie produziert. Das ist der Sinn der Stomata: Die erleichterete Diffusion von CO2 hinein und O2 hinaus, dazu gibt es Transpiration der Pflanzen. Der Verlust von Wasser ist dabei ein (unerwünschter) Nebeneffekt, den die Pflanze aber in Kauf nehmen muss (dies tun auch wir bei unserer Atmung). Mit Stress hat dies nicht viel zu tun. 

Dein Problem ist, dass du scheinbar verzweifelt nach einem Grund suchst warum die Photosynthese nicht stimmen kann...obwohl sie es offensichtlich tut. Pflanzen produzieren kein Methan, dies ist eine Eigenschaft von Mikroorganismen. Welche Produkte der Stoffwechse von Pflanzen hat und welche nicht, wissen wir ;) 

Und diesen Beweis gibt es, sogar mit radioaktiven Isotopen die dir zeigen, dass das O2 aus dem H2O kommt, ich hab dir den Link dazu auch bereits geschickt:

Die Publikation:
http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja01848a512
und eine kleine Aufgabe dazu: 

http://www-plb.ucdavis.edu/courses/bis/2A/bis2A-F11/PhotosyntheticO2.pdf

Der Grund warum du keine Videos zu dem Thema findest, ist dass alle Experimente hierzu heute nur noch zu Demonstrationszwecken durchgeführt werden, wofür eine Kerze natürlich schön geeignet ist. Photosynthese ist inzwischen sowohl chemisch als auch molekularbiologisch praktisch restlos aufgeklärt und bewiesen, daher gibt es keine Experimente mehr dazu ^^ 

Die molekularbiologischen Hintergründe habe ich ja bisher ausgeklammert, ich denke das würde jetzt zu weit gehen ^^

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elisabeth222 
Fragesteller
 02.04.2016, 02:12
@dadita

Ich glaube doch, dass der Sauerstoff aus dem Wasser dafür kommt, daran hab ich auch davor schon geglaubt ^^ Und mittlerweile glaube ich auch, dass die Photosynthese anhand der Produktionsmengen Sinn machen. Weil das war vorher für mich nicht ganz klar, ich ging davon aus mehr Schattenphase = mehr CO2. Das es nicht so ist, weiß ich ja jetzt ^^

Das einzige was halt für mich noch unklar ist sind die dafür ausgewählten Experimente.Wenn du mir sagen würdest woher genau der Sauerstoff aus dem abgeschnittenem Stengel austritt, dann wäre das schonmal was. Genauso, wenn man sagen kann was mit einer Pflanzenzelle passiert, die plötzlich 50°C durch eine Kerzenflamme ausgesetzt ist, welche Stoffe da freigesetzt werden, welche Moleküle dort wie reagieren usw... da könnte es ja Faktoren oder Mechanismen geben auf die man gar nicht so leicht kommt.

Und kannst ruhig ins molekulare gehen ich studiere ja nicht umsonst Biologie, auch wenn man es mir vielleicht nicht anmerkt ^^ Bin noch zu frisch dabei wahrscheinlich.

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dadita  02.04.2016, 11:06
@elisabeth222

Dafür würde ich einen Botanikprofessor an deiner Uni fragen, so genau kenne ich mich mit Wasserpfanzen nicht aus ;) 

Molekulabiologisch verhalten sich Pflanzen genau wie andere Sukaryonte Zellen in Reaktion zu Hitze: Eine erhöhte Produktion von Heat-Shock-Proteinen und bei einem zu langen aussetzen: Nekrose.

Die gesamte Pflanze reagiert zuerst mit dem Öffnen iher Stomata um den Evaporationsprozess zur Kühlung zu verwenden, dies funktioniert bis zu dem Zeitpunkt wo der Wasserhaushalt der Pflanze dadurch in Bedrängnis kommt und sie dehydriert, sie schließt dann ihre Stomata, was dazu führt, dass kein Gasaustausch mehr stattfinden kann und Photosynthese zum erliegen kommt. 

Transpiration fungiert in diesem Fall nicht nur zum Gasaustausch, sondern auch, wie beispielsweise beim Menschen, zur Kühlung durch Verdunstung.

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dadita  02.04.2016, 11:19
@elisabeth222

Die Experimente sind eben hauptsächlich zu Demonstrationszwecken gedacht ;) 

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Für dich gibt es dafür keinen Beweis, weil du keinen anerkennen würdest. Das hat aber mehr mit dir, als mit der Tatsache der Photosynthese zu tun.

elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 10:53

Doch, ein Beweis wäre für mich zB. wenn man bei einer beliebigen Pflanze in natürlicher Umgebung (nicht unter Stress) und unverletzt einen O2 Antieg messen kann mit gleichzeitigem Einbezug der Wasserstoffwerte und dementsprechender CO2-minderung.

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Es geht rel. einfach: Wasserpest in ein Becherglas mit abgekochtem Wasser (das treibt alle! Gase aus),Einleiten von CO2 und dann los. Der entstandene Sauerstoff (mit Trichter darüber aufgefangen) läßt sich durch Glimmspanprobe nachweisen.
Und dieser Sauerstoff kann NICHT aus dem Wasser oder den Pflanzeninnereien stammen, denn dort gibt es nur Luft und die läßt den Glimmspan nicht aufflammen. Statt Glimmspan als Nachweis (quantitativ ) Pyrogallollösung.

Der Sauerstoff, den Pflanzen abgeben stammt aus dem aufgenommenen Wasser. Das kann man Nachweisen, indem man Pflanzen mit Wasser versorgt, welches mit dem Sauerstoffisotop 18O angereichert wurde. Dieses Isotop ist schwerer als das übliche 16O und kann dann mittels Massenspektrometrie gemessen werden.

So eine Isotopenuntersuchung oder solche mit radioaktiven Isotopen können im Allgemeinen genutzt werden um Stoffwechselwege einzelner Moleküle nachzuvollziehen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Isotopenuntersuchung

elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 10:27

Wenn die Pflanze den Sauerstoff nun aus dem Wasser aufnimmt, dann ist es doch kein Beweis, dass sie ihn auch dauerhaft abgibt?

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Agronom  31.03.2016, 11:18
@elisabeth222

Dafür das Massenspektrometer, damit kann die Luft auf den Gehalt an Isotopen untersucht werden und ein Anstieg des 18O Anteils beweist dir dann, das es aus dem pflanzlichen Stoffwechsel kommen muss.

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 11:26
@Agronom

Ich nehme an der Versuch wird unter einer luftdichten Glocke ausgeführt mit Einfluss von UV-Strahlung?

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Agronom  31.03.2016, 11:48
@elisabeth222

Natürlich wird soetwas unter abgeschlossenen Bedingungen durchgeführt, dazu noch eine Kontrolle ohne zugesetzte Isotope.

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 11:59
@Agronom

Ok, weil bei den Experimenten, die ich dazu gesehen habe war dort jedes mal ein Beschlag an der Kuppel zu erkennen, der auf Verdunstung von Wasser hindeutet. Bei diesen Experimenten, wurde jedoch kein Wasserstoffgehalt berücksichtigt.

Wenn der Beschlag schon sichtbar wird, bedeutet es, dass die Temperaturen unter der Kuppek durch Reflexion etc. höher als normal sein müssen, bedeutet die Pflanze steht unter Stress und versucht sich durch Transpiration von Wasserdampf zu kühlen. Und das macht die Pflanze unter normalen Bedingungen nicht so in der Art, als wenn sie dieser Glocke mit UV-Licht ausgesetzt ist.

Man kann also nicht sagen, ob die Isotope durch Verdunstung nachgemessen wurden, oder ob die Pflanze es unter natürlichen Bedingungen abgibt, denn genau das gleiche würde auch passieren, wenn man nur Wasser in der Glocke hätte - ohne Pflanze.

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Agronom  31.03.2016, 12:02
@elisabeth222

Doch das geht, würde es aus der Transpiration stammen, so wäre es immernoch Wasser, man misst aber den elementaren Sauerstoff.

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 12:11
@Agronom

Ja aber der Wasserdampf dissoziiert zu Sauerstoff, das ist das Ding.

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dadita  31.03.2016, 12:19
@elisabeth222

In minimalen Mengen. Der Zerfall von Wasser in seine Bestandteile ist ausgesprochen endotherm, es wird viel Energie benötigt. Es ist die Umkehrrealtion der Knallgasreaktion und findet ohne Einwirkung von Außen praktisch nicht respektive in einem zu vernachlässigendem Ausmaß statt. 

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Agronom  31.03.2016, 12:20
@elisabeth222

Wäre es so einfach, hätten wir keine Sorgen bei der Energieversorgung, dieser minimale Anteil der da dissoziiert kann einberechnet werden.

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 12:43
@Agronom

Ja viel Energie, deshalb ist ja auch starke  UV-Strahlung von nöten und Wasser in dekondensierter Form, weil hier die Wechselwirkungen der Atome untereinander viel geringer ist und die Teilchen mehr schwingen.

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dadita  31.03.2016, 13:21
@elisabeth222

Die UV-Strahlung in allen Versuchsaufbauen ist dafür aber nicjt stark genug. Wasserstoff macht 0,00005 % unserer Atmosphäre aus, im Gegensatz zu den 20% Sauerstoff. Durch eine Dissoziation von Wasserdampf lässt sich diese Diskrepanz nicht erklären. 

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 14:13
@dadita

Doch weil 2 Wasserstoffteilchen mit einem O reagieren. Bedeutet es ist mehr O in der Atmosphäre, welches beispielsweise zu O2 reagieren kann, wenn alle Wasserstoffe weg sind.

Und in der Kuppel haben wir Beschlag, der beweist, dass die UV-Strahlung stark genug ist. Der daraus entstandene Sauerstoff ist nachmessbar. Und besonders durch die Reflexion der Strahlung in der Kuppel entstehen abnorm hohe Werte, die nicht mit natürlichen Bedingungen vergleichbar sind.

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Agronom  31.03.2016, 14:35
@elisabeth222

Kondensation am Glas beweist lediglich, dass die Pflanze transpiriert, sonst nichts.

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dadita  31.03.2016, 14:37
@elisabeth222

Wo soll denn dieses O herkommen? Nicht aus durch UV-Strahlung dissoziiertem Wasser, denn dabei entstehen Wasserstoff und Sauerstoff in genau dem Verhältnis in dem sie in Wasser vorhanden sind.

Sauerstoff kam in der Atmosphäre nicht vor, bevor Organismen begonnen haben Photosynthese zu betreiben. 

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Geological_history_of_oxygen

Die einzige Quelle von signifikanten Mengen molekularen Sauerstoffs ist die Photosynthese. 

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dadita  31.03.2016, 15:03
@elisabeth222

Und der Beschlag beweist wirklich gar nichts. Kann es sein, dass dir nicht ganz klar ist, was Wasserdampf ist? UV-Strahlung wird nicht von signifikant von Glas reflektiert, der Grund warum eine Glasbrille keinen nennenswerten UV-Schutz bietet. 

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 15:05
@dadita

Na zum Beispiel wäre möglich, dass der Wasserdampf an der Ozonschicht in Sauerstoff und Ozon zerfällt und der Wasserstoff nach oben entweicht.

Und ich sage ja nicht, dass Cyanobakterien das nicht können oder sonstiges oder schließe alle Pflanzen generell aus. Bei der Weltentstehung gibt es ja auch Theorien, dass es Jahrhunderte geregnet hat, und das Wasser später kam usw...

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 15:07
@dadita

Ein gutes Beispiel hierfür ist ein Auto. Wenn es im Sommer 30°C oder mehr sind, dann können im auto bis zu 50°C entstehen, durch Relexion der UV-Strahlung. Auf diesem Effekt beruht übrigens der Treibhauseffekt.

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Agronom  31.03.2016, 15:13
@elisabeth222

Treibhauseffekt und die Erwärmung im Auto beruhen auf der Reflexion Infrarotstrahlung, auch als Wärmestrahlung bekannt.

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dadita  31.03.2016, 15:20
@elisabeth222

Das ist falsch. UV-Strahlung und Wärmestrahlung sollten nicht verwechselt werden. UV-Strahlung ist kurzwillig und ionisierend, eine Eigenschaft welche essentiell für die Photosynthese ist. Infrarotstrahlung ist langwellig und nicht ionisierend. 

Vllt solltest du dich mit einigen Grundlagen beschäftigen bevor du dich an die Umwerfung der Photosynthese machst ^^

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dadita  31.03.2016, 15:22
@elisabeth222

Nein, das wäre nicht möglich, da auch Wasserdampf und Wasserstoff der Gravitation unterliegen und nicht einfach ins Weltall entweichen können :) 

Wasser ist die Grundlage allen Lebens, selbiges kam erst nachdem Wasser auf die Erde kam. Folglich sind diese Theorien für die Photosynthese irrelevant. 

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nataira  31.03.2016, 12:58

Aber das Experiment funktioniert doch auch wenn du die Pflanze i stinknormales Sonnenlicht stellst..

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Ja es gibt ein ganz einfaches Experiment, man tut eine Pflanze unter Wasser. Ich glaube eine wasserplfanze und nach einiger Zeit siehst du die Luft blasen hochsteigen, das ist reiner Sauerstoff.
LG

elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 00:33

Das ist aber kein Beweis für eine Produktion von Sauerstoff. Höchstens dafür, dass sie Sauerstoff enthält, welches unter anderem in Leitbündeln, Interzellularen etc. gespeichert ist. Wenn ich meine Adern aufschneide und aus meinem Blut Sauerstoff nachweise, dann ist es ja auch kein Beweis dafür, dass ich Photosynthese betreibe.

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PFromage  31.03.2016, 07:27
@elisabeth222

Da die Pflanze das dauerhaft tut (wenn sie mit CO2 versorgt wird), ist das schon ein Beweis

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 10:30
@PFromage

Mir ist nur bekannt, dass sie dass eine Zeit lang tut und ein nicht ganz unwesentlicher Einfluss ist, dass die Pflanze vorher angeschnitten/verletzt wurde - soweit mir bekannt ist.

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dadita  31.03.2016, 10:48
@elisabeth222

Sie tut es dauerhaft, angeschnitten sein spielt dabei keine Rolle, warum sollte es auch.

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elisabeth222 
Fragesteller
 31.03.2016, 11:31
@dadita

Weil Gasaustausch in der Pflanze passiert. Wenn man die Pflanze anschneidet, kann der Sauerstoff, der aus dem Wasser aufgenommen wurde, abgegeben werden.

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dadita  31.03.2016, 13:25
@elisabeth222

Du scheinst eine ziemlich falsche Vorstellung davon zu haben, wieviel Sauerstoff innerhalb eines Organismus gespeichert werden kann. Sauerstoff ist reaktiv und toxisch, ein Organismus nimmt nicht mehr davon auf als er benötigt. 

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