Fotosynthese, Licht, Wellenlänge.?
Um eines erstmal klar zu stellen: nein, das ist keine Aufgabe, bzw. eine Hausaufgabe von mir.
Hierbei handelt es sich um ein Selbststudium.
Ich sitze hier nämlich seit paar Tagen an dieser Aufgabe (Aufgabe Eins, siehe Bild) und kriege nicht heraus, warum dies so sein soll.
1 Antwort
Die Abb. zeigt Anregungszustände von Chlorophyll. Es gibt einen Grundzustand, ein 1. Energieniveau und ein 2. Energieniveau.
Die Absorption von Photonen durch Chlorophyll führt zur Anhebung von Elektronen auf ein höheres Energieniveau. Die Absorption von langwelligen Photonen (rot) führt zur Anhebung vom Grundzustand auf das 1. Energieniveau, die Absorption von energiereicheren Photonen (blau) führt zur Anhebung vom Grundzustand auf das 2. Energieniveau. Die angeregten Zustände reagieren nun wie folgt weiter.
Bei der Rückkehr von dem 1. Energieniveau in den Grundzustand kann Licht emittiert werden (Fluoreszenz) oder es kann ein Energietransfer auf ein Nachbarmolekül erfolgen oder es kann als Wärme verloren gehen. Für die Photosynthese ist die Weitergabe von Energie an ein Nachbarmolekül von Interesse und daher die sog. S1-S0 Übergänge interessant. Weniger die Anregung durch Blaulicht. Warum ist es nicht vorteilhaft Chlorophyll mit energiereicherem blauen Licht zu beschicken, danach fragt die Aufgabe. Die Abb. zeigt es.
Ein Anregungsereignis durch energiereicheres blaues Licht führt zwar zu einer Anhebung auf ein höheres Energieniveau (2.) als durch rotes Licht, diese Differenz von 1. zum 2. an zusätzlich aufgenommener Energie geht aber bei Rückkehr vom 2. auf das 1. Energieniveau durch Wärme verloren und kann durch die Photosynthese nicht genutzt werden.
Daher ist eine Anregung auf das 2. Energieniveau zwar gut gemeint, aber gar nicht notwendig. Es genügt Chlorophyll vom Grundzustand auf das 1. Energieniveau anzuregen durch rotes Licht, um Photosynthese betreiben zu können. LG