Photosynthese

[nobody]

Hallo ihr ich habe folgende Aufgabe:

Bestimme die Stoffumwandlung bei der Photosynthese und ihre Bedeutung für Mensch und Umwelt!

Ich hoffe das mir da einige helfen können, denn Bio ist nicht ganz so mein Ding.

[donjon]

Ich möchte da ein paar dürftige Allgemeinplätzchen anbieten :)
-die PS wandelt anorganische Stoffe in organische Stoffe um und macht sie so für die Konsumenten (also Herbi-, Carni-, Omnivor) erst nutzbar
-Lichtenergie wird zum Bau von Energieträgern (ATP, NADPH2) genutzt
-in der PS wird Wasser und CO2 und H2O umgesetzt
-Das Wasser wird gespalten (Fotolyse)
-mit dem gewonnen NADPH2/ATP wird der Kohlenstoff fixiert und weiterverarbeitet.

Bedeutung für Mensch und Umwelt: Es entsteht Glucose (=organischer Stoff), die dann den Konsumenten zur Verfügung steht. Da Mensch+Tier Kohlenstoff nicht selbst aus anorganischer Form heraus binden können ist die PS lebenswichtig.
Außerdem lebenswichtig: Reduzierung der CO2 Konzentration in der Luft, Freisetzung von O2


Die Anhaltspunkte mögen recht vage und eventuell teilweise inkorrekt sein, werden bei deiner Aufgabe aber sicher hilfreich sein. Da ich selbst mich mit der Angelegenheit noch näher beschäftigen muss bin ich für Korrektur und Ergänzung natürlich dankbar :)

[badcip]

Hier was zur Entdeckungsgeschichte der Photsynthese:



Beim Experiment VAN HELMONTS (ein Weidenzweig mit 2,5 kg war in einem Topf mit 100 kg Erde gepflanzt worden. In 5 Jahren hatte der Baum 84,5 kg, das Trockengewicht der Erde hatte sich aber nur um 60 g verringert) wog die Weidenpflanze nach fünf Jahren das Vielfache des Anfangsgewichts. Man weiß, dass eine solche Pflanze zu 80 % aus Wasser besteht, dies sind rund 67,5 kg. Das Trockengewicht dieser Pflanze beträgt demnach
84,5 kg - 67,5 kg = 17 kg.

Die Gewichtszunahme der Weidenpflanze in fünf Jahren war 84,5 kg - 2,5 kg = 82 kg.

Die Mineralsalzaufnahme von 60 g reicht nicht aus zu erklären, wo die 17 kg organischer Substanzzunahme herstammen. Neben der Aufnahme von Stoffen aus dem Boden muss es eine weitere Form der Stoffaufnahme geben. Dies führt zu der Frage, welche Bestandteile der Luft eine Rolle für das Leben der Pflanzen spielen.

Die ersten Versuche zur Klärung dieser Problematik führte JOSEPH PRIESTLEY gegen Ende des 18. Jahrhunderts durch.

PRIESTLEY brachte eine Kerze in einen abgeschlossenen Behälter. Die Kerze erlosch nach kurzer Zeit. Als er eine Maus in den gleichen Behälter brachte, starb sie. Daraufhin setzte er Maus und Kerze zusammen in den Behälter. Die Kerze erlosch schneller als sonst. Offenbar benötigten Maus und Kerze den gleichen Bestandteil der Luft. Wenn nun aber auf der Erde ständig Verbrennungsprozesse stattfinden und gleichzeitig viele Lebewesen atmen, müsste dann nicht dieser Luftbestandteil eines Tages verbraucht sein? Im Rahmen weiterer Versuche machte PRIESTLEY im Verlauf des Monats August 1771 eine wichtige Entdeckung. Am 17. August hatte er einen Minzezweig in die Luftmenge eingebracht in der zuvor eine Kerze erloschen war. Am 27. August konnte er in der ursprünglich verbrauchten Luft wieder eine Kerze zum Brennen bringen. Die Pflanze hatte der Luft offensichtlich den Bestandteil wiedergegeben, der ihr zunächst durch die Kerze entnommen worden war.

Der holländische Arzt IAN INGENHOUSZ (1730-1799) entdeckte die Bedeutung des Lichtes und der grünen Pflanzenteile für die Wiederherstellung „guter“ Luft. Seine Forschungen zeigten, dass der entscheidende Anteil der „schlechten“ Luft das Kohlenstoffdioxid war und derjenige der „guten“ Luft der Sauerstoff. Im Jahre 1804 bewies der Schweizer DE SAUSSURE durch sorgfältigen Vergleich des Gewichts der von der Pflanze produzierten organischen Substanz und des von ihr abgegebenen Sauerstoffs mit der Menge des aufgenommenen Kohlenstoffdioxids, dass zwischen den Ausgangsstoffen und Reaktionsprodukten eine Differenz besteht. Dies konnte nur dann erklärt werden, wenn neben dem Kohlenstoffdioxid auch das Wasser zur Ernährung der Pflanze beiträgt. Damit war die qualitative Beschreibung der Photosynthese in ihren Grundzügen gelungen:

Kohlenstoffdioxid + Wasser (+ Licht) è organische Substanz + Sauerstoff


In der Folgezeit fand man heraus, dass die Menge des aufgenommenen CO2 genau der Menge des abgegebenen O2 entspricht. Dieses Verhältnis wird als Photosynthesequotient bezeichnet. Das organische Photosyntheseprodukt in den belichteten Sprossen erwies sich als Stärke. Da Stärke aus Glucosebausteinen aufgebaut ist, durfte man mit Recht vermuten, dass zunächst Glucose als organisches Reaktionsprodukt auftrat.

Die Ausgangsstoffe der Photosynthese (CO2 , H2 0) sind energiearme Verbindungen, Glucose ist dagegen energiereicher. Diese Verbindung kann in Form von Stärke gespeichert und bei Bedarf für bestimmte Lebensprozesse genutzt werden. Hierdurch unterscheidet sich die Photosynthese wesentlich von anderen Photochemischen Prozessen (z. B. Ausbleichen von Farben oder Photographische Prozesse), bei denen die Reaktionsprodukte sofort zerfallen und ihre Energie in Form von Wärme freisetzen.

[nobody]

Erstmal allgemein ist die PS eine Form der autotrophen Assimilation.
D.h. es werden aus anorganischen, energiearmen Stoffen unter Einbeziehung von Energiequellen organische, energiereiche Stoffe.

Zur Bedeutung für die Umwelt und den Menschen:
- durch PS werden wie schon gesagt organische, energiereiche Stoffe gebildet, die dem Menschen ,den Tieren und anderen heterotroph lebenden Organismen als Nahrungsgrundlage dienen
- die PS ist eine wesentliche Bedingung für die konstante Zusammensetzung der Luft, insbesondere für den O2 und dem CO2 Gehalt
- PS ist die Grundlage jeder Land- und forstwirtschaftlichen Produktion

Stoffumwandlungen:
ADP bindet Energie und wird zu ATP
ATP und des an Enzymen gebunden Wasserstoffs wird CO2 in Glucose umgewandelt
Umwandlung Lichtenergie in chemische Energie