Temperatur- und CO₂-Abhängigkeit der Fotosynthese

Die Abhängigkeit der Fotosynthese von Temperatur zeigt unterschiedliche Verläufe bei Stark- und Schwachlicht.

Highlight: Bei Schwachlicht ist die Temperatur Fotosynthese weniger bedeutsam, da hier das Licht der limitierende Faktor ist.

Definition: Die RGT-Regel besagt, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Temperaturerhöhung um 10°C etwa verdoppelt.

Die Abhängigkeit der Fotosynthese von CO₂ zeigt einen charakteristischen Verlauf:

Example: Die Fotosyntheseleistung steigt zunächst proportional zum CO₂-Gehalt an und erreicht dann einen Sättigungspunkt bei etwa 0,15%.

Lichtqualität und Fotosynthese

Die Wellenlänge des Lichts hat einen entscheidenden Einfluss auf die Effizienz der Fotosynthese.

Definition: Die Lichtqualität bezieht sich auf die Wellenlänge des Lichts, wobei kurzwelligeres Licht energiereicher ist.

Example: Der Engelmannsche Bakterienversuch von 1882 demonstriert die unterschiedliche Photosyntheseeffizienz bei verschiedenen Wellenlängen.

Vocabulary: Das Wirkungsspektrum zeigt die relative Fotosyntheserate in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Lichts.

Highlight: Chlorophyll a, Chlorophyll b und Carotinoide absorbieren Licht unterschiedlicher Wellenlängen und ermöglichen so eine effiziente Nutzung des Sonnenlichts.

Lichtqualität und Absorption

Die Wirksamkeit verschiedener Wellenlängen des Lichts für die Fotosynthese wurde durch den Engelmannschen Bakterienversuch nachgewiesen.

Definition: Die Lichtqualität beschreibt die Wellenlänge des Lichts, wobei kurzwelliges Licht energiereicher ist.

Vocabulary: Komplementärfarben = Farben, die sich im Farbkreis gegenüberliegen

Example: Chlorophyll a absorbiert besonders stark bei 420nm und 670nm

Abhängigkeit der Fotosynthese von der Lichtintensität

Die Abhängigkeit der Fotosynthese von der Lichtintensität wird durch drei wichtige Kurven dargestellt: die reelle Fotosynthese, die apparente Fotosynthese und die Atmung.

Definition: Der Lichtkompensationspunkt ist der Punkt, an dem die Sauerstoffproduktion durch Fotosynthese dem Sauerstoffverbrauch durch Atmung entspricht.

Highlight: Die Pflanze betreibt kontinuierlich Zellatmung, unabhängig von der Beleuchtungsstärke.

Vocabulary: Die apparente Fotosynthese bezeichnet die tatsächlich messbare Sauerstoffabgabe an die Umwelt, die sich aus der Differenz von produziertem und durch Atmung verbrauchtem Sauerstoff ergibt.

Example: Bei schwacher Beleuchtung produziert die Pflanze zunächst weniger Sauerstoff als sie verbraucht, erst ab dem Lichtkompensationspunkt wird mehr Sauerstoff produziert als verbraucht.