Faktoren der Fotosynthese: Licht, CO₂ und Temperatur einfach erklärt

Licht & Temperatur

Einfluss des Lichts

Die Abhängigkeit der Fotosynthese von Licht zeigt markante Grenzwerte.

• Lichtkompensationspunkt: CO2-Aufnahme der Fotosynthese und CO2-Abgabe der Atmung sind genau ausgeglichen.
• Lichtsättigung Fotosynthese: Maximale Fotosyntheserate ist erreicht; mehr Licht bringt keine Steigerung.
• Begrenzender Faktor: Das Gesetz besagt, dass der am weitesten im Minimum befindliche Faktor die Rate limitiert.

Einfluss der Temperatur

Die Abhängigkeit der Fotosynthese von Temperatur zeigt eine Optimumkurve, da Enzyme die Reaktionen steuern.

• RGT-Regel: Die Reaktionsgeschwindigkeit verdoppelt sich bei einer Temperaturerhöhung um $10^\circ\text{C}$.
• Maximum: Bei über $40^\circ\text{C}$ sinkt die Leistung durch Denaturierung der Enzyme drastisch.

💡 Tipp: Die lichtunabhängige Sekundärreaktion ist stark temperaturabhängig, die Primärreaktion dagegen kaum.

Faktor Kohlenstoffdioxid

CO2 als limitierender Faktor

Die Abhängigkeit der Fotosynthese von CO2 bestimmt oft die reale Leistung im Alltag.

• Minimum: Der natürliche CO2-Gehalt der Luft liegt bei nur etwa $0,038\ \text{Vol.-}\%$.
• Optimum: Das Maximum der Leistung liegt meist erst bei rund $0,1\ \% \text{ CO}_2$.
• CO2 Sättigungspunkt Definition: Der Wert, ab dem eine weitere Erhöhung der CO2-Konzentration die Fotosyntheserate nicht mehr steigert.

Beispiel:

• Problem: Ermittle den limitierenden Faktor in einem Gewächshaus bei $0,038\ \% \text{ CO}_2$ und starkem Licht.
• Lösung: Da Licht reichlich vorhanden ist, limitiert das CO2 im Minimum die Rate. Eine CO2-Begasung schafft Abhilfe.

💡 Achtung: Die Abhängigkeit der Fotosynthese von abiotischen Faktoren zeigt, dass Lichttherapie ohne genug CO2 nutzlos ist.