Absorptions- und Wirkungsspektrum der Fotosynthese

Das Absorptionsspektrum zeigt, wie verschiedene Pigmente in den Chloroplasten Licht unterschiedlicher Wellenlängen absorbieren:

• Chlorophyll a und b absorbieren stark im blauen und orangeroten Bereich des Lichtspektrums.
• Grünes Licht wird kaum absorbiert, sondern reflektiert oder durchgelassen, was die grüne Farbe der Blätter erklärt.
• Carotinoide absorbieren zusätzlich im blau-grünen Bereich.

Definition: Die "Grünlücke" bezeichnet den Wellenlängenbereich, in dem wenig Lichtabsorption stattfindet, was zur grünen Erscheinung der Pflanzen führt.

Das Wirkungsspektrum der Fotosynthese zeigt, bei welchen Wellenlängen die Fotosynthese am effektivsten abläuft:

• Die höchste Fotosyntheserate wird bei Wellenlängen von etwa 450 nm (blau) und 680 nm (orangerot) erreicht.
• Dies korreliert mit den Absorptionsmaxima von Chlorophyll a und b.

Example: Der Engelmannsche Bakterienversuch demonstriert dies eindrucksvoll: Sauerstoffliebende Bakterien sammeln sich vor allem an Stellen einer beleuchteten Fadenalge, die mit blauem oder orangerotem Licht bestrahlt werden, da dort die Fotosyntheserate und damit die Sauerstoffproduktion am höchsten ist.

Highlight: Die Übereinstimmung zwischen Absorptions- und Wirkungsspektrum zeigt, wie perfekt die Fotosynthesepigmente an die Nutzung des verfügbaren Sonnenlichts angepasst sind.

Diese Erkenntnisse sind fundamental für das Verständnis der Biologie und insbesondere der Pflanzenphysiologie. Sie bilden eine wichtige Grundlage für das Abitur in Biologie, sei es im Grundkurs (Biologie GK) oder im Leistungskurs (Bio LK). Für eine umfassende Abitur Zusammenfassung oder einen detaillierten Lernzettel sind diese Informationen unerlässlich.