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Chloroplasten und Fotosynthese: Einfach erklärt für Kinder

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Leon Patrice Sobral

14.10.2021

Biologie

Photosynthese Q2

Chloroplasten und Fotosynthese: Einfach erklärt für Kinder

Die Photosynthese und der Blattaufbau sind zentrale Prozesse der pflanzlichen Energiegewinnung.

  • Der Prozess findet in den Chloroplasten statt und gliedert sich in Lichtreaktion und Dunkelreaktion
  • Die Lichtabhängige Reaktion wandelt Lichtenergie in chemische Energie (ATP und NADPH) um
  • In der Dunkelreaktion wird CO₂ fixiert und Glucose aufgebaut
  • Das Blatt ist mit speziellen Geweben wie Palisadengewebe und Schwammgewebe optimal an seine Funktion angepasst
  • Spaltöffnungen regulieren den Gasaustausch durch Schließzellen
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Photosynthese Q2

Aufbau und Funktion der Chloroplasten

Die Chloroplast Funktion ist zentral für die Photosynthese. Diese Organellen besitzen eine komplexe Struktur, die perfekt an ihre Aufgabe angepasst ist.

Die Chloroplasten werden von einer Doppelmembran umhüllt. Im Inneren befindet sich das Stroma, in dem die Dunkelreaktion stattfindet. Die Thylakoidmembranen bilden gestapelte Strukturen, die Grana genannt werden.

Highlight: Die Thylakoid chloroplast Funktion ist die Durchführung der Lichtreaktion, bei der Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird.

Example: Die Produkte der Lichtreaktion sind ATP und NADPH/H+, die in der Dunkelreaktion zur CO2-Fixierung verwendet werden.

Die Stroma Chloroplast Funktion umfasst die Dunkelreaktion, bei der CO2 fixiert und Glucose aufgebaut wird. Chloroplasten enthalten auch eigene DNA, Ribosomen und Enzyme.

Definition: Lipidtröpfchen Chloroplasten Funktion - Speicherung von Lipiden als Energiereserve.

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Photosynthese Q2

Lichtspektrum und Bedeutung der Blattfarbstoffe

Die Effizienz der Photosynthese hängt stark von der Absorption des Sonnenlichts ab. Pflanzen nutzen dafür spezielle Pigmente, vor allem Chlorophyll.

Das sichtbare Lichtspektrum umfasst Wellenlängen von 400-700 nm. Pflanzen absorbieren hauptsächlich blaues und rotes Licht, während grünes Licht reflektiert oder transmittiert wird.

Vocabulary: Photonen - die kleinsten absorbierbaren Energieeinheiten der Strahlung.

Highlight: Die Lichtreaktion Ablauf beginnt mit der Absorption von Lichtenergie durch Chlorophyll-Moleküle.

Das photosynthetische Wirkungsspektrum zeigt, in welchen Wellenlängenbereichen die Photosynthese am effektivsten ist. Dies korreliert mit den Absorptionsmaxima der Blattfarbstoffe.

Example: Chlorophyll a hat Absorptionsmaxima bei etwa 430 nm (blau) und 660 nm (rot).

Die Kenntnis des Lichtspektrums und der Blattfarbstoffe ist entscheidend für das Verständnis der Lichtabhängigen Reaktion der Photosynthese.

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14.10.2021

Biologie

Photosynthese Q2

Lichtspektrum und Bedeutung der Blattfarbstoffe

Die Nutzung des Sonnenlichts erfolgt selektiv durch verschiedene Blattfarbstoffe.

Example: Pflanzen absorbieren hauptsächlich blaues und rotes Licht, während grünes Licht reflektiert wird.

Definition: Photonen sind die kleinsten Energieeinheiten der Strahlung, wobei kurzwelliges Licht energiereicher ist als langwelliges.

Highlight: Der sichtbare Bereich des Lichtspektrums liegt zwischen 400-700nm.

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Photosynthese Q2

Lichtreaktion (Primärreaktion)

Die Lichtreaktion Ablauf findet in der Thylakoidmembran statt.

Definition: Ein Photosystem besteht aus Pigmentmolekülen und einem Integralprotein, unterteilt in Lichtsammelkomplex und Reaktionszentrum.

Highlight: Die wichtigsten Produkte der Lichtreaktion sind NADPH+H+ und ATP.

Die Lichtreaktion Gleichung zeigt die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie.

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Photosynthese Q2

Photosystem 1

Das Photosystem 1 ist spezialisiert auf die Absorption von Licht der Wellenlänge 700nm.

Vocabulary: Das "special pair" bezeichnet das Reaktionszentrum, wo die finale Energieübertragung stattfindet.

Example: Die Elektronenweitergabe erfolgt wie in einer Energiekaskade von Pigmentmolekül zu Pigmentmolekül.

Die Nettogleichung Fotosynthese verdeutlicht den Gesamtprozess der Energieumwandlung.

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Photosynthese Q2

Dunkelreaktion/Calvin Zyklus

Die Dunkelreaktion Photosynthese findet im Stroma statt und nutzt die Produkte der Lichtreaktion.

Definition: Der Calvin-Zyklus ist der Prozess der CO₂-Fixierung und Glucosebildung.

Highlight: Rubisco ist das Schlüsselenzym der Kohlenstofffixierung.

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  • Der Prozess findet in den Chloroplasten statt und gliedert sich in Lichtreaktion und Dunkelreaktion
  • Die Lichtabhängige Reaktion wandelt Lichtenergie in chemische Energie (ATP und NADPH) um
  • In der Dunkelreaktion wird CO₂ fixiert und Glucose aufgebaut
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Themen zur Klausur am 30.03.2021
1. Blattaufbau & Funktion (Spaltöffnungen, Schwammgewebe, etc.)
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Aufbau und Funktion der Chloroplasten

Die Chloroplast Funktion ist zentral für die Photosynthese. Diese Organellen besitzen eine komplexe Struktur, die perfekt an ihre Aufgabe angepasst ist.

Die Chloroplasten werden von einer Doppelmembran umhüllt. Im Inneren befindet sich das Stroma, in dem die Dunkelreaktion stattfindet. Die Thylakoidmembranen bilden gestapelte Strukturen, die Grana genannt werden.

Highlight: Die Thylakoid chloroplast Funktion ist die Durchführung der Lichtreaktion, bei der Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird.

Example: Die Produkte der Lichtreaktion sind ATP und NADPH/H+, die in der Dunkelreaktion zur CO2-Fixierung verwendet werden.

Die Stroma Chloroplast Funktion umfasst die Dunkelreaktion, bei der CO2 fixiert und Glucose aufgebaut wird. Chloroplasten enthalten auch eigene DNA, Ribosomen und Enzyme.

Definition: Lipidtröpfchen Chloroplasten Funktion - Speicherung von Lipiden als Energiereserve.

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Lichtspektrum und Bedeutung der Blattfarbstoffe

Die Effizienz der Photosynthese hängt stark von der Absorption des Sonnenlichts ab. Pflanzen nutzen dafür spezielle Pigmente, vor allem Chlorophyll.

Das sichtbare Lichtspektrum umfasst Wellenlängen von 400-700 nm. Pflanzen absorbieren hauptsächlich blaues und rotes Licht, während grünes Licht reflektiert oder transmittiert wird.

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Das photosynthetische Wirkungsspektrum zeigt, in welchen Wellenlängenbereichen die Photosynthese am effektivsten ist. Dies korreliert mit den Absorptionsmaxima der Blattfarbstoffe.

Example: Chlorophyll a hat Absorptionsmaxima bei etwa 430 nm (blau) und 660 nm (rot).

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Lichtreaktion (Primärreaktion)

Die Lichtreaktion Ablauf findet in der Thylakoidmembran statt.

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Dunkelreaktion/Calvin Zyklus

Die Dunkelreaktion Photosynthese findet im Stroma statt und nutzt die Produkte der Lichtreaktion.

Definition: Der Calvin-Zyklus ist der Prozess der CO₂-Fixierung und Glucosebildung.

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Blattaufbau und Funktion

Der Blattaufbau ist optimal für die Photosynthese gestaltet. Jede Schicht hat eine spezifische Funktion, die den Prozess unterstützt.

Die Cuticula bildet die äußerste Schicht des Blattes und schützt es vor Wasserverlust. Darunter liegt die obere Epidermis, die dem Blatt Stabilität verleiht. Das Palisadengewebe ist reich an Chloroplasten und hauptverantwortlich für die Photosynthese. Das Schwammgewebe reguliert den Gasaustausch im Blatt.

An der Blattunterseite befinden sich die Spaltöffnungen, die von Schließzellen umgeben sind. Sie kontrollieren den Austausch von Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff und Wasserdampf.

Highlight: Die Spaltöffnungen Funktion ist entscheidend für die Regulierung des Gasaustauschs und der Transpiration.

Vocabulary: Palisadengewebe Funktion - Hauptort der Photosynthese aufgrund der hohen Chloroplastendichte.

Definition: Schwammgewebe Funktion - Steuerung des Gasaustauschs durch große Interzellularräume.

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