Begegnungen mit der Natur 5, Schulbuch

44 Stoffwechselphysiologie M Arbeitsheft Seite 12, 13 Die Sekundärreaktion folgt der Primärreaktion Die Primärreaktionen liefern ATP und NADPH + H + . Beides wird in der Sekun- därreaktion benötigt: Der in den Pflanzenzellen vorhandene Zucker Ribulose (C 5 H 10 O 5 ) nimmt CO 2 auf. Unter Mitwirkung des beim nichtzyklischen Elektronentransport gewon­ nenen Wasserstoffs wird Traubenzucker (C 6 H 12 O 6 ) synthetisiert. Nebenbei wird auch unter Abspaltung von Wasser fortwährend Ribulose neugebildet. Die Energie für diese Reaktionen stammt aus dem im zyklischen Elektronentrans­ port gewonnenen ATP. Fasst man alle Teilreaktionen der Fotosynthese zusammen, ergibt sich daraus folgende Gesamtgleichung:  Sekundärreaktion wird nach ihrem Entdecker, dem US‑amerikanischen Biochemiker Melvin Calvin (1911–1997), auch als Calvin-Zyklus bezeichnet 19  Melvin Calvin in seinem Fotosynthese-Forschungslabor. ATP C 6 H 12 O 6 NADPH + H + ADP + P NADP + – H 2 O + CO 2 NADPH + H + NADP + C 5 H 10 O 5 20  Sekundärreaktion 12 H 2 O + 6 CO 2 C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 O 2 21  Ribulose-Molekül 1. Erläutere, woher der Sauerstoff stammt, der bei der Fotosynthese freigesetzt wird. 2. In Teichen, Seen und Tümpeln kommen Purpurbakterien vor, die Fotosynthese betreiben ( S. 55). Als Wasserstoff­ quelle dient ihnen jedoch nicht Wasser, sondern Schwefelwasserstoff (H 2 S). Stelle eine Reaktionsgleichung dafür auf. Überlege: Welches Endprodukt neben Glucose fällt hier an? 3. Erkläre, wofür das Kohlenstoffdioxid bei der Fotosynthese benötigt wird. 4. Erörtere die Aussage „bei der Fotosynthese wird Kohlenstoffdioxid in Sauerstoff umgewandelt“. Ist die Aussage deiner Meinung nach korrekt? 5. Für die Synthese von Traubenzucker im Calvin-Zyklus ist kein Licht notwendig. Überlege, warum die Fotosynthese trotzdem nur bei Licht stattfinden kann. 6. Stelle dir vor, du würdest die folgenden Versuche a–j durchführen. Vermute dazu, welchen Einfluss die unterschied­ lichen Versuchsanordnungen auf die Fotosyntheseleistung der zu untersuchenden Pflanze haben würden. Gib dei­ ne jeweilige Annahme durch ein entsprechendes Symbol in der Klammer an: die Fotosyntheseleistung bleibt gleich (++), steigt (+++), sinkt (+) oder wird eingestellt (–). Diskutiere anschließend in deinem Biologieheft, wovon die Fotosyntheseleistung abhängt, indem du die von dir angenommenen Ergebnisse miteinander vergleichst. a. Eine Pflanze, die im Licht steht, wird zusätzlich mit Kohlenstoffdioxid begast ( ). b. Eine Pflanze wird in einen Kühlraum gestellt, wo sie ausreichend Licht bekommt ( ). c. Eine Pflanze wird an einem sonnigen Tag ans Fensterbrett gestellt ( ). d. Eine Pflanze wird an einem regnerischen, trüben Tag ans Fensterbrett gestellt ( ). e. Eine Pflanze wird ins Licht gestellt und zusätzlich mit Stickstoff begast ( ). f. Eine Pflanze wird ins Licht gestellt und zusätzlich mit Sauerstoff begast ( ). g. Eine Pflanze wird ins Licht gestellt und längere Zeit nicht gegossen ( ). h. Eine Pflanze wird in einen Kühlraum gestellt, wo sie ausreichend Licht bekommt und zusätzlich mit Kohlenstoff­ dioxid begast wird ( ). Selbst aktiv! Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv