Aufgaben 149 Botanik Von den Stomata zurück in die Wurzel: Der Weg des Kohlenstoffs Auf den vorherigen Seiten hast du gelesen, wie Wasser von den Wurzeln in die Blätter und schließlich in die Außenluft gelangt. Anders verläuft der Weg des Kohlenstoffs. Für die Produktion von Kohlenhydraten bei der Fotosynthese wird Kohlenstoffdioxid (CO2) gebraucht. Das CO2 stammt aus der Außenluft und diffundiert durch die Stomata in das Blatt (kAbb. 26 und 27). Ähnlich wie bei der Transpiration funktioniert das nur, weil es einen Unterschied zwischen der Konzentration innerhalb und außerhalb des Blattes gibt. Derzeit liegt der CO2-Gehalt der Luft bei etwa 400ppm1. Das heißt, auf eine Million Luftteilchen kommen etwa 400 CO2-Moleküle. Ganz anders sieht das beim Sauerstoff aus. Mit einem Anteil von etwa 21 Prozent sind es 210000 O2-Moleküle pro einer Million Luftteilchen. Die Pflanze muss daher sehr effizient sein, um die relativ wenigen CO2-Moleküle aus der Luft zu binden. Dafür ist vor allem ein Molekül verantwortlich: die RuBisCo (siehe S. 59). Dank der vorzüglichen Bindung von CO2 an die- ses Enzym ist bei Sonnenlicht die CO2-Konzentra- tion in den Zellzwischenräumen des Blattgewebes nur halb so hoch wie in der Außenluft – und noch einmal geringer in den Chloroplasten. In diesen wird das CO2 in Kohlenhydrate umgewandelt und damit der Atmosphäre entzogen. 1 ppm: „parts per million“ = Anzahl der Teilchen eines Stoffes pro einer Millionen Teilchen CO2 gelangt durch die Spaltöffnungen in das Blatt Abb. 26: Spaltöffnungen. Mikroskopische Aufnahme der Blattunterseite von Lavendel. geschlossene Spaltöffnung geöffnete Spaltöffnung Abb. 27: CO2-Aufnahme. Durch die Spaltöffnungen wird H2O und O2 abgegeben und CO2 aufgenommen. Spaltöffnung Schwammgewebe untere Epidermis Vakuole H2O O2 CO2 CO2 Licht In den Chloroplasten wird das aufgenomme CO2 in Glukose umgewandelt. 1 S Einige Menschen meinen, der Klimawandel würde dadurch abgepuffert, dass die Pflanzen bei erhöhtem CO2- Angebot besser und schneller wüchsen. Recherchiere, ob das stimmt, und erörtere diese These in einem Aufsatz. 2 W Du bist vielleicht sportlich aktiv und nimmst sogar an Wettkämpfen teil. Gleichzeitig möchtest du dich aber auch gut auf anstehende Tests und Schularbeiten vorbereiten. Beides kannst du aber nur in deiner Freizeit tun. Du musst einen Kompromiss zwischen Training und Prüfungsvorbereitung eingehen. Ähnlich ergeht es den fotosynthetisch aktiven Pflanzen. Sie müssen zwischen Gasaustausch und Transpiration einen Mittelweg finden. Für Pflanzen an trockenen Standorten können wir es noch schärfer formulieren: Sie haben die Wahl zwischen „Verhungern“ oder „Verdursten“. Erläutere die besondere Situation der Pflanzen an trockenen Standorten und erkläre die Schlagworte „Verhungern“ und „Verdursten“ in diesem Kontext. 3 W Beschrifte Abbildung 28 mit folgenden Begriffen: Schwammgewebe, Palisadengewebe, Leitbündel, Spaltöffnung Abb. 28: Laubblatt (Querschnitt, gefärbt) Markiere mit verschiedenfarbigen Pfeilen die Transportwege von Wasser, Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff. Gehe dabei von einem fotosynthetisch aktiven Laubblatt mit ausreichender Wasserversorgung aus. Nur zu Prüfzwecken – Eig ntum des Verlags öbv
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