Referat DER ENERGIEHAUSHALT DER PFLANZE - Die Photosynthese, Abweichende Wege der Bildung oraganischer Substanz

DER ENERGIEHAUSHALT DER PFLANZE

Eine Pflanze kann aus anorganischen Nährstoffen organische Verbindungen herstellen. Diesen Vorgang nennt man die Assimilation des Kohlenstoffs (Kohlenstoff ist in allen Organischen Wesen enthalten).

Die Pflanze nimmt den Kohlenstoff aus dem CO₂ der Luft auf und baut:

Zucker

Stärke

Zellulose

6mol CO₂ + 6mol H₂O + 2872kJ --> 1mol C₆H₁₂O₆ +6mol O₂

Traubenzucker Sauerstoff entweicht

n (C₆H₁₂O₆ - H₂O ) --> n (C₆H₁₀O₅ )

Stärke

Die Photosynthese:

Voraussetzungen für Photosynthese:            ., Glorophyl muss vorhanden sein

., es muss Licht vorhanden sein

Die Photosynthese der grünen Pflanze bewirkt den Aufbau organischer Substanz in Form von Kohlenhydraten, ausgehend von CO2 und H2O unter Beteiligung des Chlorophyls bei Ein-wirkung von Lichtenergie, wobei Sauerstoff abgegeben wird.

In den Chlorophylen ist NADP (Nikotinadenindinucleotid-Phosphat ) enthalten. Dieses NADP bindet sich mit dem H⁺ Ion, welches bei der Photolyse frei wird:

H₂O <---> H⁺ + OH^-

Das OH^- Ion verbindet sich mit einem zweiten:      2OH ---> H₂O + O

Dieser Sauerstoff ist für die Pflanze ein Nebenprodukt.

Für uns ist er lebensnotwen- dig.

Die Photosynthese wird in Licht- und Dunkelreaktion aufgeteilt:

Die CO₂ Fixierung und Umwandlung in ein Kohlenhydrat:

Pflanze nimmt CO₂ auf --> C wird an eine organische Verbindung (Zucker ) mit 5C gebunden

--> Traubenzucker mit 6C entsteht

Dieser Vorgang spielt sich in der Nacht ab, daher wird er Dunkelreaktion genannt. Außerdem wird für die Reaktion auch Sauerstoff benötigt.

--> Sauerstoff entsteht aus der bewegung des Wassers.

--> Der Zucker bzw. die Stärke entsteht aus dem CO₂.

Zusammenfassung der Photosynthese:

Grundvorgang:           Absorption (Aufnahme ) des Lichtes

Umwandlung von Lichtenergie in Chemische Energie

Weiters:          Licht regt Chlorophyl an; ATP und NADP werden wirksam

H wird vom Wasserstoff abgespalten (--> Sauerstoff stammt aus dem Wasser)

Zucker stammt aus dem CO₂

Abweichende Wege der Bildung oraganischer Substanz:

Bei der Photosynthese werden aus dem Wasser Elektronen und Wasserstoff gewonnen. Hier funktioniert das Wasser als H-Donator (Wasserstoffüberträger).

Das gelingt aber nur bei grünen Pflanzen und Blaualgen. Bakterien haben andere Wege gefunden:

Phototerotrophe Bakterien:

schwefelfreie Purpur Bakterien:

Bakterien besitzen kein Chlorophyl; haben aber zur Energiegewinnung ein 'Bakterien Chlorophyl' --> nutzen langwellige Infrarotstrahlen aus, können aber kein Wasser zerlegen --> verwenden stattdessen Alkohol als H-Donator

grüne & rote Schwefelbakterien:

können Schwefelwasserstoff zerlegen --> gewinnen H aus verwesten Tieren (in denen Schwefelwasserstoff vorkommt) --> Schwefelwasserstoff = H-Donator

Sie kommen an Neubildungszonen von Ozeanböden vor.

Chemoautotrophe Bakterien:

Oxydation mit Sauerstoff

Knallgasbakterien:

stellen auf chemischen Wegen die notwendige Energie her

Ammoniakzerlegende Bakterien:

Nitratbakterien:

zerlegen Nitrit weiter zu Nitrat; sie kommen im Boden vor und stellen wichtige Nährstoffe (Salze) für viele Pflanzen her.

Eisenbakterien:

Reduktion (Elektronen werden entzogen)

--> auch Energiegewinnung

Methanbakterien:

Lagern Wasserstoff und CO₂ an --> CH₄ (Methan) entsteht

auch hier Energiegewinnung