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Transkript Fotosynthese – Bedeutung und Lichtaufnahme der Pflanzen

Hallo! Mein Name ist Sabine und in den nächsten Videos will ich dir erklären, wie die Photosynthese funktioniert. Damit du verstehst, warum dich deine Lehrer mit Begriffen wie Calvinzyklus, NADP und Fotophosphorylierung quälen, gibt es erst mal etwas Allgemeines zur Photosynthese und ihrer Bedeutung für unser Leben. Photosynthese bezeichnet den Prozess, bei dem die Pflanze aus 6 Kohlenstoffdioxid und 6 Mal Wasser Glucose und 6 Mal Sauerstoff bildet. Die Gleichung, die du hier siehst, ist wirklich wichtig und du musst sie wirklich draufhaben, weil sie in so gut wie jeder Arbeit abgefragt wird. Synthese ist das Fachwort für Bildungsprozess oder Herstellung, und da die Energie für die Bildung von Glucose aus dem Sonnenlicht stammt, heißt diese Synthese eben Photosynthese. Soweit so gut. Von der Photosynthese hängt das komplette pflanzliche, tierische und menschliche Leben auf dem Planeten Erde ab. Glucose ist der Grundbaustein, aus dem zunächst Stoffe wie zum Beispiel Fructose, Saccharose, Cellulose und Stärke werden können. In der Weiterverarbeitung entstehen dann so tolle Sachen wie Obst und Gemüse oder Brot. Also ohne Photosynthese gäbe es nichts zu essen und außerdem nichts zu atmen, denn wo käme der Sauerstoff her und wer würde den CO2-Gehalt in der Atmosphäre gering halten? Hier ein kleines Zahlenbeispiel. Ein einziger Laubbaum produziert an einem Tag 12 Kilogramm Kohlenhydrate um 9000 Liter Sauerstoff. Der Mensch profitiert darüber hinaus von der Photosynthese, um Nutzpflanzen zu züchten und diese an seine zukünftigen Schnitzel zu verfüttern. Außerdem erhält er aus dem Wald Holz, Papier und Cellulose, Kohle, Torf, Erdöl und Erdgas, damit ihm schön warm ist und er Auto fahren kann. Aus dem Meer Fische, Muscheln, Krebse und Algen, die entweder Wasserpflanzen gegessen haben oder als Pflanze eben selber Photosynthese betrieben haben, und als Allerletztes sind pflanzliche Inhaltsstoffe Ausgangssubstanzen für zum Beispiel Arzneimittel. Also ist die Photosynthese für die chemische Industrie auch sehr wichtig. Wie das Bilden von Glucose funktioniert, erkläre ich dir jetzt. Zunächst musst du wissen, dass die Photosynthese sich in zwei Phasen gliedert. Da gibt es zum einen die Lichtreaktion und die zweite Phase heißt Dunkelreaktion. Ein anderer Name für die Lichtreaktion ist Primärprozess. Hier wird erst mal Wasser gespalten. Die eigentliche Glucosebildung findet in der Dunkelreaktion statt. Andere Namen für die Dunkelreaktion sind Sekundärprozess und Calvinzyklus. Als Erstes wollen wir aber die Lichtreaktion genauer unter die Lupe nehmen. Wie nimmt eine Pflanze Licht auf? Die Lichtreaktion spielt sich in den Chloroplasten ab. Diese enthalten viel von dem grünen Blattfarbstoff Chlorophyll. Ich habe jetzt mal nur zur Anschauung ein Ausschnitt von einem Chlorophyllmolekül hier hingezeichnet. Also, das musst du dir nicht merken; das ist einfach nur, damit du mal weißt, wie das aussieht. Die einzelnen Atome halten über Elektronenpaarbindungen zusammen. Einige davon habe ich orange mal nachgezeichnet. Jedem Elektron kann man einem Energieniveau zuordnen. Wenn Licht auf den Farbstoff fällt, werden die Elektronen angeregt und gelangen auf ein höheres Energieniveau. Die Stärke der Anregung hängt von der Farbe des Lichts ab, denn in jeder Wellenlänge steckt verschieden viel Energie. So katapultiert blaues Licht Elektronen auf ein viel höheres Energieniveau als rotes das tun würde. Die Elektronen bleiben aber nicht lange im angeregten Zustand. Sie fallen auf ihr Grundniveau zurück. Dabei wird die aufgenommene Energie in Form von Wärme oder Fluoreszenzlicht frei. Aber, was noch viel praktischer ist, sie kann auch für fotochemische Reaktionen genutzt werden. Die Lichtreaktion spielt sich in den Chloroplasten ab, wie ich eben schon gesagt habe. Genauer gesagt in den Grana. Das sind die Membranstabel im Inneren des Zellorganells. Diese bestehen noch einmal aus kleinen Membrantaschen, die nennt man Thylakoide. Und dort, in den Thylakoidmembranen, da passiert die Lichtreaktion. Das ist jetzt für dich zur Orientierung, damit du weißt, wo wir uns genau in der pflanzlichen Zelle befinden. Wichtig sind erst mal die Fotosysteme. Diese bestehen aus 300 Blattfarbstoffmolekülen und einigen Proteinmolekülen. Bei den Blattfarbstoffen handelt es sich jetzt nicht nur um Chlorophyll, sondern auch um Carotinoide und andere Farbstoffe. Alle Farbstoffmoleküle absorbieren einfallendes Licht, so wie ich das eben erklärt habe. Aber nur einige Moleküle können die Energie für fotochemische Reaktionen nutzen. Zum Beispiel das Chlorophyll a. Deswegen sitzt es im Reaktionszentrum des Fotosystems. Die anderen Moleküle fangen die Energie ein und leiten sie weiter. Man kann sich ein Fotosystem also wie einen Trichter vorstellen. Das Licht wird auf einer großen Fläche eingefangen und gebündelt. Das ist vor allem nützlich, wenn die Sonne mal von Wolken bedeckt ist oder sie gerade am Auf- oder Untergehen ist. Ein anderes Wort für Fotosystem ist daher auch Lichtsammelfalle. Die Farbstoffe, die Licht absorbieren und weiterleiten, nennt man Antennenpigmente. Im Reaktionszentrum sitzt das Chlorophyll a. An dieses ist ein Proteinmolekül gekoppelt, welches bewirkt, dass vor allem Licht mit der Wellenlänge von 700 Nanometern absorbiert wird. Solche Fotosysteme nennt man dann Fotosystem 1 oder P700. Beim Fotosystem 2 ist an das Chlorophyllmolekül im Reaktionszentrum ein anderes Protein gekoppelt, welches das Absorptionsmaximum auf 680 Nanometer verschiebt. Deswegen heißt das dann auch P680. Grünes Licht mit der Wellenlänge von 500 bis 550 Nanometern wird vor allem durch Carotinoide absorbiert und dann weitergeleitet. Fassen wir zusammen: Du hast bist jetzt gelernt, warum die Photosynthese so wichtig für das Leben auf der Erde ist. Du kennst die Photosynthese-Gleichung, die du unbedingt auswendig wissen must. Auf dem Weg von Kohlenstoffdioxid und Wasser zu Glucose und Sauerstoff weißt du jetzt, wie die Pflanze Licht aufnimmt. Im nächsten Teil lernst du die Lichtreaktionen kennen. Dabei zeige ich dir, wie Wasser gespalten wird, wie ein Elektron auf der Thylakoidmembran entlangwandert und wie man durch Fotophosphorylierung ATP gewinnt. Ich hoffe, ich konnte dir anschaulich das Thema erklären und habe dich nicht zu sehr mit den chemischen Grundlagen verwirrt. Ich mach jetzt erst mal Mittagspause und hoffe, wir sehen uns bald. Bis dann!

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27 Kommentare
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    Sehr seh gut. Du hast die mit abstand angenehmste stimme hier :)

    Von Kranz997, vor 7 Monaten
  2. Default

    Super Video!! Vielen dank

    Von Lukas Jaskolka, vor mehr als einem Jahr
  3. Default

    Sehr sympatisches Video ;)

    Von Jfgutenmorgen, vor fast 2 Jahren
  4. Default

    Tolles Video; hat mir wirklich geholfen! Deiner Stimme kann man auch sehr gut zuhören.

    Von Felicitasgassner, vor etwa 2 Jahren
  5. Default

    Klasse, einfach nur Klasse!

    Von Maunzikatz, vor mehr als 2 Jahren
  1. Default

    Klasse, einfach nur Klasse!

    Von Maunzikatz, vor mehr als 2 Jahren
  2. Marcel

    Ja du hast Recht. Im Video ist aber die vereinfachte Reaktionsgleichung gezeigt. Da auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung Wasser entsteht, kann man dies kürzen. So bleiben auf der linken Seite 6 Wasser stehen.

    Von Marcel Schenke, vor mehr als 2 Jahren
  3. Default

    Die Photosynthese Gleichung ist doch

    12H2o + 6Co2 --> C6H12o6+ 6H2o + 6o2
    12 Wasser +6 Kohlendioxid ----> Glucose +6 Wasser +6 Sauerstoff

    Von V Alex Yi 1, vor mehr als 2 Jahren
  4. Default

    Hat mir sehr geholfen ! Danke :)

    Von Bellacool, vor fast 3 Jahren
  5. Default

    Total angenehme Stimme! Man kann dir schön folgen.

    Von S Stadtfelder, vor fast 3 Jahren
  6. Default

    Sehr angenehme Stimme, aber das Deutsch...."nix zu essen und außerdem nix zu atmen"..."oder sie am auf- oder untergehen ist" ist mitunter zu umgangssprachlich.

    Von Stephan Klein 1, vor fast 3 Jahren
  7. Marcel

    Hallo Therese, du hast Recht, aber auch deine Antwort ist nicht ganz richtig. Nun ist aber die richtige Lösung der vereinfachten Photosynthesegleichung dargestellt, probier es doch mal aus :)

    Von Marcel Schenke, vor etwa 3 Jahren
  8. Default

    Alle Antworten auf die Prüfungsfrage sind falsch:
    6CO2+6H2 =6CH12O6+6O2 ist richtig

    Von Therese, vor etwa 3 Jahren
  9. Default

    gj

    Von Henriwitt, vor etwa 3 Jahren
  10. Default

    Super strukturiert und ziemlich Detailreich, sehr interessant und hilfreich, dabei eine äußerst angenehme Sprechstimme, die einem das Lernen und Zuhören. erleichtert. Vielen Dank

    Von Nick Knorr, vor etwa 3 Jahren
  11. Default

    Das Video ist nicht nur sehr lehrreich, sondern auch sehr freudvoll vorgetragen. Richtig gut!!!

    Von Green Spirit, vor mehr als 3 Jahren
  12. Default

    Millionen Danke Sabine!!!! Immer weiter so...:)

    Von Javidsharifi, vor mehr als 3 Jahren
  13. Img 0397

    Echt gut gemacht. Meine Lernkartei! :)

    Von Thomas W., vor fast 4 Jahren
  14. Default

    Bitte mehr Videos ! Wirklich super :)
    Dankeschön dafür!

    Von Birgit.Gemsa, vor mehr als 4 Jahren
  15. Default

    Super Erklärungen, gut zu verstehen! Danke!

    Von Andreahaertel, vor mehr als 4 Jahren
  16. Default

    Danke, echt Klasse!

    Von Murks, vor mehr als 4 Jahren
  17. Default

    Sehr Gut Weiter So :)

    Von Eric1809, vor mehr als 4 Jahren
  18. Default

    sehr anschaulich erklärt :-) danke dafür

    Von Do Me65, vor fast 5 Jahren
  19. Default

    sehr schön gemacht =)

    Von Utastein, vor fast 5 Jahren
  20. Default

    danke ;) ist super toll erklärt

    Von Pinar102, vor mehr als 5 Jahren
  21. Default

    Top, du solltest mehr Videos in Biologie machen.

    Von Restless, vor mehr als 5 Jahren
  22. Default

    DANKE

    Von Renzo008, vor mehr als 5 Jahren
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