Licht als abiotischer Faktor – Anpassung der Pflanzen (Vertiefungswissen)
Licht als abiotischer Faktor – Vertiefungswissen
Tauche mit uns ein! Erfahre, warum Licht für Pflanzen so wichtig ist und wie es ihr Wachstum beeinflusst. Finde heraus, wieso einige Pflanzen im Schatten gedeihen können, während andere das Sonnenlicht bevorzugen. Interessiert dich das? Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text!
- Licht als abiotischer Faktor – Biologie (Vertiefungswissen)
- Abiotischer Faktor – Definition
- Lebewesen erzeugen Kohlenstoffdioxid
- Einfluss von Licht auf Pflanzen
- Abiotischer Umweltfaktor Licht – Beispiel

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Licht als abiotischer Faktor – Anpassung der Pflanzen (Vertiefungswissen) Übung
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Bestimme die Eigenschaften der Blattquerschnitte.
TippsDurch das mehrschichtige Palisadengewebe sind Sonnenblätter dicker und dunkler.
LösungSonnenblätter haben ein mehrschichtiges Palisadengewebe. Da sie an sehr sonnigen Standorten stehen, kann das Licht auch in tiefere Zellschichten eindringen, sodass durch ein mehrschichtiges Gewebe das Licht besser genutzt werden kann. Dadurch sind die Sonnenblätter auch dicker und erscheinen uns dunkelgrün. Zudem sind sie kleiner als Schattenblätter.
Schattenblätter haben nur ein einschichtiges Palisadengewebe, da sie an schattigen Standorten weniger Licht zur Verfügung haben – das wenige Licht würde gar nicht in tiefere Gewebsschichten eindringen können. Deshalb sind die Blätter dünner und erscheinen hellgrün. Zudem sind Schattenblätter größer als Sonnenblätter, um das wenige Licht optimal nutzen zu können.
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Beschrifte die Abbildung zur Fotosyntheserate bei Sonnen- und Schattenblättern.
TippsDie Lichtsättigung ist bei Schattenblättern schneller erreicht als bei Sonnenblättern.
A, B und E sind die Achsenbeschriftungen.
LösungAuf der x-Achse wird die Lichtintensität dargestellt. Auf der y-Achse siehst du die Fotosyntheserate, also im positiven Bereich die Aufnahme von $CO_2$ und im negativen Bereich die Abgabe von $CO_2$.
Die blaue Kurve gibt die Fotosyntheserate eines Schattenblattes wieder, die rote Kurve die Fotosyntheserate eines Sonnenblattes, jeweils in Abhängigkeit zur Lichtintensität.
Der Lichtkompensationspunkt und die Lichtsättigung sind für beide Blattarten unterschiedlich.
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Definiere den Begriff Fotosynthese.
TippsFoto leitet sich aus dem Altgriechischen ab und bedeutet Licht.
Synthese leitet sich ebenfalls aus dem Altgriechischen ab und bedeutet Zusammensetzung, Verknüpfung
LösungPflanzen beziehen ihre chemische Energie in Form von Glucose aus der Lichtenergie der Sonne. Dieser Vorgang heißt Fotosynthese und beschreibt einen mehrstufigen, biochemischen Vorgang. Dabei werden $CO_2$ und $H_2O$ zu Glucose aufgebaut bzw. verknüpft. Die ernergiearmen Stoffe $CO_2$ und $H_2O$ werden also mithilfe der Lichtenergie genutzt, um aus ihnen den energiereichen Stoff Glucose herzustellen. Wichtig ist, dass die Glucose nicht direkt aus dem Licht entsteht. Die Glucose besteht aus den Atomen des Wassers und Kohlendioxides.
Der Stoff Glucose zählt zu den Kohlenhydraten und wird in der Zellatmung von der Pflanze genutzt, um Energie zu gewinnen. Dabei wird die Glucose praktisch langsam verbrannt. Die Energie, die dabei frei wird, wird von der Zelle gespeichert und kann nun für andere Zellreaktionen genutzt werden. Zellatmung und Fotosynthese sind zwei streng getrennte Vorgänge. Die Fotosynthese findet in den Chloroplasten statt und die Zellatmung in den Mitochondrien.
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Erkläre die Begriffe Fotosyntheserate, Lichtintensität, Lichtsättigung und Lichtkompensationspunkt.
TippsLösungDie Fotosyntheserate beschreibt das Verhältnis von Zellatmung zu Fotosyntheseleistung. Nur wenn sie regelmäßig positiv ausfällt, kann eine Pflanze dauerhaft überleben.
Die Lichtintensität beschreibt die Stärke des einfallenden Lichts auf die Pflanze. Sie hat einen direkten Einfluss auf die Fotosyntheserate. Ist das Licht zu stark, werden die Blätter geschädigt und die Fotosyntheserate sinkt.
Wenn die Fotosyntheserate nicht weiter steigt, sondern konstant bleibt, spricht man von Lichtsättigung. Das heißt, eine steigende Lichtintensität führt nicht mehr zu einer Veränderung der Fotosyntheserate.
Der Lichtkompensationspunkt gibt an, ab welcher Lichtintensität die Pflanze genauso viel $CO_2$ durch die Zellatmung abgibt, wie sie durch die Fotosynthese wieder aufnimmt. Oberhalb des Lichtkompensationspunktes fällt die Fotosyntheserate also positiv, darunter negativ aus.
Vergleicht man nun Sonnen- und Schattenblätter miteinander, stellt man fest, dass Schattenblätter eine geringe Lichtintensität effizienter nutzen können als Sonnenblätter. Dafür können Sonnenblätter auch starkes Licht noch effizient nutzen. Ihre Lichtsättigung ist höher als die von Schattenblättern.
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Bestimme die Schatten- und Sonnenpflanzen.
TippsSilberdistel
Thymian
Sauerklee
Springkraut
Funkie
LösungMohn, Silberdistel und Thymian gehören zu den Sonnenpflanzen. Diese Arten hast du vielleicht selber schon einmal an sonnigen Wegesrändern gesehen. Dass sie zu den Sonnenpflanzen gehören, erkennst du an ihren etwas dickeren und dunkelgrünen Blätter. Mit ihrem mehrschichtigen Palisadengewebe erreichen sie höhere Fotosyntheseraten als die Blätter der Schattenpflanzen.
Sauerklee, Springkraut und Funkie hingegen brauchen einen schattigen Standort. Ihnen kann man zum Beispiel im Wald begegnen. Ihr Blätter sind dünner, hellgrün und etwas größer als die der Sonnenpflanzen. Durch ihre Größe können sie mehr des im Wald knappen Lichtes einfangen. Ihr Palisadengewebe ist einschichtig, denn die spärlichen Sonnenstrahlen würden ohnehin nicht in die tieferen Schichten des Blattes eindringen.
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Untersuche die dargestellten Blattmetamorphosen und beschreibe ihre Funktion.
TippsDie Blattmetamorphosen von Pflanzen sind immer auch Anpassungen an ihre Umwelt, also das Klima, den Standort, Fressfeinde oder die Ernährungsweise.
Beim dritten Bild handelt es sich um eine rankende bzw. kletternde Pflanze.
Das vierte Bild zeigt die Blätter einer Pflanze, die in besonders feuchten Gebieten (z. B. tropischer Regenwald) vorkommt.
LösungDie Zwiebel besteht aus einer gestauchten, unterirdischen Sprossachse. Um diese Sprossachse liegen schalenförmige, dickfleischige Blätter, die der Speicherung von Reservestoffen dienen.
Die Nadeln eines Nadelbaumes sind ebenfalls Blattmetamorphosen. Die nadelförmigen Blätter haben eine stark verkleinerte Oberfläche, eine dicke Cuticula und in die Epidermis eingesenkte Spaltöffnungen. Diese Anpassungen dienen dem Schutz vor dem Austrocknen. Die immergrünen Nadelbäume leiden im Winter unter Wassermangel, sobald der Boden und damit auch das Wasser friert. Durch die Nadelblätter kann der Baum Wasser sparen.
Rankende Pflanzen klettern mithilfe veränderter Pflanzenorgane. Bei einigen Pflanzen dienen umgestaltete Blätter als Kletterhilfe und geben der Pflanze so Halt.
Pflanzen, deren Standort sehr feucht ist (z. B. tropischer Regenwald), haben keine Probleme wegen zu wenig, sondern eher wegen zu viel Wasser. Durch die sehr hohe Luftfeuchtigkeit können diese Pflanzen durch Transpiration kein Wasser an ihre Umgebung abgeben. Folglich fließt auch kein Wasser von den Wurzeln nach und es gelangen auch keine neuen Nährstoffe in die Pflanze. Die Nährstoffe sind jedoch überlebenswichtig. Durch aktive Ausscheidung flüssigen Wassers gelingt es der Pflanze, den Transpirationssog aufrechtzuerhalten. Diesen Vorgang nennt man Guttation.
Die Blätter der Venusfliegenfalle sind ganz besondere Blattmetamorphosen. Sie helfen der Pflanze beim Beutefang: Lassen sich Insekten auf den Blättern nieder, wird durch das Umknicken von winzigen Härchen eine Bewegung der Blätter ausgelöst. Die Falle schnappt zu und die Insekten sind zwischen den Blättern gefangen.
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