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Traubenzucker – wichtiges Produkt der Fotosynthese 07:12 min

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Transkript Traubenzucker – wichtiges Produkt der Fotosynthese

Hallo! Du weißt ja sicher, dass bei der Fotosynthese Sauerstoff entsteht. Aber weißt Du auch, dass dieser Sauerstoff für die Pflanze eigentlich nur ein unwichtiges Nebenprodukt ist? Das wichtigste Produkt der Fotosynthese ist für die Pflanze der Traubenzucker. Damit kann die Pflanze nämlich viele andere Stoffe herstellen. Und welche das genau sind, erfährst du in diesem Video!

Traubenzucker wird auch als Glukose bezeichnet und kann von der Pflanze zum Beispiel in andere Zucker umgewandelt werden. Wird ein Blatt belichtet, bildet sich Stärke. Stärke ist ein Vielfachzucker, ein Polysaccharid, und setzt sich aus vielen aneinandergereihten Glukose-Einheiten zusammen.

Stärke ist sozusagen die Speicherform der Glukose und wird bei Licht zunächst in den Chloroplasten der Pflanze gebildet und dort abgelagert. Wenn es dunkel ist, wird diese Stärke zunächst wieder in Glukose und dann in einen anderen Zucker, Saccharose, umgewandelt. Dabei handelt es sich um ein Disaccharid aus Glukose und Fruktose.

Saccharose ist sozusagen die Transportform der Glukose. Sie wird in den Siebröhren des Phloems transportiert und in nicht-grünen Pflanzenteilen wie den Wurzeln, den Knollen oder den Früchten wieder in Stärke umgewandelt. Dir fällt sicher ein ganz bekanntes Beispiel dafür ein, oder?

Schau Dir Kartoffelknollen an: Sie sind selbst nicht grün und können also auch keine Fotosynthese machen, aber sie besitzen jede Menge Stärke. In den grünen Blättern einer Kartoffelpflanze wird durch Fotosynthese Glukose und Stärke gebildet. Diese wird dann in Saccharose umgewandelt, durch das Phloem der Pflanze in die Kartoffelknollen transportiert und dort wieder in Stärke umgewandelt. Deshalb enthalten Kartoffeln sehr viel Stärke, obwohl sie gar nicht grün sind und selbst keine Fotosynthese betreiben.

Bei Getreidesamen wie zum Beispiel Weizensamen funktioniert das genauso: Auch hier findet man sehr viel Stärke. Die Fotosyntheseenergie wird zum Samen über das Phloem als Saccharose transportiert und dann dort gespeichert.

Aber die Fotosyntheseenergie kann nicht nur in Form von Zuckern gespeichert werden. Denk zum Beispiel an einen Sonnenblumensamen: Dieser enthält viel Öl. Öle und Fette sind nicht wasserlöslich und sie bestehen aus Glycerin und drei Fettsäuren. Die Herstellung dieser Fettsäuren findet in der Pflanze innerhalb der Chloroplasten statt.

Nichtgrüne Pflanzenteile wie zum Beispiel der Sonnenblumensamen enthalten zwar keine grünen Chloroplasten, aber stattdessen eine Vorstufe davon, die Proplastiden. Hier werden die Fettsäuren hergestellt.

Fettsäuren sind lange Kohlenstoff-Wasserstoff-Ketten und sie werden in einem komplizierten Syntheseprozess aus Glucose herstellt. Dort wird Glucose zunächst in kleinere Moleküle umgebildet, die dann zu den langen Fettsäureketten zusammengesetzt werden. Fette sind sehr energiereich und für die Pflanze eine Möglichkeit, die bei der Fotosynthese gewonnene Energie zu speichern.

Auch für die Ernährung des Menschen sind sie wichtig und wenn Du nachdenkst, fallen dir auch bestimmt viele pflanzliche Fette und Öle ein. Nicht nur das bereits erwähnte Sonnenblumenöl, sondern auch Rapsöl, Kokosfett, Walnussöl sind Öle und Fette, die in Pflanzen gespeichert und vom Menschen genutzt werden.

Aber für die Pflanze gibt es noch zwei andere Stoffe, die ganz besonders wichtig sind: nämlich Zellulose und Lignin. Beide sind wichtige Bestandteile der pflanzlichen Zellwand und verleihen der Pflanze damit Stabilität.

Zellulose ist der Hauptbestandteil der pflanzlichen Zellwand. Es handelt sich bei Zellulose um ein Polysaccarid, ähnlich wie Stärke. Nur sind hier die einzelnen Glukose-Bausteine etwas anders miteinander verknüpft. Nämlich Beta-Verknüpft. Dadurch hat Zellulose wiederum ganz andere Eigenschaften als Stärke, oder auch Saccharose.

Stärke und Saccharose sind nämlich Alpha-Verknüpft und damit für uns Menschen verdaulich. Die Beta-verknüpften Zucker, wie es bei der Zellulose der Fall ist, jedoch nicht.

Die stabile Zellulose verleiht der Zellwand damit die benötigte Stabilität, um die Zellstruktur aufrecht erhalten bleibt.

In diesem Video hast du die gesehen, dass Traubenzucker das wichtigste Produkt der Fotosynthese ist. Und du hast gesehen, was die Pflanze aus diesem Traubenzucker alles machen kann: Sie kann Stärke herstellen und diese in Früchten oder Knollen speichern.

Auch Fette werden aus Traubenzucker hergestellt und in Samen gespeichert. Zellulose ist ein wichtiger Bestandteil der pflanzlichen Zellwand und wird ebenfalls aus Traubenzucker hergestellt. Du siehst also, dass Traubenzucker in ganz schön viele verschiedene Stoffe umgewandelt werden kann und daher sehr wichtig für die Pflanze ist. Tschüss und bis zum nächsten Mal!

9 Kommentare
  1. naja

    Von Bigyellowbus, vor 3 Monaten
  2. SUbba

    Von J Hohenbild, vor 4 Monaten
  3. Sehr. Gut

    Von Monicacv123, vor 4 Monaten
  4. Gut erklärt

    Von Ml Steinhausen, vor 8 Monaten
  5. Na ja

    Von Phillip C., vor 10 Monaten
  1. Hmm

    Von Seferabdija, vor etwa einem Jahr
  2. danke

    Von J.G.C.B, vor etwa einem Jahr
  3. vielen

    Von Celal T., vor mehr als einem Jahr
  4. Danke dieses Video hat mir sehr geholfen!

    Vielen Dank!

    Macht bitte so toll weiter!!
    :-)

    Von Kai K., vor etwa 3 Jahren
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Traubenzucker – wichtiges Produkt der Fotosynthese Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Traubenzucker – wichtiges Produkt der Fotosynthese kannst du es wiederholen und üben.

  • Gib an, welcher der genannten Stoffe von Pflanzen gebildet werden kann.

    Tipps

    Laktose wird auch als Milchzucker bezeichnet.

    Lösung

    Der Grundstoff für alle energiereichen Stoffe aus der Pflanze ist Glukose, da sie das Hauptprodukt der Fotosynthese ist.

    Werden viele Glukosemoleküle miteinander verknüpft, entstehen je nach Art der Verknüpfung Stärke oder Zellulose. Stärke ist α-verknüpft und Zellulose β-verknüpft.

    Stärke wird in den Blättern, aber vor allem in Wurzeln, Knollen und Früchten gespeichert. Aus der gespeicherten Stärke kann jederzeit Energie gewonnen werden, wenn die Pflanze nicht in der Lage ist, neue Glukose zu bilden.

    Auch Menschen haben so einen Speicher, allerdings nicht in Form von Stärke, sondern in Form von Glykogen. Auch Glykogen besteht aus Glukose und wird vor allem in Muskeln und in der Leber gespeichert. Fehlt dem Körper Energie, kann er auf diesen Speicher zurückgreifen. Bei Energiemangel kann es also sein, dass Muskeln abgebaut werden.

    Zellulose ist der Hauptbestandteil der Zellwände in der Pflanze. Sie verleiht der Pflanze Struktur. Zellulose ist im Gegensatz zu Stärke für den Menschen unverdaulich, da uns dafür ein Enzym fehlt.

    Damit die Stärke zu den Speicherorganen und die Zellulose zu den Zellwänden transportiert werden kann, muss ein Transportzucker gebildet werden. Das ist die Saccharose. Sie besteht aus Glukose und Fruktose. Fruktose, also Fruchtzucker, ist ebenfalls ein Einfachzucker. Sie kann aus Glukose umgebaut werden. Saccharose wird über das Phloem zu ihrem Zielort geleitet. Dort wird aus ihr Stärke oder Zellulose gebildet.

    Auch Fette können von Pflanzen gebildet werden, zum Beispiel in den Samen der Sonnenblume. Fette werden in den Proplastiden gebildet, einer Organelle, die den Chloroplasten sehr ähnelt. Fette bestehen aus Glycerin und Fettsäuren.

    Laktose ist ein Zucker, der nur von Säugetieren gebildet werden kann. Dabei handelt es sich um Milchzucker. Laktose ist also der Zucker, der in der Muttermilch und auch in fast allen Milchprodukten aus Kuh-, Ziegen- oder Schafsmilch enthalten ist.

    Chitin ist der Hauptbestandteil der Panzer von Insekten. Es dient also ähnlich wie Zellulose der Strukturerhaltung, allerdings nur bei manchen Tieren und einigen Pilzen, nicht jedoch bei Pflanzen.

  • Benenne die beschriebenen Kohlenhydrate.

    Tipps

    Kartoffeln enthalten viel Stärke, Gras hingegen hauptsächlich Zellulose.

    Lösung

    Glukose ist das wichtigste Endprodukt der Fotosynthese für die Pflanze. Aus ihr lassen sich viele andere Kohlenhydrate bauen.

    Stärke bildet die Speicherform der Glukose. Um Stärke zu erhalten, werden mehrere Glukosemoleküle miteinander verbunden und α-verknüpft.

    Damit Stärke nicht nur am Ort der Fotosynthese, also in den Blättern, sondern auch in anderen Pflanzenteilen gespeichert werden kann, muss sie transportiert werden. Die Transportform des Zuckers ist die Saccharose. Sie besteht aus einem Molekül Glukose und einem Molekül Fruktose. Sie ist also ein Zweifachzucker, oder Disaccharid. Um Saccharose zu bilden, muss also erst Glukose zu Fruktose umgewandelt werden.

    Glukose kann auch zu Zellulose aufgebaut werden. Ebenso wie Stärke ist Zellulose aus vielen Glukosebausteinen aufgebaut, die allerdings nicht α-, sondern β-verknüpft sind. Zellulose ist sozusagen die Bausubstanz der Pflanze. Zellulose wird in die Zellwände eingelagert, um diese stabil zu machen.

    Von der Bildung der Saccharose weißt du, dass aus Glukose auch Fruktose gebildet werden kann. Fruktose ist der natürliche Fruchtzucker und in vielen Früchten, wie beispielsweise Beeren, enthalten.

  • Beschreibe den Weg der Stärke in die Kartoffel.

    Tipps

    Das Leitsystem der Pflanzen ist in zwei Bereiche aufgeteilt. In einem wird Wasser transportiert, im anderen hingegen Nährstoffe.

    Lösung

    Durch die Fotosynthese wird der Einfachzucker Glukose gebildet. Man nennt diesen auch Traubenzucker. Da die Fotosynthese in den Chloroplasten der Blätter stattfindet, sind diese auch der Ort der Glukosesynthese. Die Glukose wird vorübergehend als Stärke in den Blättern gespeichert. In der Nacht wird die Stärke wieder zu Glukose abgebaut und auch teilweise in Fruktose umgebaut. Glukose und Fruktose bilden zusammen das Disaccharid Saccharose. Saccharose ist die Transportform des Zuckers. Sie wird über das Phloem zu den Wurzeln transportiert. In den Wurzeln angekommen, wird sie wieder zu Stärke umgebaut und dort gespeichert. So gelangt die Stärke in die Kartoffel.

  • Erkläre, warum Kirschen bei Regen platzen.

    Tipps

    Überlege, wie eine Kirsche schmeckt und auf welchen Speicherstoff dies zurückzuführen ist.

    Lösung

    Als Erstes sollte man überlegen, was Kirschen enthalten. Da sie süß schmecken und nicht wie beispielsweise eine Kartoffel, kann es sich nur um Einfachzucker handeln und nicht um Stärke. Die zweite Überlegung ist, ob Wasser in der Lage ist, die gut eingebaute Zellulose aus der Zellwand zu verdrängen. Wäre dies der Fall, würden alle Pflanzenteile beim Kontakt mit Wasser platzen. Das wäre sehr schlecht für das Überleben der Pflanze.

    Es ist also klar, dass Kirschen eine hohe Konzentration an Zucker enthalten und Wasser keine Zellulose verdrängt.

    In der Tat platzen Kirschen bei Regen aufgrund des osmotischen Drucks. Die Haut der Kirschen ist halbdurchlässig (semipermeabel). Das bedeutet, dass Wasser durch die Haut gelangt, Zuckermoleküle aber nicht. Da die Kirsche große Mengen an Zuckermolekülen enthält, neigt das Wasser dazu, durch die Haut zu gehen, um eine Konzentrationsausgleich zu erreichen. Man nennt diesen Vorgang Osmose. Die Kirsche nimmt also immer mehr Wasser auf. Irgendwann kann die Haut dem Innendruck nicht mehr standhalten und platzt.

  • Leite her, warum Brot süß schmeckt, wenn man es lange kaut.

    Tipps

    Überlege anhand der Informationen über die Enzyme, was im Mund mit der Stärke passiert.

    Enzyme sind Proteine. Diese gehen ab einer bestimmten Temperatur kaputt und sind somit nicht mehr funktionsfähig.

    Lösung

    Brot wird aus Mehl gebacken und Mehl besteht aus Getreidesamen. Der Hauptbestandteil des inneren Korns ist Stärke. Brot enthält demnach ebenfalls sehr viel Stärke.

    Die Frage ist nun, was mit der Stärke passiert. Stärke ist ein Polysaccharid und besteht aus Glukosemolekülen, die α-verknüpft sind. Demnach kann Stärke auch nur durch ein Enzym abgebaut werden, welche α-Verknüpfungen trennen kann. Dieses Enzym ist die α-Amylase. Sie kommt im menschlichen Speichel vor.

    Nimmt man also ein Stück Brot in den Mund und zerkaut dieses lange, wirkt das Enzym aus dem Speichel und die Stärke in dem Brot wird zu Glukose abgebaut. Somit schmeckt das Brot nach einer Weile fast genauso süß, wie wenn man einfachen Traubenzucker gegessen hätte.

    Die Enzyme aus der Pflanze, also die β-Amylasen werden spätestens beim Backen zerstört, so dass sie im Brot keinerlei Wirkung mehr haben. Enzyme sind nämlich Proteine, wovon die meisten bei Temperaturen ab 40°C kaputt gehen.

  • Arbeite heraus, ob Stärke oder Fette als Speicherstoff in Pflanzen besser geeignet sind.

    Tipps

    Der Aufbau von Fett aus Glukose kostet Energie und auch der Transport von Fetten, denn diese sind nicht wasserlöslich.

    Pflanzen bestehen zu einem großen Anteil aus Wasser. Daher können sie wasserlösliche Stoffe besser transportieren.

    Stärke wird in einer Pflanze häufig in den Wurzeln gespeichert.

    Lösung

    Stärke ist für die meisten Pflanzen der bessere Energiespeicher. Zwar liefern Kohlenhydrate weniger Energie als Fette, aber Stärke kann direkt und unter wenig Energieaufwand aus Glukose aufgebaut werden.

    Außerdem ist Stärke wasserlöslich. Da Pflanzen zu einem großen Anteil aus Wasser bestehen, ist es einfacher, ein wasserlösliches Molekül zu transportieren als das unlösliche Fett. Um Fett in Wasser lösen zu können, braucht man Emulgatoren, die die Pflanze zusätzlich herstellen muss.

    Stärkeketten können unterschiedlich lang sein, je nachdem, wie viel Glukose angeknüpft wird. Sie bildet feste Strukturen und ist somit auch relativ schwer. Durch Speicherung der Stärke in den Wurzeln gewinnt die Pflanze an Halt. Die flüssigen Fette bzw. Öle könnten der Pflanze diese Struktur nicht geben.

    Da es bei dieser Aufgabe ja um Energiespeicher geht, wäre es auch nicht sinnvoll, wenn die Pflanze Öltropfen an die Umwelt abgeben würde. Dies kann allerdings zur Abwehr oder Anlockung durchaus vorkommen und zwar in Form von ätherischen Ölen.