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Ort der Fotosynthese

Fotosynthese

Der Blattaufbau ist reproduktives Wissen! Sonnen- und Schattenblatt unterscheiden sich.

Blattaufbau ist reproduktives Wissen!

Methode

Der Blattaufbau stellt wichtiges Grundlagenwissen in Zusammenhang mit Anpassungsmechanismen von Pflanzen dar! Dies kann sehr gut mit ökologischen Fragestellungen verknüpft werden.

Um zu verstehen wo die Fotosynthese stattfindet solten wir und den Aufbau des Blattes in Erinnerung rufen.

Neben Sprossachse und Wurzel stellt das Blatt eines der Grundorgane der Pflanze dar. Im Zusammenhang mit der Fotosynthese wird über das Blatt auch der Gasaustausch geregelt. Unter Gasaustausch werden Vorgänge wie die Abgabe von Wasserdampf (Transpiration) sowie die Aufnahme von CO2 und die Abgabe von Sauerstoff zusammengefasst.

Merke

Aufgaben Pflanzenblatt:

  • Fotosynthese
  • Gasaustausch
Schematischer Aufbau von Sonnen- und Schattenblatt einer Buche.
SchematischerAufbau von Sonnen- und Schattenblatt einer Buche

Schattenblatt und Sonnenblatt zeigen prinzipiell einen identischen Aufbau. Das Sonnenblatt ist aber wesentlich robuster, genauso ist es deutlich besser auf hohe Fotosyntheseraten eingestellt. Der Anteil des Palisaden- und Schwammgewebes ist deutlich erhöht.

Das Schattenblatt hingegen ist großflächig und darauf optimiert, so viel Licht wie möglich in einer relativ lichtarmen Umgebung aufzusammeln. Die in der Tabelle  angegebenen Werte zeigen das Verhältnis zu Fläche und Dicke des Blattes nochmals auf.

 

Sonnenblatt

Schattenblatt

Blattoberfläche im Durchschnitt

28,8 cm2

48,9 cm2

Blattdicke im Durchschnitt

0,19 mm

0,09 mm

Blattmasse im Durchschnitt

115 g/m2

52 g/m2

Die einzelnen Blattbestandteile übernehmen ganz bestimmte Aufgaben. So bildet die Cuticula einen Transpirationsschutz bzw. eine wachsartige Schicht, die den Wasserverlust verringert. Je wärmer der Standort einer Pflanze, desto ausgeprägter die Cuticula. Die Cuticula ist an Ober- und Unterseite des Blattes zu finden.

Unter der Cuticula findet sich die Epidermis. Als einschichtige Zellschicht schützt sie vor fremden Einflüssen. Außerdem dient sie als Transpirationsschutz. In der unteren Epidermis liegen die sogenannten Schließzellen, die die Aufnahme von CO2 bzw. die Abgabe von Sauerstoff regulieren.

Die für die Fotosynthese wichtigen Gewebe sind Palisaden- und Schwammgewebe. Diese sind im Sonnenblatt besonders stark ausgeprägt!

Das Palisadengewebe ist dicht mit Chloroplasten gefüllt. Es kann ein- oder mehrschichtig ausgeprägt sein. Das Schwammgewebe hat die Aufgabe, für den Gasaustausch zu sorgen. Hier sind große Hohlräume zu erkennen, aber auch Chloroplasten. Die Zellen sind im Vergleich zum regelmäßig erscheinenden Palisadengewebe sehr unregelmäßig strukturiert.

Die folgende Tabelle fasst die Funktionen der einzelnen Blattkomponenten zusammen.

 

Cuticula

Transpirationsschutz an Ober- und Unterseite des Blatts;

wachsartige Abschlussschicht

Epidermis

Transpirationsschutz, Schutz vor fremden Einflüssen;

einschichtig

Palisadengewebe

Fotosynthesegewebe, ein- bis mehrschichtig, gefüllt mit Chloroplasten

Schwammgewebe

Gewebe für Gasaustausch und Fotosynthese;

unregelmäßig geformte Zellen, große Hohlräume für Gasaustausch, ebenso Chloroplasten

Spaltöffnungen (Stomata)

regulieren den Gasaustausch; Stomata können verschlossen werden,

Lokalisation immer in der unteren Epidermis

Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Stoffwechsel

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Grundlagen des Stoffwechsels
    • Einleitung zu Grundlagen des Stoffwechsels
    • Grundlagen des Stoffwechsels (Allgemein)
    • Energieumwandlung
      • Einleitung zu Energieumwandlung
      • Wege der Energieumwandlung - Basiswissen Chemie
        • Einleitung zu Wege der Energieumwandlung - Basiswissen Chemie
        • Wasser - das Lebenselexier
        • Kohlenwasserstoffe und funktionelle Gruppen
          • Einleitung zu Kohlenwasserstoffe und funktionelle Gruppen
          • Charakteristischen Reaktionen
      • Zellen und Organellen des Stoffwechsels
    • Fließgleichgewicht und Regulation des Stoffwechsels
    • Stoffwechselregulation
  • Prozesse zur ATP-Gewinnung
    • Einleitung zu Prozesse zur ATP-Gewinnung
    • Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell
      • Einleitung zu Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell
      • Aufbau von Proteinen
      • Eigenschaften der Enzyme
        • Einleitung zu Eigenschaften der Enzyme
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      • Ablauf der Enzymreaktion
      • Möglichkeiten der Enzymbeeinflussung
        • Einleitung zu Möglichkeiten der Enzymbeeinflussung
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        • nicht kompetitive Hemmung
        • allosterische Wechselwirkung
          • Einleitung zu allosterische Wechselwirkung
          • Schwermetalle und Enzymaktivität
      • Einfluss von Hitze auf Enzyme - Ein Experiment
        • Einleitung zu Einfluss von Hitze auf Enzyme - Ein Experiment
        • Beispiele für Enzymreaktionen - Urease
        • Beispiele für Enzymreaktionen - Katalase
      • Enzyme im Alltag
  • Fotosynthese
    • Einleitung zu Fotosynthese
    • Ort der Fotosynthese
      • Einleitung zu Ort der Fotosynthese
      • Chloroplasten: Organelle der Fotosynthese
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    • Primärreaktion der Fotosynthese
      • Einleitung zu Primärreaktion der Fotosynthese
      • Lichtsammelkomplexe
      • Frühe Experimente zur Fotosynthese
      • Experiment: Dünnschicht-Chromatographie (DC) der Blattfarbstoffe
      • Primärvorgänge der Fotosynthese
        • Einleitung zu Primärvorgänge der Fotosynthese
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        • Einleitung zu Chemiosmose
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        • Lichtreaktion: Weiterverwendung der Endprodukte
    • Sekundärvorgänge der Fotosynthese
      • Einleitung zu Sekundärvorgänge der Fotosynthese
      • C-Körper-Schema des Calvin-Zyklus
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    • Fotosynthese in Gleichungen
    • Aufklärung der Fotosynthese
    • Fotosynthese und Ökologie
      • Einleitung zu Fotosynthese und Ökologie
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        • Einleitung zu Abhängigkeit der Fotosyntheserate von Außenfaktoren
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      • Fotosynthesevarianten: Anpassung an die Umwelt
      • CAM-Pflanzen
      • C4-Pflanzen
      • Fotosyntheseprodukte der Pflanze -> Bedeutung und Speicherung
      • Zusammenfassung: Fotosynthese
    • Chemosynthese: es funktioniert auch ohne Licht
      • Einleitung zu Chemosynthese: es funktioniert auch ohne Licht
      • autotrophe Assimilation am Beispiel nitrifizierender Bakterien
  • Stoffwechsel vielzelliger Tiere - Wo kommt die Glukose her?
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    • Zellatmung: Abhängigkeit von inneren und äußeren Faktoren
      • Einleitung zu Zellatmung: Abhängigkeit von inneren und äußeren Faktoren
      • Energiebilanz und Regulation der Atmung
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    • Pyruvat als Scheitelpunkt: mit oder ohne Sauerstoff?
      • Einleitung zu Pyruvat als Scheitelpunkt: mit oder ohne Sauerstoff?
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      • Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei diesen ATP-produzuierenden Prozessen
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