Fotosynthese: Wie Pflanzen Licht in Nahrung verwandeln
Du lernst die Fotosynthese mit Wort- und Formelgleichung kennen, weißt, wo und unter welchen Bedingungen sie abläuft, und verstehst ihre Bedeutung für alles Leben.
Worum es geht
Pflanzen müssen nicht essen. Sie stellen ihre Nährstoffe selbst her, und zwar aus einfachen Stoffen mit Hilfe von Licht. Diesen Vorgang nennt man Fotosynthese (griechisch: Zusammensetzen mit Licht).
Die Gleichung
Wortgleichung: Kohlenstoffdioxid + Wasser → Traubenzucker + Sauerstoff (mit Lichtenergie und Chlorophyll)
Formelgleichung: 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
Woher kommen die Stoffe?
- Kohlenstoffdioxid nimmt die Pflanze über die Spaltöffnungen an der Blattunterseite aus der Luft auf.
- Wasser nimmt sie mit den Wurzeln auf, es wird über die Leitungsbahnen in die Blätter transportiert.
- Licht liefert die Energie. Das grüne Chlorophyll in den Chloroplasten fängt es ein.
Was passiert mit den Produkten?
- Traubenzucker (Glucose) dient als Energiequelle und Baustoff. Die Pflanze wandelt ihn in Stärke (Speicherstoff) und Cellulose (Baustoff der Zellwand) um.
- Sauerstoff wird über die Spaltöffnungen an die Luft abgegeben.
Bedeutung
Die Fotosynthese ist die Grundlage fast allen Lebens auf der Erde:
- Sie produziert die Nahrung am Anfang jeder Nahrungskette.
- Sie liefert den Sauerstoff, den Menschen und Tiere zum Atmen brauchen.
- Sie entzieht der Luft Kohlenstoffdioxid und beeinflusst so das Klima.
Die Fotosynthese ist ein endothermer Vorgang: Lichtenergie wird in chemische Energie im Traubenzucker umgewandelt.
Abhängigkeit von äußeren Faktoren
Die Fotosyntheserate steigt mit der Lichtstärke, der CO₂-Konzentration und (bis zu einem Optimum) der Temperatur. Der Faktor, der am knappsten ist, begrenzt die Rate.
Nachweis
- Stärke im Blatt weist man mit Iod-Kaliumiodid-Lösung nach, sie färbt Stärke blauschwarz. Ein teilweise abgedecktes Blatt zeigt Stärke nur an den belichteten Stellen.
- Sauerstoff sieht man bei Wasserpflanzen wie der Wasserpest als aufsteigende Bläschen und weist ihn mit der Glimmspanprobe nach.
Merksatz
6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ mit Lichtenergie und Chlorophyll in den Chloroplasten. Die Fotosynthese liefert Nahrung und Sauerstoff für fast alles Leben.
Durchgerechnete Beispiele
Beispiel 1
- Nur im belichteten Teil konnte Fotosynthese stattfinden.
- Dort wurde Traubenzucker gebildet und in Stärke umgewandelt.
Ergebnis Nur die belichtete Hälfte färbt sich blauschwarz. Das zeigt: Licht ist für die Fotosynthese nötig.
Beispiel 2
- Links: C 6, O 12 + 6 = 18, H 12
- Rechts: C 6, H 12, O 6 + 12 = 18
Ergebnis Die Gleichung ist ausgeglichen (je 6 C, 12 H, 18 O).
Übungen
Wie gelangt Kohlenstoffdioxid in das Blatt?
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Durch die Spaltöffnungen an der Blattunterseite.
In welchem Zellbestandteil läuft die Fotosynthese ab?
Lösung anzeigen
In den Chloroplasten.
Warum steigen von einer Wasserpest im Licht Bläschen auf?
Lösung anzeigen
Die Pflanze gibt bei der Fotosynthese Sauerstoff ab.
Hier passieren die meisten Fehler
Es wird angenommen, dass Pflanzen ihre Nahrung aus der Erde ziehen.
Aus dem Boden kommen Wasser und Mineralstoffe. Den Traubenzucker baut die Pflanze selbst aus CO₂ und Wasser auf.
Es heißt, Pflanzen atmen nur CO₂ ein und Sauerstoff aus.
Pflanzen betreiben auch Zellatmung und verbrauchen dabei Sauerstoff. Tagsüber überwiegt aber die Fotosynthese.
Hinweis zur Klassenstufe
Die Einordnung in Klasse 7 folgt verbreiteten Lehrplänen. Maßgeblich ist, was deine Lehrkraft für die Arbeit angekündigt hat.