In den grünen Pflanzenteilen, genauer gesagt in bestimmten Organellen der Pflanzenzellen, den

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1 A 7 Fotosynthese Stellen sie die Wort- und die Symbolgleichung für den Vorgang der Fotosynthese in grünen Pflanzen auf. Wortgleichung: Symbolgleichung: Vervollständigen Sie den Text. In den grünen Pflanzenteilen, genauer gesagt in bestimmten Organellen der Pflanzenzellen, den, findet bei Anwesenheit von die Fotosynthese statt. Bei dieser chemischen Reaktion werden und zu und umgesetzt. Aus der werden alle notwendigen Baustoffe produziert, die eine Pflanze braucht, um an Biomasse zuzunehmen und zu wachsen. Zudem kann die hergestellte in der Zellatmung zur genutzt werden, das die Energie für weitere Stoffwechselvorgänge liefert. Beschriften Sie den abgebildeten Querschnitt eines Laubblattes.

2 AUFGABENBOGEN FOTOSYNTHESE A 7 Beschreiben Sie die Funktionen der folgenden Blattbestandteile: 1. Palisadengewebe: 2. Spaltöffnungen (in der unteren Epidermis): 3. Interzellularsystem: 4. Leitbündel (Blattadern): 5. Kutikula: Beschriften Sie die folgende Abbildung eines Chloroplasten: 1μm

3 A 7 Kreuzen Sie alle richtigen Aussagen an. Die Fotosynthese findet in den Mitochondrien statt. Die Fotosynthese findet in den Chloroplasten statt. Die Fotosynthese und die Zellatmung finden im selben Zellorganell statt. Die Fotosynthese und die Zellatmung finden in verschiedenen Zellorganellen statt. Der Aufbau der Chloroplasten ähnelt dem der Mitochondrien. Beide besitzen eine Hülle aus einer äußeren und einer inneren Membran sowie Einstülpungen der inneren Membran. Die Einstülpungen der inneren Chloroplastenmembran heißen Thylakoide. Die Einstülpungen der inneren Chloroplastenmembran heißen Christae. Die Blattfarbstoffe der Chloroplasten (z. B. Chlorophyll) befinden sich im Stroma. Die Blattfarbstoffe der Chloroplasten (z. B. Chlorophyll) sind in die Lipid-Doppelschicht der Thylakoide eingelagert. Erklären Sie, warum grüne Pflanzen grün erscheinen. Betrachten Sie die Abbildung und beschreiben Sie das Absorptionsverhalten der Fotosynthesepigmente Chlorophyll a und Chlorophyll b. 100 Chlorophyll a relative Absorption [%] Chlorophyll a Chlorophyll b Chlorophyll b Wellenlänge [nm]

4 AUFGABENBOGEN FOTOSYNTHESE A 7 Ordnen Sie die Synonyme aus dem Wortspeicher den beiden Teilprozessen der Fotosynthese zu. Dunkelreaktion lichtabhängige Reaktion Fotoreaktion CALVIN-Zyklus CALVIN-BENSON-Zyklus Primärreaktion Sekundärreaktion Ordnen Sie die aufgeführten Vorgänge den beiden Teilprozessen der Fotosynthese zu: der Primärreaktion (P) oder der Sekundärreaktion (S). P S Fixierung von Kohlenstoffdioxid durch Sonnenstrahlen induzierte Spaltung (Fotolyse) von Wassermolekülen. Dabei entstehen Sauerstoff, Protonen und Elektronen. Die Elektronen werden an der Thylakoid-Membran abgegeben. Es wird ein chemiosmotischer Protonengradient aufgebaut, der der Pflanze die Synthese von ATP ermöglicht. Kohlenstoffdioxid wird von der Pflanze aufgenommen und mit Elektronen aus dem Elektronenakzeptor NADPH zu Glucose umgewandelt. Elektronen werden auf ein Elektronenakzeptor-Molekül geladen und temporär gebunden (Elektronenakzeptor: NADP + ) Die Primärreaktion der Fotosynthese beginnt mit einer durch Sonnenstrahlen induzierten Spaltung (Fotolyse) von Wassermolekülen. Stellen Sie die sogenannte HILL-Reaktion als chemische Gleichung auf. HILL-Reaktion: Erklären Sie den Begriff Antennenkomlex und benennen Sie die zwei wichtigsten Antennenkomplexe der Primärreaktion der Fotosynthese.

5 L 7 Fotosynthese Stellen sie die Wort- und die Symbolgleichung für den Vorgang der Fotosynthese in grünen Pflanzen auf. Wortgleichung: Wasser + Kohlenstoffdioxid Glucose + Sauerstoff Symbolgleichung: 6 H 2 O + 6 CO 2 C 6 H 12 O O 2 Vervollständigen Sie den Text. In den grünen Pflanzenteilen, genauer gesagt in bestimmten Organellen der Pflanzenzellen, den Chloroplasten, findet bei Anwesenheit von Licht die Fotosynthese statt. Bei dieser chemischen Reaktion werden Wasser und Kohlenstoffdioxid zu Sauerstoff und Glucose umgesetzt. Aus der Glucose werden alle notwendigen Baustoffe produziert, die eine Pflanze braucht, um an Biomasse zuzunehmen und zu wachsen. Zudem kann die hergestellte Glucose in der Zellatmung zur Gewinnung von ATP genutzt werden, das die Energie für weitere Stoffwechselvorgänge liefert. Beschriften Sie den abgebildeten Querschnitt eines Laubblattes. obere Kuticula (dicker) obere Epidermis Chloroplast Palisadengewebe Interzellularsystem (Hohlraumsystem) Schwammgewebe untere Epidermis Spaltöffnung W S. 110f.

6 LÖSUNGSBOGEN FOTOSYNTHESE L 7 Beschreiben Sie die Funktionen der folgenden Blattbestandteile: 1. Palisadengewebe: Unter der oberen Kutikula und der oberen Epidermis liegt das Palisadengewebe. In den Zellen des Palisadengewebes kommen die meisten Chloroplasten vor. Hier wird die Fotosynthese betrieben. 2. Spaltöffnungen (in der unteren Epidermis): Für die Fotosynthese wird Kohlenstoffdioxid benötigt, das über die Spaltöffnungen, die in der unteren Epidermis liegen, aufgenommen wird. Über die Spaltöffnungen wird außerdem der Sauerstoff, der während der Fotosynthese entsteht und der nicht für die Zellatmung benötigt wird, abgegeben. 3. Interzellularsystem: Das über die Spaltöffnungen aufgenommene Kohlenstoffdioxid wird über das Interzellularsystem zu allen Zellen verteilt. Auch der Sauerstoff, der nicht für die Zellatmung benötigt wird, wird zu den Spaltöffnungen transportiert, über die er abgegeben wird. 4. Leitbündel (Blattadern): Über die Leitbündel wird Wasser, das neben dem Kohlenstoffdioxid für die Fotosynthese benötigt wird, aus den Wurzeln in die Blätter transportiert. Auf dem gleichen Weg gelangt der durch die Fotosynthese gebildete Baustoff Glucose als Speicherstoff Stärke in andere Pflanzenteile. 5. Kutikula: Der sichtbare Glanz der Blattoberseite wird durch die aus Wachs bestehende Kutikula verursacht. Die Wachsschicht ist wasserundurchlässig. Sie verhindert, dass an der Blattoberseite, die der Sonnenstrahlung direkt ausgesetzt ist, zu viel Wasser aus dem Blattinneren verdunstet. Beschriften Sie die folgende Abbildung eines Chloroplasten: äußere Membran innere Membran Granum Grana-Thylakoid Stroma-Thylakoid Stärkekorn Fetttröpfchen DNA Stroma 1μm Ribosomen W S. 112f.

7 L 7 Kreuzen Sie alle richtigen Aussagen an. Die Fotosynthese findet in den Mitochondrien statt. Die Fotosynthese findet in den Chloroplasten statt. Die Fotosynthese und die Zellatmung finden im selben Zellorganell statt. Die Fotosynthese und die Zellatmung finden in verschiedenen Zellorganellen statt. Der Aufbau der Chloroplasten ähnelt dem der Mitochondrien. Beide besitzen eine Hülle aus einer äußeren und einer inneren Membran sowie Einstülpungen der inneren Membran. Die Einstülpungen der inneren Chloroplastenmembran heißen Thylakoide. Die Einstülpungen der inneren Chloroplastenmembran heißen Christae. Die Blattfarbstoffe der Chloroplasten (z. B. Chlorophyll) befinden sich im Stroma. Die Blattfarbstoffe der Chloroplasten (z. B. Chlorophyll) sind in die Lipid-Doppelschicht der Thylakoide eingelagert. W S. 112f. Erklären Sie, warum grüne Pflanzen grün erscheinen. In den grünen Teilen der Pflanzen dominieren die Farbstoffe Chlorophyll a und Chlorophyll b, die sich in den Chloroplasten befinden. Fällt sichtbares Licht auf die Pflanze, so absorbieren das Chlorophyll a und das Chlorophyll b einen gewissen Teil des Lichts. Der Rest des Lichtes, der reflektiert wird, nehmen wir als die uns bekannte Farbe der Pflanzen wahr, als Grün. W S. 114f. Betrachten Sie die Abbildung und beschreiben Sie das Absorptionsverhalten der Fotosynthesepigmente Chlorophyll a und Chlorophyll b. relative Absorption [%] Chlorophyll a Chlorophyll b Chlorophyll a absorbiert Licht im blauen / blauvioletten und roten Bereich. Die Absorptionsmaxima liegen bei 430 / 660 nm des Lichtspektrums. Chlorophyll b absorbiert Licht ebenfalls im blauen/blauvioletten und im roten Bereich. Die Absorptionsmaxima liegen bei etwa 450 nm (blau) und 640 nm (hellrot). Wellenlänge [nm] W S. 114f.

8 LÖSUNGSBOGEN FOTOSYNTHESE L 7 Ordnen Sie die Synonyme aus dem Wortspeicher den beiden Teilprozessen der Fotosynthese zu. Dunkelreaktion lichtabhängige Reaktion Fotoreaktion CALVIN-Zyklus CALVIN-BENSON-Zyklus Primärreaktion lichtabhängige Reaktion Fotoreaktion Sekundärreaktion Dunkelreaktion CALVIN-Zyklus CALVIN-BENSON-Zyklus W S.116f. Ordnen Sie die aufgeführten Vorgänge den beiden Teilprozessen der Fotosynthese zu: der Primärreaktion (P) oder der Sekundärreaktion (S). P S Fixierung von Kohlenstoffdioxid durch Sonnenstrahlen induzierte Spaltung (Fotolyse) von Wassermolekülen. Dabei entstehen Sauerstoff, Protonen und Elektronen. Die Elektronen werden an der Thylakoid-Membran abgegeben. Es wird ein chemiosmotischer Protonengradient aufgebaut, der der Pflanze die Synthese von ATP ermöglicht. Kohlenstoffdioxid wird von der Pflanze aufgenommen und mit Elektronen aus dem Elektronenakzeptor NADPH zu Glucose umgewandelt. Elektronen werden auf ein Elektronenakzeptor-Molekül geladen und temporär gebunden (Elektronenakzeptor: NADP + ) W S. 116f. Die Primärreaktion der Fotosynthese beginnt mit einer durch Sonnenstrahlen induzierten Spaltung (Fotolyse) von Wassermolekülen. Stellen Sie die sogenannte HILL-Reaktion als chemische Gleichung auf. HILL-Reaktion: 2 H 2 O O H e - W S. 116 Erklären Sie den Begriff Antennenkomlex und benennen Sie die zwei wichtigsten Antennenkomplexe der Primärreaktion der Fotosynthese. Der Innenraum der Chloroplasten (das Stroma) ist von Ausstülpungen der inneren Membran, sogenannten Membransäckchen (Thylakoiden) durchzogen. Die Thylakoide bestehen wie alle Membranen aus einer Lipid-Doppelschicht. In die Lipid-Doppelschicht der Thylakoide sind die Blattfarbstoffe (z. B. das Chlorophyll a und das Chlorophyll b) sowie Proteinkomplexe eingelagert. Der Zusammenschluss aus Membranproteinen und Blattpigmenten wird Antennenkomplex (oder Lichtsammelkomplex) genannt. Die zwei wichtigsten und am häufigsten vorkommenden Komplexe der Primärreaktion werden als Fotosystem I und als Fotosystem II bezeichnet. W S. 118f.