Warum ist die aufnahme von Kohlendioxid während der Photosynthese manchmal höher als die Abgabe von Sauerstoff.
Warum ist die aufnahme von Kohlendioxid während der
Photosynthese manchmal höher als die Abgabe von Sauerstoff.
Weil der Kohlenstoff eingebaut wird.
Oder was willst du wissen? Vielleicht solltest du etwas genauer fragen.
ja, aber aus der formel der Photosythese stehen doch auf der linken seite 6 Kohlendioxid Moleküle und auf der rechten Seite 6 Sauerstoff Moleküle. Ich weiss, der Sauerstoff kommt aus der Photolyse des Wassers,aber trotzdem sollte laut gleichung das verhältniss zwischen Kohlenstoffaufnahme und Sauerstoffabgabe doch 1:1 sein. Ist es aber nicht immer :-s … Manchmal nimmt die Pflanze mehr CO2 uf als sie O2 abgibt! aber warum?
aber trotzdem sollte laut
gleichung das verhältniss zwischen Kohlenstoffaufnahme und
Sauerstoffabgabe doch 1:1 sein. Ist es aber nicht immer :-s
… Manchmal nimmt die Pflanze mehr CO2 uf als sie O2 abgibt!
aber warum?
Zum einen überprüfe bitte immer, ob du auch wirklich Mole vergleichst und nicht etwa Massen - da ist das CO2 logischerweise automatisch mehr als das O2.
Dann bezieht sich die Gleichung natürlich nur auf die Photosyntheseraktion - zusätzlich aufgenommenes CO2, das nicht benötigt wird, erzeugt natürlich auch keinen Sauerstoff.
Hallo!
Schau mal unter CAM-Pflanzen und C4-Pflanzen. Vielleicht hilft Dir das weiter.
Gruß, Michael
PS: Bei Einhaltung von gewissen Grundregeln der Höflichkeit fallen die Antworten unter Umständen auch umfangreicher, detaillierter und freundlicher aus.
Oder etwas botanischer: http://www.redensarten-index.de/liste/2003/3426.php
Hallo Michael,
Entschuldige bitte mein Missachten gewisser Regeln der Höflichkeit in meiner Fragestellung. Ich war etwas kurz angebunden. Also wie gehts dir? wunderschönes Wetter heute nicht war 
.
Deine Antwort hilf mir leider nicht sehr viel weiter, ich habe da aber eine gewagte Spekulation aufgestellt.
Also Der Sauerstoff wird in der Lichtreaktion hergestellt in der Wasser gespalten wird und ATP und NADPH „produziert“ wird. Dieses ATP und NADPH wird dann für den Calvin Zyklus verwendet. Kann es denn sein das in der Lichtreaktion auch mal mehr Wasser gepalten wird und das ATP und NADPH welches in der dunkelreaktion nicht verwendet wird, dann anderen Physiologischen prozessen zugeführt wird…und somit dann mehr Wasser gespalten wird als CO2 aufgenommen wird?
Lieben Gruss vom Genfer See,
Célia
Hallo Kubi,
bin kein Botaniker, aber soweit ich weiss erzeugt CO2 bei der photosythese garkeinen Sauerstoff …das kommt aus der Lichtreaktion, also aus der Photolyse des Wassers. Und ja, es handelt sich um mol, nicht masse.
Trotzdem vielen Dank deine Bemühungen
Lieben Gruss
Célia
Hallo!
Entschuldige bitte mein Missachten gewisser Regeln der
Höflichkeit in meiner Fragestellung. Ich war etwas kurz
angebunden. Also wie gehts dir? wunderschönes Wetter heute
nicht war
Ja stimmt. Geht doch 
Deine Antwort hilf mir leider nicht sehr viel weiter, ich habe
da aber eine gewagte Spekulation aufgestellt.
Erstmal zu meiner Antwort: Es gibt Pflanzen (CAM-Pflanzen), die die CO2-Fixierung von den anderen Prozessen der Fotosynthese abkoppeln. Soll heißen: Tagsüber findet die Lichtreaktion und die Dunkelreaktion der Fotosynthese statt und erzeugt jede Menge Sauerstoff. Nachts wird jedoch das CO2 aufgenommen, das am nächsten Tag dann verstoffwechselt wird.
Das wäre eine mögliche Erklärung für Deine Frage.
Also Der Sauerstoff wird in der Lichtreaktion hergestellt in
der Wasser gespalten wird und ATP und NADPH „produziert“ wird.
Dieses ATP und NADPH wird dann für den Calvin Zyklus
verwendet. Kann es denn sein das in der Lichtreaktion auch mal
mehr Wasser gepalten wird und das ATP und NADPH welches in der
dunkelreaktion nicht verwendet wird, dann anderen
Physiologischen prozessen zugeführt wird…und somit dann mehr
Wasser gespalten wird als CO2 aufgenommen wird?
Das ist zumindest denkbar, aber ich kenne kein Beispiel dafür. Unter Laborbedingungen kann man so etwas künstlich erzeugen („Hill-Reaktion“), aber ob es in der Natur von Bedeutung ist, weiß ich nicht.
Ein anderer Gedanke, der mir noch gekommen ist, ist die Fotorespiration. Allerdings ist auch hier die CO2-Menge äquivalent zur O2-Menge, jedoch läuft der Prozess sozusagen umgekehrt ab.
Michael
Hi Michael,
hmmm…habe jetzt gerade in meinem schlauen Buch gelesen das alle anderen Biosynthese Reaktionen durch abbau von organischen Molekülen gespeisst werden.
Deine Erklärung waere denkbar. Aber (ich denke) es geht hier um C3 Pflanzen, genauer um Tabak. Aus den diagrammen hier http://img262.imageshack.us/img262/4731/fig2.png geht hervor, das es sich um eine C3 Pflanze handelt…aber warum ist die Sauerstoffabgabe hier höher als die CO2 aufnahme :-s …
Hast du eine Idee?
lg
Célia
Hallo!
Nein, eine Idee habe ich nicht. Interessant ist ja dass der Effekt (höhere Sauerstoffabgabe als CO2-Aufnahme) vor allem bei CO2-Überschuss auftritt. Ich hätte jetzt erwartet, dass vor allem bei CO2-Mangel eher auf einen Stoffwechsel mit wenig CO2-Bedarf umgestellt wird.
Vielleicht (nur so als reine Spekulation) passiert folgendes: Die normale CO2-Konzentration liegt bei ca. 0,04%. Der Effekt (überschüssiges O2) tritt bei einer CO2-Konzentration auf, die um den Faktor 10 bis 20 größer ist als in der Natur. Die Fotosynthese läuft also auf Hochtouren. Vielleicht schafft es der Chloroplast gar nicht, genügend Glukose/Stärke abzutransportieren, denn dafür ist ATP erforderlich. Also - so meine Spekulation - befindet sich der Chloroplast in einem ATP-Engpass. Er muss durch Photophosphorisierung neues ATP nachliefern, ohne weiter CO2-fixieren zu können.
Aber wie gesagt: Das ist pure Spekulation.
Michael
hmmm…ich weiss nicht genau. klingt aber gut .
Zu zeiten der Entwicklung der C3 Pflanzen war die CO2 konzentration deutlich höher als heute!..schwierig schwierig :-s
Warum ist die aufnahme von Kohlendioxid während der
Photosynthese manchmal höher als die Abgabe von Sauerstoff.
Leider wird keine Literaturstelle angegeben, auf welche speziellen Messungen des photosynthetischen Quotienten O2/CO2 sich dieses „manchmal“ bezieht.
Weiter unten in der Diskussion taucht ein Diagramm mit Messungen an einer Tabakpflanze auf:
http://img262.imageshack.us/img262/4731/fig2.png
Anscheinend steht dieses Diagramm (ebenfalls ohne Literaturangabe) mit der Anfrage im Zusammenhang.
Dem Diagramm für: „(a) Normal tobacco plant“ kann man entnehmen, daß bei einer „chamber CO2/%“ von 0,4 (“All measurements were made in 20% oxygen, a fixed level of illumination and at 25 °C.“) 23 µmol m-2 s-1 O2 abgegeben und 20 µmol m-2 s-1 CO2 aufgenommen wurden.
Der photosynthetischen Quotient berechnet sich zu 1,15.
Da die Einzelmessungen ohne Varianz angegeben sind, kann man dem jeweils eingezeichneten Kurvenverlauf keine Aussage bezüglich des Vertrauens in die Messungen entnehmen.
Da bisher keine Literaturstelle genannt wird, füge ich den Ausschnitt aus dem Kapitel: „1.4 Der Photosynthetische Quotient“ einer – bezüglich der UP Frage - weiterführenden Veröffentlichung untenstehend auch ohne diese an:
_„Diese Bilanz wird in der Praxis mit dem Photosynthetischen Quotienten
(PQ), d.h. dem Quotient aus mol freigesetzten Sauerstoff und mol fixiertem
Kohlendioxid, ausgedrückt (Falkowski and Raven J.A., 1997).
Für die Grundgleichung der Photosynthese ist er gleich 1.
Die praktische Bestimmung dieses Quotienten lieferte sehr unterschiedliche Ergebnisse.
Die ermittelten Werte zeigen eine große Varianz.
(Bender M. et al., 1987) ermittelten Werte um 1 für Planktonalgen,
(Carignan R. et al., 2000) einen Wert von 1,25 mit 20%iger Varianz, und
(Falkowski et al., 1985) einen Wert von 1,25-1,5.
Raine (1983) ermittelte Werte für Phytoplankton-populationen von 2,25.
Dies ist durch die unterschiedliche Assimilation der Nährelemente und der damit verbundenen Makromolekül-Synthese erklärbar.
Außerdem weisen die O2 - CO2 Meßmethoden eine Fehlergröße auf.
In der Grundgleichung der Photosynthese wird nur die Synthese der
Kohlenhydrate dokumentiert. Die Synthese der anderen Makromoleküle erfolgt
unter einem erheblichen Mehraufwand an Energie. Werden von einer Pflanze
vermehrt Proteine und Lipide gebildet, verändert sich das Verhältnis zwischen
Sauerstofffreisetzung und Kohlenstoffixierung.“_
Da nach obiger Veröffentlichung („Die ermittelten Werte zeigen eine große Varianz“) die Werte eine große Varianz zeigen können, schlage ich vor, du setzt dich mit den Autoren der von dir betrachteten Veröffentlichung in Verbindung und fragst sie nach der Varianz der einzelnen Messungen und wie oft die Messungen pro eingezeichneten Punkt wiederholt wurden.
Auch die Frage nach der Fehlergröße ihrer eingesetzten O2 - CO2 Meßmethode (siehe oben: „Außerdem weisen die O2 - CO2 Meßmethoden eine Fehlergröße auf.“)
ist empfehlenswert (Stichwort: Fehlerfortpflanzung).
Falls die Autoren eine 20 %-ige Varianz des obigen photosynthetischen Quotienten von 1,15 (für eine „chamber CO2/%“ von 0,4) angeben sollten, ist ein Unterschied zur Grundgleichung der Photosynthese von 1,0 sicher nicht signifikant.
Hallo Célia,
… ich habe … da aber eine gewagte Spekulation aufgestellt.
Also Der Sauerstoff wird in der Lichtreaktion hergestellt in
der Wasser gespalten wird und ATP und NADPH „produziert“ wird.
Dieses ATP und NADPH wird dann für den Calvin Zyklus
verwendet. Kann es denn sein das in der Lichtreaktion auch mal
mehr Wasser gepalten wird und das ATP und NADPH welches in der
dunkelreaktion nicht verwendet wird, dann anderen
Physiologischen prozessen zugeführt wird…und somit dann mehr
Wasser gespalten wird als CO2 aufgenommen wird?
Die Speicherung als ATP oder NAD§ halte ich für ziemlich abwegig. Zwar wird viel davon umgesetzt, von ATP sogar beim Menschen pro Tag das eigene Körpergewicht, wenn ich mich recht erinnere, aber die vorhandenen Mengen sind doch eher klein.
Ein längeres Abweichen lässt sich nur durch nachgelagere Prozesse erkklären. Die Fettverbrennung braucht z.B. mehr O2 als CO2 entsteht. Die Umwandlung von Fett in Kohlehydrate und umgekehrt wirkt dabei wie ein Hedge-Fond. Für Proteine gilt dies in geringerem Maß.
Den Gesamteffekt würde ich aber auch bei fettreichen Früchten (Nüsse) eher gering einschätzen. In den wenigen Wochen der Reife könnte er sich schon bemerkbar machen.
Gruß, Zoelomat
Hallo,
ich denke es war die Photorespiration dadurch wird O2 verbraucht und CO2 abgegeben. Das verrringer die netto aufnahme des CO2.
Vielen Dank allen die geantwortet haben!
Lieben Gruss
Célia