Hallo,
kann mir bitte jemand den Umkehrprozess der Photosynthese verständlich erklären? Ich habe gelesen, daß dies die Atmung wäre, aber wie soll ich das verstehen? Hat es mit dem Gleichgewicht von O2 und CO2 zu tun? Wäre nicht das einlagern von CO2 durch Verwitterung auch eine Art von Gegenteil der Photosynthese? Schließlich wird das CO2 irgendwann wieder freigesetzt, sehr viel vom Menschen im Verbrauch fossiler Brennstoffe.
LG
Mikhael
Hallo,
Ziel der Photosynthese ist es, aus CO2 und Wasser Kohlehydrate (Zucker) herzustellen. Zucker ist ein energiereicher Bau- und Brennstoff. Die Energie muss irgendwoher genommen werden, und bei der Photosynthese stammt diese Energie eben vom Sonnenlicht.
In der Bilanz also wird CO2 und Wasser und (Sonnen-)Energie zu Kohlehydraten. Als Abfall-Produkt aus dem Wasser entsteht noch Sauerstoff.
Ziel der (Zell-)Atmung ist es, die Energie aus energiereichen Verbindungen (wie zB. aus Kohlehydraten, also Zuckern) zurückzugewinnen, um damit die Lebensfunktionen zu versorgen. Dazu werden im Prinzip - aber chemisch genau kontrolliert - Kohlehydrate verbrannt. Wenn etwas verbrennt, entsteht ja Wärme, und das ist eben diese Energie, die dann freiwird. Bei der Zellatmung wird nicht alle Energie als Wärme frei, sondern ein Großteil eben direkt oder indirekt für andere energiebedürftige Prozesse genutzt.
In der Bilanz also werden Kohlehydrate mit Sauerstoff verbrannt. Als Verbrennungsprodukte entstehen Energie, CO2 und Wasser.
Weil die Bilanzen von Photosynthese und Atmung praktisch gleich sind, nur eben sozusagen spiegelbildlich, kann man die Atmung auch als Umkehrung der Photosynthese auffassen.
Wäre nicht das einlagern
von CO2 durch Verwitterung auch eine Art von Gegenteil der
Photosynthese?
Bei der Verwitterung wird auch CO2 frei. Der Verwitterungsprozess von organischem Material ist nämlich nichts anderes als die langsame Zersetzung von diesem energiereichen Material durch kleine Würmer, Insekten, Pilze und Bakterien, die dieses organische Material eben veratmen, um dadurch Energie zu gewinnen.
Schließlich wird das CO2 irgendwann wieder
freigesetzt, sehr viel vom Menschen im Verbrauch fossiler
Brennstoffe.
Die offene Verbrennung von organischem Material (in Form von Holz, Kohle oder Öl) ist letzlich das gleiche wie seine veratmung: Kohlehydrate werden mit Sauerstoff zu CO2 und Wasser verbrannt und Energie wird frei. Die Energie wird hier nur nicht biochemisch gebunden und direkt im Stoffwechsel von Zellen weiterverbraucht, sondern tatsächlich erstmal vollständig als Wärme freigesetzt. Der Mensch nutzt diese Wärme dann teilweise weiter, um zB. die Wohnung zu heizen, das Auto zu bewegen oder elektrische Generatoren zu betreiben.
LG
Jochen
Hervorragende Antwort
Hallo Jochen,
deine Antworten sind immer hervorragend, du solltest Lehrer werden, wenn du nicht schon einer bist:smile:
Dennoch habe ich etwas nicht ganz geschluckt und zwar das:
Ziel der (Zell-)Atmung ist es, die Energie aus energiereichen
Verbindungen (wie zB. aus Kohlehydraten, also Zuckern)
zurückzugewinnen, um damit die Lebensfunktionen zu versorgen.
Dazu werden im Prinzip - aber chemisch genau kontrolliert -
Kohlehydrate verbrannt. Wenn etwas verbrennt, entsteht ja
Wärme, und das ist eben diese Energie, die dann freiwird. Bei
der Zellatmung wird nicht alle Energie als Wärme frei, sondern
ein Großteil eben direkt oder indirekt für andere
energiebedürftige Prozesse genutzt.
Wie werden diese Kohelnhydrate verbrannt? Durch Essen bspw. das Menschen und Tiere tun? Was passiert mit den Pflanzen, die diese Kohlenhydrate behalten können/dürfen, weil sie nicht „aufgefressen“ wurden? Sind das die Kohlenhydrate, die dann im Erdboden eingelagert werden und dort von Mikroorganismen unter Einbezug von O zersetzt werden? Wird dann CO2 frei?
Danke schon jetzt!
LG
Mikhael
Hallo,
Wie werden diese Kohelnhydrate verbrannt? Durch Essen bspw.
das Menschen und Tiere tun?
Diese Verbrennung ist ein komplizierter biochemischer Prozess in den Zellen. Die wichtigsten Reaktionen laufen in den Mitochondrien.
Das, was wir Essen, wird zunächst im Magen und Darm in kleine Stücke zerlegt, von der darmschleimhaut aufgenommen und mit dem Blut zu den Zellen transportiert. Dort finden viele Stoffwechselprozesse statt, also Prozesse, bei welchen diese Nahrungsbestandteile chemisch umgebaut werden. Ein Teil wird zur Verbrennung vorbereitet und dann eben in einer Serie komplizierter Reaktionen letzlich zu CO2 und Wasser verbrannt. Wie bereits gesagt, ist das keine „offenes Feuer“, sondern kontrollierte biochemische Reaktionen, die letzlich die Kohlenstoff-Atome in den Kohlehydraten oxidieren, wobei Sauerstoff als terminaler Elektronenakzeptor dient (das nennt man „verbrennen“).
Was passiert mit den Pflanzen, die
diese Kohlenhydrate behalten können/dürfen, weil sie nicht
„aufgefressen“ wurden? Sind das die Kohlenhydrate, die dann im
Erdboden eingelagert werden und dort von Mikroorganismen unter
Einbezug von O zersetzt werden? Wird dann CO2 frei?
Ja. Pflanzenteile, die zu Boden fallen, werden im Humus zersetzt. Dabei werden wieder das CO2 frei, Sauerstoff wird wieder gebunden, und außerdem werden andere Elemente wie Stickstoff, Schwefel, Phosphor usw. in Form von Mineralstoffen wieder frei.
Wenn während der Rottung kein Sauerstoff verfügbar ist, dann lauft die Zersetzung nicht vollständig. Pilze und Bakterien, welche dazu normalerweise Sauerstoff brauchen (sog. aerobe Mikroorganismen), können dann nicht überleben (ja, sie „ersticken“). Außerdem bekommen dann dijenigen Bakterien die Oberhand, die ohne Sauerstoff arbeiten (sog. anaerobe Mikroorganismen). Die produzieren zudem noch Abfallprodukte wie Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Methan, was für die aeroben Mikroorganismen zudem noch giftig ist.
Hauptprodukte dieser anaeroben Zersetzung sind Kohle oder Erdöl und Erdgas.
LG
Jochen
Hallo Jochen,
danke für Deine verständliche Antwort, daß erspart mir viel lesen.
LG und schönes WE dir!
Mikhael
Hi Mikhael
kann mir bitte jemand den Umkehrprozess der Photosynthese
verständlich erklären? Ich habe gelesen, daß dies die Atmung
wäre, aber wie soll ich das verstehen? Hat es mit dem
Gleichgewicht von O2 und CO2 zu tun? Wäre nicht das einlagern
von CO2 durch Verwitterung auch eine Art von Gegenteil der
Photosynthese?
Die fotosynthese ist der aufbau energiereicher organischer Substanzen mit Hilfe des (Sonnen)lichtes.Dabei wird Kohelnstoffdioxid aufgenommen, Glucose produziert und Sauerstoff abgegeben). Die Umkehrung ist der Abbau dieser Substanzen unter Freisetzung von CO2 und O2 verbrauch…
das als überblick alles weitere bitte googeln, du findest bestimmt millionen von seiten
fang einfach mal bei wikipedia mit zellatmung an…
gruß
ladydi
ups sry hab verpennt, dass schon jemand geantworte
hab das fenster seit stunden uafgehabt…
Hi Jo, ich hab dazu noch ne Frage:
Schließlich wird das CO2 irgendwann wieder
freigesetzt, sehr viel vom Menschen im Verbrauch fossiler
Brennstoffe.Die offene Verbrennung von organischem Material (in Form von
Holz, Kohle oder Öl) ist letzlich das gleiche wie seine
veratmung: Kohlehydrate werden mit Sauerstoff zu CO2 und
Wasser verbrannt und Energie wird frei. Die Energie wird hier
nur nicht biochemisch gebunden und direkt im Stoffwechsel von
Zellen weiterverbraucht, sondern tatsächlich erstmal
vollständig als Wärme freigesetzt. Der Mensch nutzt diese
Wärme dann teilweise weiter, um zB. die Wohnung zu heizen, das
Auto zu bewegen oder elektrische Generatoren zu betreiben.
Nachdem eine pflanze abgestorben ist, wird bei der zersetzung ja genau so viel Sauerstoff benötigt, wie diese Pflanze während ihres lebens durch fotosynthese produziert hat.
Woher kommt nun der Sauerstoff, der (nicht nur uns) zur Atmung dient?
Hallo!
Nachdem eine pflanze abgestorben ist, wird bei der zersetzung
ja genau so viel Sauerstoff benötigt, wie diese Pflanze
während ihres lebens durch fotosynthese produziert hat.
Woher kommt nun der Sauerstoff, der (nicht nur uns) zur Atmung
dient?
Tatsächlich war in der Uratmosphäre kein Sauerstoff vorhanden und er entstand erst durch photoautotrophe Organismen (Pflanzen und Cyanobakterien).
Offensichtlich sind nicht alle abgestorbenen Pflanzen (und Tiere und Bakterien) vollständig zersetzt worden. Daraus wurde inzwischen Erdöl, Erdgas, Kohle und ein bisschen Biomasse.
Michael
Hallo!
Nachdem eine pflanze abgestorben ist, wird bei der zersetzung
ja genau so viel Sauerstoff benötigt, wie diese Pflanze
während ihres lebens durch fotosynthese produziert hat.
Woher kommt nun der Sauerstoff, der (nicht nur uns) zur Atmung
dient?Tatsächlich war in der Uratmosphäre kein Sauerstoff vorhanden
und er entstand erst durch photoautotrophe Organismen
(Pflanzen und Cyanobakterien).Offensichtlich sind nicht alle abgestorbenen Pflanzen (und
Tiere und Bakterien) vollständig zersetzt worden. Daraus wurde
inzwischen Erdöl, Erdgas, Kohle und ein bisschen Biomasse.
Das hieße, dass wenn das alles verbrannt ist, dass wir dann ersticken müssten???
grüße
ladydi