Licht und Schatten: Anpassung von Pflanzen an das Licht




Hier werden die Biologie Abituraufgaben bearbeitet. Jede Aufgabe hat zwei Mentoren, die zunächst einen Lösungsvorschlag posten. Wenn ihr Verbesserungsvorschläge habt, dann sendet diese per privater Nachricht (PN) an einen der Mentoren. Diese können dann die Lösung editieren.

Licht und Schatten: Anpassung von Pflanzen an das Licht

Beitragvon timo j. » Sa 28. Feb 2009, 15:56

1.

Blatt A ist kleiner und dicker als Blatt B. Bei Blatt A ist das Palisadengewebe größer (zweischichtig) und enger formiert, dadurch hat es mehr Chloroplasten pro cm. Auch das Schwammgewebe ist größer als bei Blatt B. Die Kutikula von Blatt A ist dicker als die von Blatt B
Aufbau von A:
1 = Obere Kutikula
2 = Obere Epidermis
3 = Palisadengewebe
4 = Schwammgewebe
5 = Untere Epidermis
6 = Untere Kutikula

2.Es handelt sich bei beiden Grafen um eine Sättigungskurve, dass heißt, ab einer gewissen Lichtstärke kann die CO2-Aufnahme nicht mehr erhöht werden.
Sonnenblatt: Bei dem Sonnenblatt ist die CO2-Aufnahme, die die Fotosyntheserate darstellt, zuerst negativ, was bedeutet, dass mehr CO2 durch die Zellatmung abgegeben wird als dass das Blatt CO2 durch die Fotosynthese aufnimmt. Ab einer Beleuchtungsstärke von etwa 1000 Lux wird die Fotosyntheserate größer als die CO2 Abgabe durch die Zellatmung (Lichtkompensationspunkt K2). Nach etwa 25 kLux ist die CO2-Aufnahme und somit auch die Fotosyntheserate gesättigt, weil das Licht bis in die unteren Blattschichten reicht und somit alle Chloroplasten bereits arbeiten, dass heißt die Enzyme sind "ausgelastet".
Schattenblatt: Die Fotosyntheserate von Schattenblättern ist zunächst höher als bei Sonnenblättern, da wegen der größeren Oberfläche mehr Chloroplasten auch bei geringer Beleuchtung arbeiten. Der Lichtkompensationspunkt liegt schon bei 300 Lux, dafür ist die CO2-Aufnahme von Schattenblättern aber auch schon bei etwa 10 kLux gesättigt, weil die Blätter dünner sind und somit auch schon bei geringerer Lichtstärke alle Chloroplasten belegt sind.

3. Blatt A ist das Sonnenblatt, da die CO2-Aufnahme in mg/dm2 bei einem Sonnenblatt höher ist. Der Grund ist die höhere Anzahl an Palisadenzellen, in denen die Hauptfotosyntheseleistung produziert wird. Bei einem Sonneblatt ist dieses Palisadengewebe zweischichtig, im Gegensatz zum Schattenblatt, wo sie nur einschichtig ist und die Fotosyntheseleistung pro dm2 deshalb geringer ist. Die Fotosyntheseleistung der Blätter ist im Endeffekt aber wieder gleich, da Schattenblätter eine größere Gesamtfläche haben, als Sonnenblätter.

4.
Waldsauerklee:
Der Waldsauerklee befindet sich nur an schattigen Plätzen im Wald. Auf seinen genauen Standort, passt er sich mit unterschiedlichen Blattgrößen an. Größere Blätter weisen auf weniger Lichteinfall hin als kleinere, bei einer größeren Oberfläche hat das Blatt auch schon bei wenig Licht eine hohe Fotosyntheserate. Außerdem kann der Waldsauerklee bei zu viel Licht seine Blätter einklappen, was sie vor vertrocknung schützt.
Damit nutzt der Sauerklee eine ökologische Nische, die sonst von nur wenigen Pflanzen genutzt wird, denn die meisten Pflanzen bevorzugen Standorte mit viel Licht. Wegen des niedrigen Lichtkompensationspunktes kann sich die Pflanze an Schattenplätzen gegenüber Sonnenpflanzen durchsetzen.
Scharbockskraut:
Die ökologische Nische des Scharbockskraut ist zeitlich begrenzt, sie blüht im Frühling, damit dass Licht für ihre Fotosynthese ausreicht, obwohl ihr Präferendum eigentlich im Sommer liegen würde. Im Frühjahr kommen 50 % des Sonnenlichts bis zu den Blättern der Pflanze, im Sommer hingegen nur noch 1,5 % bis 5 %. Die Blätter der Pflanze haben sich an die 50 % des Sonnenlichts angepasst, das zeigt dass sie Sonnenblätter sind. Im Sommer vergilben die Blätter, weil sie den Kompensationspunkt nicht erreichen und somit der Kosten-Nutzen-Analyse der Pflanze nicht standhalten. Es würde zu viel Energie kosten, sie zu erhalten.
Rotbuche:
Die Rotbuche bestizt an der äußeren Baumkrone hauptsächlich Sonnenblätter, bei denen der Lichtkompensationspunkt höher ist. Im inneren befinden sich dünnere aber dafür größere Schattenblätter. Dadurch können sowohl die Blätter, die viel Licht abbekommen als auch die die sich eher im Schatten befinden viel Fotosynthese betreiben.
timo j.
 
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