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Biologie

Kohlenstoffdioxid und Temperatur als Faktoren

Auch mehr Kohlenstoffdioxid erhöht die Fotosyntheserate. Die Temperatur hat ein Optimum, das über die Wirkung der Enzyme zu erklären ist.

  • ca. 12 Minuten
  • Klasse 7
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann die Wirkung von Kohlenstoffdioxid auf die Fotosyntheserate beschreiben.
  • Ich kann ein Temperatur-Optimum an Messwerten erkennen.
  • Ich kann den Begriff Sättigung erklären.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Licht und Fotosyntheserate: Bläschen zählen

Nicht nur Licht beeinflusst die Fotosynthese. Mit mehr Kohlenstoffdioxid steigt die Rate zunächst auch. Im Versuch gibt man dem Wasser ein wenig Hydrogencarbonat, das Kohlenstoffdioxid abgibt. Ab einer bestimmten Menge steigt die Rate nicht mehr weiter. Dann sind andere Faktoren begrenzend, zum Beispiel das Licht. Bei der Temperatur sieht es anders aus: Bei 10 °C ist die Rate niedrig, sie steigt bis etwa 30 °C und fällt danach schnell ab. Der Grund: Die Fotosynthese wird von Enzymen gesteuert. Zu hohe Temperaturen schädigen diese Enzyme. Der beste Wert heißt Optimum. Beispielwerte: 10 °C: 6, 20 °C: 14, 30 °C: 24, 40 °C: 9, 50 °C: 1 Bläschen pro Minute. Der Versuch läuft nur im Fachraum mit Lehrkraft.

Ausgedachte Messwerte: Das Optimum liegt bei 30 °C.
TemperaturBläschen pro min
10 °C6
20 °C14
30 °C24
40 °C9
50 °C1

Optimum finden

  1. Lies die Tabelle von oben nach unten.
  2. Die Werte steigen bis 30 °C.
  3. Bei 40 °C sinkt der Wert.
  4. Das Optimum liegt bei 30 °C.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Zu kalt: wenig Fotosynthese.

Optimal: viel Fotosynthese.

Zu heiß: Enzyme werden geschädigt.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein Spiegelei gerinnt in der heißen Pfanne. Genauso werden Enzyme bei zu hoher Temperatur zerstört.

Schritt für Schritt

Du liest ein Optimum ab.

  1. Suche den höchsten Wert.
  2. Lies die Temperatur dazu ab.
  3. Vergleiche mit den Nachbarwerten.
  4. Erkläre den Abfall.

Mit einem Bild erklärt

Zu kaltOptimumZu heiß
Rate niedrigRate am höchstenRate sinkt, Enzyme geschädigt

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Bei welcher Temperatur liegt das Optimum (6, 14, 24, 9, 1 Bläschen bei 10, 20, 30, 40, 50 °C)?
Zeig mir den ersten Schritt

Suche den größten Wert.

Lösung ansehen

Lösung: 30 °C

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Wie viele Bläschen pro Minute mehr gibt es bei 30 °C als bei 20 °C?

Zeig mir den ersten Schritt

24 − 14.

Lösung ansehen

Lösung: 10

24 − 14 = 10.

Tipp: Ein Optimum erkennst du an der Spitze der Kurve. Davor steigt sie, danach fällt sie.

Merksatz: Mehr Kohlenstoffdioxid erhöht die Rate bis zur Sättigung. Die Temperatur hat ein Optimum, weil Enzyme bei Hitze geschädigt werden.

Typischer Fehler: Oft wird gedacht, mehr Wärme bedeute immer mehr Fotosynthese. Zu viel Wärme schädigt die Enzyme.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Warum sinkt die Rate bei 50 °C?
Lösung ansehen

Lösung: Enzyme werden durch die Hitze geschädigt.

Frage 2 Mehr Kohlenstoffdioxid erhöht die Rate unbegrenzt.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 3 Woher kommt zusätzliches Kohlenstoffdioxid im Versuch?
Lösung ansehen

Lösung: Aus Hydrogencarbonat im Wasser

Frage 4 Wie viele Bläschen pro Minute gibt es bei 40 °C?

Zeig mir den ersten Schritt

Lies die Tabelle.

Lösung ansehen

Lösung: 9

Bei 40 °C sind es 9.

Geschafft

Kohlenstoffdioxid und Temperatur beeinflussen die Rate. Ab einer Sättigung steigt sie nicht weiter. Bei der Temperatur gibt es ein Optimum.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Fotosynthese im Experiment

Kurz erklärt, 43 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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