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Die Fotosynthese

Stärke in der Kartoffel und Sauerstoff aus dem Meer — zwei Fälle zur Fotosynthese.

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Die Kartoffel

AFB I–II

Eine Kartoffelpflanze hat grüne Blätter über der Erde. Unter der Erde bildet sie im Sommer Knollen. Schneidet man eine Knolle auf und gibt einen Tropfen Iod-Kaliumiodid-Lösung darauf, färbt sich die Schnittfläche blauschwarz: Die Knolle ist voller Stärke.

  1. Nenne die Wortgleichung der Fotosynthese.
  2. Beschreibe , wie die Stärke in die Knolle gelangt.
  3. Begründe , warum die Knolle selbst keine Fotosynthese betreibt.
  4. Erläutere , welche Energieumwandlung bei der Bildung der Stärke eine Rolle spielt.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Links die Ausgangsstoffe, rechts die Produkte, am Pfeil Licht und Chlorophyll.
Hinweis zu Aufgabe b)
Wo entsteht der Traubenzucker, wie wird er transportiert?
Hinweis zu Aufgabe c)
Was fehlt der Knolle im Boden?
Hinweis zu Aufgabe d)
Welche Energieform kommt hinein, welche steckt in der Stärke?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Kohlenstoffdioxid + Wasser → (Licht, Chlorophyll) → Traubenzucker + Sauerstoff.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

In den Blättern entsteht bei der Fotosynthese Traubenzucker. Er wird gelöst über die Blattadern und die Sprossachse in die Knolle transportiert. Dort wird er zu Stärke umgebaut und gespeichert.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Die Knolle liegt im Dunkeln unter der Erde und hat kein Chlorophyll (sie ist nicht grün). Ohne Licht und Chlorophyll kann keine Fotosynthese ablaufen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

In den Blättern wird Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt, die im Traubenzucker gespeichert ist. Beim Umbau zu Stärke bleibt die chemische Energie gespeichert — die Knolle ist ein Energiespeicher für die nächste Pflanze.

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Sauerstoff aus dem Meer

AFB II–III

Im Meer schweben Milliarden winziger Algen. Sie betreiben Fotosynthese. Forschende schätzen, dass etwa die Hälfte des Sauerstoffs der Erde von ihnen stammt. Kleine Krebse fressen die Algen, Fische fressen die Krebse.

  1. Erkläre die Bedeutung der Algen für die Krebse und die Fische.
  2. Ordne die Algen begründet als Produzenten oder Konsumenten ein.
  3. Stelle eine Vermutung auf , in welcher Wassertiefe die meisten Algen leben.
  4. Nimm Stellung zur Aussage: „Pflanzen und Algen sind nur wegen des Sauerstoffs wichtig.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Wer frisst wen — und woher stammt die Energie?
Hinweis zu Aufgabe b)
Was stellen Algen her?
Hinweis zu Aufgabe c)
Was brauchen Algen außer Wasser und Kohlenstoffdioxid?
Hinweis zu Aufgabe d)
Denk an beide Produkte der Fotosynthese.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Die Algen stellen durch Fotosynthese Traubenzucker her. Die Krebse fressen die Algen und nehmen so Nährstoffe und Energie auf; die Fische fressen die Krebse. Ohne Algen fehlte der Nahrungskette die Grundlage. Außerdem liefern die Algen Sauerstoff, den Krebse und Fische zum Atmen brauchen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Algen stellen aus Kohlenstoffdioxid und Wasser mithilfe von Lichtenergie energiereiche Nährstoffe (Traubenzucker) selbst her. Wer Nährstoffe selbst herstellt, heißt Produzent.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Die meisten Algen leben nahe der Wasseroberfläche (in den obersten Metern), weil nur dort genug Licht für die Fotosynthese ankommt. In der Tiefe ist es dunkel.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Die Aussage greift zu kurz. Pflanzen und Algen liefern zwar Sauerstoff zum Atmen, aber vor allem stellen sie Traubenzucker her — die energiereiche Nahrung, von der fast alle anderen Lebewesen direkt oder indirekt leben. Beide Produkte sind lebenswichtig.