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Typische Fehler

Sauerstoff, Protonen, Minimumfaktor — die zwölf Stolperfallen, die bei der Fotosynthese am meisten Punkte kosten.

Hier sind die 12 häufigsten Fehler aus Klausuren zur Fotosynthese — von der Herkunft des Sauerstoffs bis zur Zellatmung der Pflanze. Lesen Sie sie durch: Wer einen Fehler kennt, macht ihn seltener.

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Die 12 häufigsten Fehler

1O₂ stammt aus dem CO₂

H₂OO₂FotolyseCO₂GlucoseCalvin-Zyklus
Woher kommt der Sauerstoff?

So wird es oft notiert: „Bei der Fotosynthese wird CO₂ gespalten; der Kohlenstoff geht in den Zucker, der Sauerstoff wird frei.“

Richtig ist: Der freigesetzte Sauerstoff stammt aus dem Wasser (Fotolyse am PS II: \(\ce{2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4 e-}\)). Der Sauerstoff des CO₂ landet in Glucose und Wasser.

Merksatz: O₂ kommt aus H₂O, C kommt aus CO₂.

2„Dunkelreaktion“ läuft nachts

ZeitRateLicht andunkelCO₂-FixierungPrimärreaktionen
Der Calvin-Zyklus braucht Nachschub.

So wird es oft notiert: „Der Calvin-Zyklus ist die Dunkelreaktion — er läuft vor allem nachts.“

Richtig ist: Der Zyklus braucht ATP und NADPH aus den Primärreaktionen. Im Dunkeln sind sie nach kurzer Zeit verbraucht; die CO₂-Fixierung stoppt. Er ist nur indirekt lichtabhängig.

Merksatz: Lichtunabhängig heißt nicht nachtaktiv.

3Wasser in der Gleichung gekürzt

6 CO₂ +12 H₂O→C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ +6 H₂O12 O-Atome → 6 O₂neu gebildetnicht kürzen!
Die Wassermoleküle haben verschiedene Rollen.

So wird es oft notiert: Aus \(\ce{6 CO2 + 12 H2O -> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O}\) wird „vereinfacht“ \(\ce{6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2}\) — und daraus: „Für 6 O₂ werden 6 Wasser gespalten.“

Richtig ist: Für 6 O₂ werden 12 H₂O gespalten (je 2 H₂O ein O₂). Die 6 H₂O rechts entstehen neu im Calvin-Zyklus. Die gekürzte Form stimmt als Stoffbilanz, verschleiert aber die Herkunft des Sauerstoffs.

Merksatz: Links 12 H₂O gespalten, rechts 6 H₂O neu gebildet.

4Grün wird besonders gut genutzt

Grünlücke400 nm700 nmAbsorption
Die Farbe zeigt das Ungenutzte.

So wird es oft notiert: „Blätter sind grün, weil Chlorophyll grünes Licht absorbiert — grünes Licht ist also am wirksamsten.“

Richtig ist: Grünes Licht (≈ 500–600 nm) wird kaum absorbiert, sondern reflektiert und durchgelassen — deshalb sieht das Blatt grün aus. Wirksam sind Blau und Rot.

Merksatz: Man sieht die Farbe, die nicht absorbiert wird.

5Keine Bläschen = keine Fotosynthese

LichtNetto-O₂KompensationspunktAtmung > Fotosynthese
Die Messung zeigt nur die Nettorate.

So wird es oft notiert: „Bei schwachem Licht steigen keine Bläschen auf — die Pflanze betreibt also keine Fotosynthese.“

Richtig ist: Unterhalb des Lichtkompensationspunkts verbraucht die Zellatmung den gebildeten Sauerstoff vollständig. Die Bruttofotosynthese läuft trotzdem.

Merksatz: Netto = Brutto − Atmung.

6Lichtsättigung: Licht ist „verbraucht“

LichtRate0,04 % CO₂mehr CO₂
Ein anderer Faktor begrenzt.

So wird es oft notiert: „Die Lichtkurve wird waagerecht, weil die Pflanze das Licht aufgebraucht hat. Mehr Licht würde wieder helfen.“

Richtig ist: Bei Lichtsättigung begrenzt ein anderer Faktor, meist CO₂ oder die Temperatur (Minimumfaktor). Mehr Licht ändert dann nichts, mehr CO₂ schon.

Merksatz: Flache Kurve → anderen Faktor erhöhen.

7Lumen mit hohem pH-Wert

Stroma: pH ≈ 8Lumen: pH ≈ 5H⁺H⁺H⁺H⁺H⁺H⁺H⁺H⁺
Viele H⁺ bedeuten einen kleinen pH-Wert.

So wird es oft notiert: „Im Lumen sammeln sich viele H⁺ — dort ist der pH-Wert also hoch, etwa 8.“ Oder: „pH 5 gegen pH 8 heißt dreimal so viele H⁺.“

Richtig ist: Viele H⁺ → kleiner pH-Wert: Lumen pH ≈ 5, Stroma pH ≈ 8. Drei pH-Stufen bedeuten den Faktor \(10^3=1000\).

Merksatz: Je pH-Stufe Faktor 10.

8Die ATP-Synthase pumpt Protonen

StromaLumen (viele H⁺)H⁺ADP + Pᵢ → ATP
Sie nutzt das Gefälle.

So wird es oft notiert: „Die ATP-Synthase pumpt mit ATP H⁺ ins Lumen und baut so den Gradienten auf.“

Richtig ist: Den Gradienten bauen Fotolyse und Elektronentransport (Plastochinon) auf. Die ATP-Synthase lässt H⁺ mit dem Gefälle ins Stroma zurückströmen und bildet dabei ATP.

Merksatz: Gefälle rein → ATP raus.

9Rubisco reduziert CO₂

FixierungReduktionRegenerationCO₂ + RuBP→ 3-PGNADPH, ATP3-PG → G3P
Fixierung und Reduktion sind getrennte Phasen.

So wird es oft notiert: „Rubisco reduziert CO₂ direkt zu Zucker; 3-PG ist schon ein Zucker.“

Richtig ist: Rubisco bindet CO₂ nur an RuBP (Fixierung); es entsteht die Säure 3-PG. Erst danach wird 3-PG mit ATP und NADPH zum Zucker-Phosphat G3P reduziert.

Merksatz: Erst fixieren, dann reduzieren.

10PS I vor PS II

H₂OPS IIKettePS INADP⁺erst PS II, dann PS ILichtLicht
Die Nummern folgen der Entdeckung.

So wird es oft notiert: „Die Elektronen fließen vom Wasser zu PS I und dann zu PS II, schließlich zum NADP⁺.“

Richtig ist: Der Elektronenweg lautet H₂O → PS II → Transportkette → PS I → NADP⁺. PS I wurde nur früher entdeckt.

Merksatz: Wasser gibt an PS II, PS I gibt an NADP⁺.

11Haare verstopfen die Spaltöffnungen

feuchte LuftSpaltöffnung bleibt freiWind
Krypten halten Luft fest, sie verschließen nichts.

So wird es oft notiert: „Die Haare in den Krypten verschließen die Spaltöffnungen, damit kein Wasser verdunstet.“ Oder: „Die Kiefer bildet Nadeln, weil es trocken ist.“

Richtig ist: Haare und Krypten halten eine feuchte, windstille Luftschicht fest und verkleinern so das Konzentrationsgefälle; der Gasaustausch bleibt möglich. Die Merkmale sind erblich (Angepasstheit), nicht eine Reaktion auf Trockenheit.

Merksatz: Merkmal → Wirkung, und: erblich ist nicht „weil nötig“.

12Pflanzen atmen nicht (oder nur nachts)

Tag → NachtRateFotosyntheseZellatmung
Mitochondrien arbeiten immer.

So wird es oft notiert: „Pflanzen machen Fotosynthese statt Zellatmung“ oder „Pflanzen atmen nur nachts.“

Richtig ist: Pflanzenzellen besitzen Chloroplasten und Mitochondrien. Sie atmen Tag und Nacht; tagsüber überwiegt bei ausreichend Licht die Fotosynthese.

Merksatz: Atmung immer, Fotosynthese nur im Licht.