Ökologie - Stoffwechsel - Photosynthese - Zellatmu

1 Ökologie

1.1 Begriffe

Ökologie (oikos=Haus, logos=Lehre,Wort) Lehre des "Naturhaushalts" Beziehungen zwischen Lebewesen // Umwelt Biotop (bios=Leben, topos=Ort) Lebensraum, (Fürstengarten, Waldstück X) Faktoren (lat. = Macher) "Umwelteinflüsse" (Regenmenge, Temperatur) abiotisch (gr.) "nicht lebende" Umwelteinflüsse (s.o.) biotische (gr.) "lebende" Umwelteinflüsse (Freßfeinde, Krankheiten, ...) Population alle Lebewesen einer Art in einem Biotop Biozönose (gr.) Lebensgemeinschaft; alle Lebewesen in einem Biotop Ökosystem (gr.) Biozönose + Biotop (z.B. See, Laubwald,...) Biosphäre (gr.) Lebensraum Erde,"Lebensgemeinschaft" Erde

1.2 Arbeitsbereiche

Autökologie untersucht Beziehungen zwischen Lebewesen und "Umwelt" Demökologie untersucht Beziehungen innerhalb von Populationen Synökologie untersucht Beziehungen zwischen Aut - und Demökologen → Theorien "Anwender" setzen Ergebnisse in Praxis/Politik um

1.3 Arbeitsmethoden

Bestandsaufnahmen: Freilandbeobachtungen, Laboruntersuchungen Statistische Auswertungen / Berechnung usw. Verknüpfen von Ergebnissen → Theorien, Modelle, Simulationen "Umweltschutz"

1.4 Bedeutung

Verbesserung der Umwelt zu Gunsten der dort lebenden Tiere und Menschen. Erforschung von "Richt - linien" für den Umweltschutz. Analyse der Folgen von neuen chemischen Produkten die auf den Markt kommen, um giftige oder schädliche zu eliminieren.





"Leben" ?

Wachstum Fortpflanzung Nahrungsaufnahme Reizbarkeit Alterung Sterben Bewegung Weitergabe von Informationen Stoffwechsel

2 "Stoffwechsel:"

Atmung = "Stoffverbrennung" / Oxidation Energie Gewinn Umwandlung von Stoffen

Alle "Lebendvorgänge" erfordern Stoffe und Energie.

2.1 Schemata

2.1.1 Pflanze / Stoffe / Energie

Sonnenlicht

Photosynthese
("Assimilation")

Nährstoffe
(Kohlenhydrate, Fett, Eiweiß)

Atmung
("Dissimilation")

H₂O, CO₂, O₂, ATP
Mineralien, ADP + P




Gra.3.1

2.1.2 Tier / Stoffe / Energie

Gra.3.2

2.1.3 Lebewesen / Energie in Zellen : Zellatmung

Nährstoffe z.B. 1 Glucose + O₂ - → CO₂ + H₂O ΔH: -
100 EE
_{25 4 EE}
ADP + P - - - → ATP ΔH +
ΔH: - Adenosintriphosphat
"Lebensvorgänge"
3 ATP (12 EE)
z.B. Asr₁ + Asr₂ - → Asr₁ - Asr₂ ΔH: +
10 EE


"Wärmeverlust"
2 EE

2.1.3.1 Bedeutung von ATP / ADP + P

ca. 70g im menschlichen Körper

"Wärmeverlust" geringer ATP ist universeller Energieträger

2.1.4 Pflanze/Tier / Stoff / Energie

3 Photosynthese

3.1 Blattbau + "Zahlen"

3.2 Experimente mit "Wasserpest"

a) "normal"	b) unterschiedliche Lichtintensität	c) unterschiedlicher CO2 - Gehalt
	viel	mittel	wenig/kein	ohne "Sprudel"	mit "Sprudel"

d) Nachweis O2	e) Temperatur	f) Lichtqualität
	kalt (wenig)	warm (mehr)	rot	blau	grün
	nur bis Grenzwert dann wieder rückläufig		gut	sehr gut	wenig

3.3 Mikroskopie des "Photosyntheseorgans" : Blatt

3.3.1 Buchenplatt, quer

Sonnenblatt
	dicker und kleiner (klein, da sonst zu großer Wasserverlust)
Schattenblatt
	dünner und größer (dünner, dass auch weniges Licht durch das ganze Blatt dringen kann)

3.3.2 Wasserpestblatt

Lebendig
⇒ Zellplasma fließt

3.4 Untersuchung von Blattfarbstoffen

3.4.1 Farbstoffextraktion mit Aceton

Blattmaterial + Seesand + Aceton

Farbstoffextrakt

3.4.2 Trennen durch Chromatographie

nachher:
"Platte" SiO₂
Carotine


Chlorophyll A
Chlorophyll B


Anthocyane
vorher:

Farbstoffextrakt

Kapillare



Kammer






Lösungsmittelgemenge
(Laufmittel)
Petrolether : Aceton, 7:3


Prinzip der Trennung:

Festhaltekraft des Trägermaterials Lösungsmittel will den Farbstoff lösen, aber das Trägermaterial hält den Stoff mehr oder minder fest

gut löslich, gut festgehalten
→ Strich ziemlich unten

gut löslich, nicht festgehalten
→ Strich oben

3.5 Biochemie der Photosynthese

3.5.1 Experiment: Engelmann

siehe Blatt

3.5.2 Experiment: Blackman

3.5.2.1 Lichtintensität / PSR

Ergebnis: PR/Lichtintensität proportional,
aber Maximum (ca. 10⁴Lux)

3.5.2.2 Temperatur / PSR

Photosynthese besteht aus zwei hintereinander verlaufenden Teilschritten:


1. Lichtabhängige "Lichtreaktion" (mit Maximum)

2. Lichtunabhängige "Dunkelreaktion" (mit Maximum)

Wasserspaltung Aufladen von ATP bereitstellen von energiereichem Wasserstoff

Einbau von O2 Bildung von C6H12O6 Abgabe von Wasser

"Brutto - Reaktions - Symbol"

lichtabhängige Reaktion in Chloroplastentylakoiden	lichtunabhängige Reaktion im Chloroplastenstroma

4 Zellatmung - Energiegewinn durch Abbau von Glucose

Fast alle Organismen !

Ort: Mitochondrien ("Zellorganell")

4.1 Black - Box - Schema

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ - → 6 H₂O + 6 CO₂ ΔH: - 2827 KJ/mol

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