Stoffwechsel: Einfluss von abiotischen Faktoren auf die Photosyntheseleistung

Name: Isabell Hoffmannbeck

Abhängigkeit der Photosyntheserate von abiotischen Faktoren

-> Einfluss von Licht, CO₂ und Temperatur

1) Abhängigkeit der Photosynthese vom Licht:

-> PS-Rate steigt zunächst proportional zur Beleuchtungsstärke, erreicht dann aber ihr Maximum bei einer bestimmten Lichtintensität, welche artspezifisch ist

- Sättigungswert: steigende Lichtintensität führt nicht zu steigender PS-Rate, da andere Faktoren die PS auch noch beeinflussen

- Reele PS-Rate (2): die tatsächliche gebildete Menge an Sauerstoff durch PS

- Atmung (3): Menge an Sauerstoff, die die Pflanze durch eigene Zellatmung verbraucht

- Apparente PS-Rate (1): Menge an Sauerstoff, die nach der pflanzeneigenen Zellatmung noch vorhanden ist (Reele Photosyntheserate - Atmung)

- Kompensationspunkt K (4): Beleuchtungsstärke, bei der so viel Sauerstoff durch PS gebildet wird, wie die Pflanze verbraucht

-> Unterschiede bei der Lichtausnutzung von Sonnen- und Schattenpflanzen:

- Kompensationspunkt bei Sonnenpflanzen (2) wird erst später erreicht, bei Schattenpflanzen (1) früher

- Sättigungswert bei den Sonnenpflanzen wird deutlich später erreicht als bei Schattenpflanzen

2) Abhängigkeit der Photosynthese vom CO₂-Gehalts in der Luft:

-> Der CO₂-Gehalt in der Erdatmosphäre beträgt nur ca. 0,02 Vol.% (1), CO₂-Gehalt in Gewächshäusern bei ca. 0,1 Vol.% (2) wegen der Zunahme an Biomasse

-> mit steigerndem CO₂-Gehalt steigt auch die PS-Rate, jedoch ab einem Gehalt von ca. 0,2 Vol.% schädigt das CO₂ die Pflanze und wirkt toxisch!

3) Abhängigkeit der Photosynthese von der Temperatur:

-> chemische Reaktionen, wie die Photosynthese werden von der Temperatur beeinflusst, somit erwartet man durch die RGT-Regel eine Verzwei- bis Vervierfachung der Reaktionsgeschwindigkeit, wenn die Temperatur um 10°C steigt

-> da die PS aber noch von anderen Faktoren, wie Wasser- und CO₂-Gehalt und die von den Temperatur abhängigen Spaltöffnungen, beeinflusst werden, nimmt die PS-Rate stärker zu als die Atmung

-> ab 30°C schließen sich die Spaltöffnungen wieder, damit durch Verdunstung nicht zu viel Wasser verloren geht, Konsequenz ist eine Abnahme der PS-Rate

-> bei ca. 50°C ist keine PS mehr möglich

-> steht einer Pflanze ausreichend Licht (Starklicht (2)) zur Verfügung, wird ein Temperaturoptimum erreicht (von Pflanze zu Pflanze unterschiedlich)

-> bei wenig Licht (Schwachlicht (1)) wird kein Optimum erreicht

-> Licht ist der limitierende Faktor, Folge: über einen weiten Temperaturbereich entsteht ein sogenanntes Plateau mit unveränderter PS-Rate