Fotosynthese-Labor

Wasserpest-Versuch · Sauerstoffbläschen zählen

☀︎ Tag Beschriftung O₂ CO₂

gezählte Bläschen · 0 s von 60 s

O₂ im Wasser

Tageszeit

Lichtstärke

Der Raum ist verdunkelt, Licht kommt nur von der Lampe. Je näher die Lampe, desto heller.

Lichtfarbe

CO₂-Angebot

Natron (NaHCO₃) im Wasser gibt CO₂ ab.

Wassertemperatur

Wasserbad: Eis kühlt, Heizplatte wärmt.

Begrenzende Faktoren

Licht

CO₂

Temp.

Zeitraffer: 1 Minute dauert 15 Sekunden. Messwerte sind simuliert.

Modellkurve

Stoffwechsel der Pflanze – jetzt

Fotosynthese

bildet O₂

Zellatmung

verbraucht O₂

☀︎ Fotosynthese nur bei Licht

Kohlenstoffdioxid+Wasser →Licht · Chlorophyll Glucose+Sauerstoff

6 CO₂+6 H₂O →Lichtenergie C₆H₁₂O₆+6 O₂

⟳ Zellatmung Tag und Nacht

Glucose+Sauerstoff →in den Zellen Kohlenstoffdioxid+Wasser+Energie

C₆H₁₂O₆+6 O₂ →in den Zellen 6 CO₂+6 H₂O+Energie

Die beiden Vorgänge sind Gegenspieler: Die Fotosynthese baut mit Lichtenergie Glucose auf, die Zellatmung baut sie wieder ab und gewinnt daraus Energie für die Zellen. Tagsüber überwiegt die Fotosynthese – die Pflanze gibt Sauerstoff ab. Nachts läuft nur die Zellatmung – die Pflanze nimmt Sauerstoff auf und gibt Kohlenstoffdioxid ab.

Messprotokoll

Nr.	Licht	Farbe	CO₂	Temp.	Bläschen/min

Hinweise zum Fotosynthese-Labor

Der Versuch

Ein Spross der Wasserpest (Elodea) steht in Wasser. Bei Licht betreibt die Pflanze Fotosynthese und bildet Sauerstoff, der als Bläschen aus der Schnittstelle aufsteigt. Die Anzahl der Bläschen pro Minute ist ein Maß dafür, wie stark die Fotosynthese gerade ist.

Bedienung

Stelle Lichtstärke, Lichtfarbe, CO₂ und Temperatur ein.
„Bläschen zählen“ zählt eine Minute lang (im Zeitraffer). Das Ergebnis landet im Messprotokoll und im Diagramm.
Während einer Messung sind die Regler gesperrt – wie im echten Versuch darf man die Bedingungen nicht mittendrin ändern.
Über das Menü oben lassen sich angeleitete Versuche auswählen.

Zum Modell

Die Werte sind keine echten Messwerte. Das Modell folgt dem Prinzip des begrenzenden Faktors: Der Faktor, der am knappsten ist, bestimmt die Geschwindigkeit der Fotosynthese. Die Temperatur wirkt über die Enzyme (Optimum etwa 30–35 °C, ab 45 °C Zerstörung). Wiederholte Messungen schwanken zufällig – wie im echten Experiment. Mehrfach messen und Mittelwerte bilden lohnt sich also.

Tag und Nacht

☀︎ Tag: Die Lampe leuchtet, die Pflanze betreibt Fotosynthese und Zellatmung. Weil die Fotosynthese überwiegt, gibt sie Sauerstoff ab.
☾ Nacht: Kein Licht, also keine Fotosynthese. Nur die Zellatmung läuft: Die Pflanze nimmt Sauerstoff aus dem Wasser auf und gibt Kohlenstoffdioxid ab.
⟳ 24 Stunden: Ein ganzer Tag im Zeitraffer mit Sonnenlicht. Das Diagramm „24 h“ zeigt beide Vorgänge und die Bilanz.

Die Gasteilchen sind im Kugelmodell dargestellt: O₂ als zwei rote Kugeln, CO₂ als zwei rote Kugeln mit dunkler Mitte (Kohlenstoff). Sie zeigen den Netto-Gasaustausch der Pflanze.