Welcher Faktor beeinflusst die Photosyntheserate am meisten?
Die wichtigsten Variablen, die die Photosynthese beeinflussen, sind Licht, Wasser, CO2-Konzentration und Temperatur.
Auf einer tieferen Ebene beeinflussen auch andere Faktoren wie die Menge des Chlorophylls, die Verfügbarkeit von Nährstoffen (z.B. wird Mg für die Chlorophyllsynthese benötigt) die Geschwindigkeit der Photosynthese, obwohl diese in der Diskussion zu diesem Thema selten behandelt werden.
Die Sache ist die, dass die Photosynthese von dem Faktor gebremst wird, der am knappsten ist.
Während ich in meinem Arbeitszimmer in England sitze, scheint die Sonne hell, aber die Temperatur draußen ist nur 5ºC. Ich vermute, dass die Photosyntheserate heute durch die Temperatur begrenzt ist.
Gestern war ein trüber Tag, aber in der Mitte des Tages war es nicht kalt und ich vermute, dass es nicht genug Licht für die Photosynthese gab. Hätte ich die Sicherheitsbeleuchtung an meinem Haus eingeschaltet, hätten die Pflanzen in meinem Garten (möglicherweise) schneller Photosynthese betreiben können.
Im Sommer erhöhen einige Landwirte, die Pflanzen in Gewächshäusern anbauen, tatsächlich die Menge an Kohlendioxid in der Luft, da alle ihre Pflanzen reichlich Wasser und Licht haben und die Temperatur nahe am Optimum für die Photosynthese ist.
Eine gute Möglichkeit, dies zu untersuchen, wäre mit Hilfe von Algen und Sie können dafür das Praktikum ‚Immobilisierte Algen‘ verwenden.
Obwohl Wasser als Rohstoff für die Photosynthese benötigt wird, sollten Sie nicht versuchen, Wasser als Variable zu untersuchen – Pflanzen welken und verdorren normalerweise lange bevor Wasser die Photosynthese auf biochemischer Ebene einschränkt. Sie brauchen Wasser, um die Pflanze zu stützen, damit sie sich der Sonne stellen kann, sowie als Rohstoff für die Photosynthese.
Die einfachste Gleichung für die Photosynthese:-
Kohlendioxid + Wasser —–(im Licht, mit Chlorophyll und Enzymen)—-> Zucker + Sauerstoff
Temperatur beschleunigt alle chemischen Reaktionen – Photosynthese ist keine Ausnahme.
Enzyme arbeiten besser unter warmen Bedingungen (bis zu etwa 50ºC, wenn Enzyme beginnen, durch Hitze zerstört zu werden).
Die Idee, die wir vermitteln wollen, ist, dass verschiedene Bedingungen zu verschiedenen Anlässen am wichtigsten sein werden. Heute Morgen könnte mein Garten mehr Wärme gebrauchen – gestern mehr Licht / Sonne!
John Hewitson