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ATP-Synthese im Chloroplasten

Tausendmal mehr Protonen auf engstem Raum — und nur ein Ausgang, an dem ATP entsteht.

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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.

A1
Ein Verhältnis berechnen
AFB II

Interpretiere die Tabelle für drei Lumen-pH-Werte im Licht (Stroma pH 8). Trage das ΔpH und den Faktor der H⁺-Konzentration Lumen zu Stroma ein.

Fülle alle Felder aus und prüfe dann. Enter in einem Feld prüft ebenfalls. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Lumen-pH im LichtΔpH zum StromaFaktor H⁺ Lumen zu Stroma
pH 7
pH 6
pH 3
Jede pH-Stufe bedeutet den Faktor 10. Bei pH 3 im Lumen sind es 8 − 3 = 5 Stufen, also 10⁵ = 100 000-mal mehr H⁺ als im Stroma. Typischer Fehler: die Faktoren zu addieren statt zu potenzieren.
Faktor = 10 hoch (pH Stroma − pH Lumen).
pH 6: 10 hoch 2.
A2
Trickaufgabe: Doppelt so viele Protonen
TrickAFB III

Im Lumen herrscht pH 5,0. Bei stärkerem Licht verdoppelt sich die H⁺-Konzentration im Lumen. Schätzen Sie den neuen pH-Wert im Lumen ab.

Schieben Sie den Regler auf Ihre Antwort — Pfeiltasten bewegen ihn schrittweise. Nach dem Prüfen sehen Sie den Trefferbereich.
pH 2pH 7
Der pH-Wert sinkt nur um etwa 0,3 auf rund 4,7, denn \(\lg 2 \approx 0{,}3\). Die Falle: „doppelt so viele H⁺, halber pH-Wert“ (2,5) — das wäre eine 300-fache Konzentration. Erst eine Verzehnfachung senkt den pH-Wert um eine ganze Stufe.
Der pH-Wert ist ein Logarithmus: Faktor 10 entspricht einer pH-Stufe.
Der Faktor 2 liegt zwischen 1 und 10 — der pH-Wert ändert sich also um weniger als 1. Merkwert: lg 2 ≈ 0,3.
A3
Mix: Wer ist was?
AFB IIMix

Ordne jedes Merkmal einem Bereich zu. Ein Merkmal stammt aus dem Mitochondrium und passt zur ATP-Synthase.

Ordne jede Karte einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.
1 nur Fotosystem II
2 nur ATP-Synthase
3 trifft auf beide zu
Fotosystem II spaltet Wasser und braucht Licht; es baut den Gradienten mit auf, ist aber keine ATP-Synthase. Die ATP-Synthase bildet ATP, hat den Kopf im Stroma und findet sich auch im Mitochondrium. Typischer Fehler: der Synthase das Merkmal „braucht Licht“ zuzuordnen.
Frage bei jedem Merkmal: Macht das Fotosystem es, die Synthase oder beide?
ATP entsteht nur an der Synthase; Wasserspaltung nur am Fotosystem II.