Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1
Sauerstoff mit Markierung
AFB I–IILange nahm man an, der Sauerstoff aus der Fotosynthese stamme aus dem Kohlenstoffdioxid. 1941 gaben Samuel Ruben, Martin Kamen und Mitarbeiter Grünalgen (Chlorella) im Licht Wasser und Hydrogencarbonat (CO₂-Quelle), in denen jeweils einer der beiden Stoffe mit dem schweren Sauerstoff-Isotop ¹⁸O angereichert war. Anschließend bestimmten sie mit einem Massenspektrometer den ¹⁸O-Anteil im freigesetzten Sauerstoff (M1). Der natürliche ¹⁸O-Anteil beträgt etwa 0,20 %.
M1¹⁸O-Anteil in den Ausgangsstoffen und im gebildeten Sauerstoff
| ¹⁸O im Wasser | ¹⁸O im Hydrogencarbonat | ¹⁸O im freigesetzten O₂ | |
|---|---|---|---|
| Versuch 1 | 0,85 % | 0,20 % | 0,84 % |
| Versuch 2 | 0,20 % | 0,68 % | 0,20 % |
- Beschreiben Sie den Bau eines Chloroplasten und geben Sie an, in welchem Kompartiment der Sauerstoff bei der Fotolyse frei wird.
- Werten Sie M1 aus.
- Stellen Sie die Gleichung der Fotolyse für Versuch 1 auf, sodass die Herkunft der markierten Sauerstoffatome erkennbar ist.
- Erläutern Sie, warum die vereinfachte Gleichung \(\ce{6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2}\) mit dem Befund aus M1 nicht vereinbar ist, und geben Sie eine passende Gleichung an.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Gehen Sie von außen nach innen vor: Hülle, Grundsubstanz, Membransystem, Innenraum.
Hinweis zu Aufgabe b)
Vergleichen Sie den ¹⁸O-Anteil im O₂ jeweils mit dem Anteil in Wasser und Hydrogencarbonat.
Hinweis zu Aufgabe c)
Markieren Sie die Isotope mit einer hochgestellten 18 vor dem Elementsymbol.
Hinweis zu Aufgabe d)
Zählen Sie die O-Atome in 6 O₂ und in 6 H₂O.Erläutern: Zusammenhänge mit Beispielen verständlich machen.