MINT üben

Fotosynthese und Zellatmung

Ein Kohlenstoffatom kann heute im Blatt stecken und morgen wieder als CO₂ in der Luft schweben — wie kommt es dahin?

Dein Fortschritt:
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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
Reise eines Kohlenstoffatoms
AFB II

Ein Kohlenstoffatom gelangt aus der Luft in ein Buchenblatt und später wieder in die Luft. Beschreiben Sie seinen Weg, indem Sie die Stationen ordnen.

Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1als CO₂ durch eine Spaltöffnung ins Blatt
2im Stroma von Rubisco fixiert
3mit ATP und NADPH zu einem Zucker reduziert
4in der Glykolyse im Cytoplasma zu Pyruvat abgebaut
5im Mitochondrium im Citratzyklus als CO₂ abgespalten
6als CO₂ durch eine Spaltöffnung zurück in die Luft
Das Kohlenstoffatom kreist: Die Fotosynthese baut es in Zucker ein, die Zellatmung derselben Pflanze (oder eines Tieres, das das Blatt frisst) setzt es wieder als CO₂ frei. Die Energie dagegen kreist nicht — sie verlässt das System als Wärme.
Erst Aufbau im Chloroplasten, dann Abbau.
Die Zellatmung beginnt außerhalb des Mitochondriums.
A2
Zahlen für beide Prozesse
AFB II

Ermittle die Mengen für die Teilschritte und trage sie ein. Alle Werte beziehen sich auf je ein Mol Glucose bzw. je ein Mol O2.

Fülle alle Felder aus und prüfe dann. Enter in einem Feld prüft ebenfalls. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
GrößeWert in mol
Fotolyse: H⁺ je O₂
Fotolyse: Elektronen je O₂
Fixierung: CO₂ je Glucose
Zellatmung: O₂ je Glucose
Die Fotolyse setzt pro O₂ je 4 H⁺ und 4 Elektronen frei. Für eine Glucose werden sechs CO₂ fixiert und in der Zellatmung sechs O₂ verbraucht. Typischer Fehler: pro O₂ nur 2 H⁺ anzusetzen, weil zwei H₂O gespalten werden.
Die Fotolyse: 2 H2O ⟶ O2 + 4 H⁺ + 4 e⁻.
Eine Glucose enthält sechs C-Atome, also sechs CO2.
A3
Eingriffe in den Stoffwechsel
AFB IIIMix

Diskutiere die Eingriffe: Bewerte, wie sie die ATP-Bildung in der Zelle verändern. 1 = deutlich weniger, 5 = deutlich mehr.

Wie verändert sich die ATP-Bildung? Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = deutlich weniger5 = deutlich mehr
Ein Hemmstoff blockiert die Atmungskette im Mitochondrium.
Ein Blatt wird verdunkelt; die ATP-Bildung der Chloroplasten fällt aus.
Der Zelle wird zusätzlich O₂ zugeführt, während die Atmung noch durch O₂ begrenzt ist.
Die Atmungskette liefert den größten Teil des ATP. Im Dunkeln fällt die Fotosynthese aus, die Zelle lebt von der Atmung. Ist O₂ der begrenzende Faktor, steigert mehr O₂ die ATP-Bildung. Typischer Fehler: die Verdunklung zu bewerten, als ob die Atmung dabei aufhörte.
Welcher Teil der ATP-Bildung hängt am O2?
Die Atmung braucht O2, die Fotosynthese braucht Licht.