Arbeitsblatt: Der Engelmannsche Bakterienversuch

Grundlagen: Farbspektrum und Absorptionsspektrum des Chlorophylls

Aufgaben:

Erstellen Sie auf der Grundlage des Versuchs zur Lichtabsorption durch gelöstes Chlorophyll Definitionen für die Begriffe Farbspektrum und Absorptionsspektrum, indem Sie die falschen Satzbausteine durchstreichen. Ergänzen Sie dann die nötigen Satzzeichen und passen Sie die Groß-/Kleinschreibung ggf. an.
Erklären Sie auf der Grundlage des Absorptionsspektrums des Chlorophylls, weshalb wir Pflanzen als grün wahrnehmen.

Farbspektrum:

Photonen bestimmter Wellenlängen werden absorbiert, wenn Licht durch Materie dringt	es kann durch Brechung eines weißen Lichtstrahls an Prisma sichtbar gemacht werden	der Lichtstrahl wird Bereiche gleicher Wellenlängen aufgespalten und erscheint als Abfolge einfarbiger Banden
der für den Menschen sichtbare Anteil des elektromagnetischen Spektrums	Licht dieser Wellenlängen fehlt im Farbspektrum, die entsprechenden Banden erscheinen dann dunkel	im Absorptionsspektrum des Chlorohylls sind bestimmte Wellenlängenbereiche (rot und blau) nicht mehr zu sehen

Absorptionsspektrum:

der für den Menschen sichtbare Anteil des elektromagnetischen Spektrums	es kann durch Brechung eines weißen Lichtstrahls an Prisma sichtbar gemacht werden	im Absorptionsspektrum des Chlorohylls sind bestimmte Wellenlängenbereiche (rot und blau) nicht mehr zu sehen
Photonen bestimmter Wellenlängen werden absorbiert, wenn Licht durch Materie dringt	Licht dieser Wellenlängen fehlt im Farbspektrum, die entsprechenden Banden erscheinen dann dunkel	der Lichtstrahl wird Bereiche gleicher Wellenlängen aufgespalten und erscheint als Abfolge einfarbiger Banden

Das Wirkungsspektrum der Fotosynthese

Im Engelmannschen Bakterienversuch wird die Fotosyntheserate bei Belichtung von pflanzlichen Zellen mit Licht verschiedener Wellenlängen näherungsweise bestimmt. Der Nachweis erfolgt indirekt über Bakterien, die sich aktiv dorthin bewegen, wo eine hohe Sauerstoffkonzentration vorliegt. Als fotosynthesefähiger Organismus dient eine fadenförmige Grünalge. Für das Experiment wird ein Lichtstrahl durch ein Prisma gebrochen und das entstehende Spektrum auf den Algenfaden, der in einem bakterienhaltigen Medium liegt, projiziert (vgl. Abbildung 1). Der Versuch zeigt die Korrelation der Fotosyntheserate mit der Absorptionsfähigkeit bestimmter Wellenlängen durch Chlorophyll. Die Fotosyntheserate in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Lichts wird als Wirkungsspektrum der Fotosynthese bezeichnet.

Engelmannscher Bakterienversuch und Wirkungsspektrum der Fotosynthese. Grafik: A. Theil-Schiebel

Aufgaben

Erklären Sie den Zusammenhang zwischen Fotosyntheserate und Sauerstoffkonzentration.
Zeichnen Sie die zu erwartende Verteilung der Bakterien am Algenfaden nach Projektion des Farbspektrums ein (ergänzen Sie weitere Bakterien).
Beschreiben Sie das Versuchsergebnis.

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