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Fotosynthesefaktor Temperatur

Wie die meisten biochemischen Prozesse unterliegt auch die Fotosynthese der RGT-Regel: Eine Steigerung der Temperatur von 10 Grad Celsius führt normalerweise zu einer Verdopplung der Reaktionsgeschwindigkeit.

Für Lebewesen gilt diese RGT-Regel allerdings nur stark eingeschränkt für "physiologische" Temperaturen zwischen 0 und 40 Grad Celsius. Unterhalb von 0 Grad gefriert das Wasser in der Zelle, so dass nicht mehr viel "läuft", und oberhalb von 35 bis 40 Grad beginnen die Enzyme ihre Tätigkeit einzustellen (Denaturierung). Das Ergebnis ist meistens eine typische Optimumskurve, so auch bei der Fotosyntheserate in Abhängigkeit von der Temperatur:

Abhängigkeit der Photosyntheserate von der Temperatur - eine typische Optimumskurve

Abhängigkeit der Photosyntheserate von der Temperatur - eine typische Optimumskurve

Ein intelligenter Schüler hat neulich mal die Frage gestellt, wieso es denn hier keinen Temperaturkompensationspunkt gibt.

Bei der Antwort musste ich auch erst mal nachdenken, aber dann war die Sache klar: Bei 0 Grad Celsius findet zwar keine Fotosynthese mehr statt - aber auch keine Atmung - wegen der niedrigen Temperatur. Daher liegt die Netto-Fotosynthese bei Null und nicht im negativen Bereich. Einen Temperaturkompensationspunkt gibt es daher nicht - oder man müsste sagen, dass 0 Grad Celsius dieser Punkt ist.

Theoretisch könnte es einen solchen Temperaturkompensationspunkt geben, wenn bei 0 Grad Celsius weder Fotosynthese noch Atmung stattfinden, bei einer Erhöhung der Temperatur aber die Atmung zunächst schneller gesteigert wird als die Fotosynthese. Dann wäre die Nettofotosynthese bei 3 oder 4 Grad Celsius zunächst negativ, und ein Temperaturkompensationspunkt läge dann vielleicht bei 5 oder 6 Grad Celsius. Das ist aber alles reine Spekulation; im Internet habe ich keinen einzigen vernünftigen Eintrag zum Thema Temperaturkompensationspunkt gefunden, nur Fragen, die von Schülern in verschiedenen Foren gestellt wurden. Eine richtig gute Antwort war leider nirgends dabei.

Diese Seite ist im Mai 2014 erarbeitet worden.

Externe Links:

Chlorophylle (Wikipedia)


Das Chlorophyll a-Molekül, gezeichnet von David Richfield für die Wikipedia (Public domain).