Zellbiologie - Lichtenergie - Photosynthesefaktoren

Historische Experimente
Die erste historisch bedeutsame Beobachtung zur Photosynthese stammt von J. B. van HELMONT (1577-1644). Er bemerkte, dass eine Weide, die fünf Jahre in einem Gefäß gestanden und ausreichend gegossen wurde, über 200 kg an Gewicht zunahm, obwohl die Erde im Topf nur um wenige Gramm abgenommen hatte. Was läßt sich aus dieser Beobachtung folgern? Erst der britische Naturforscher S. HALES (1677-1761) bemerkte, dass Luft und Licht für die Ernährung der grünen Pflanzen erforderlich sind. Wie könnte ein einfaches Schulexperiement aussehen, mit dem man HALES Beobachtung nachvollziehen und eventuell präzisieren könnte? Der britische Forscher PRIESTLEY (1733-1804) fand 1771 schließlich, dass grüne Pflanzen bei der Photosynthese Sauerstoff abgeben. Wie könnte man diese Behauptung im einfachen Versuch beweisen bzw. widerlegen? PRIESTLEY experimentiert mit lebenden Mäusen, die er in luftdicht abgeschlossene Gefäße setzte. Natürlich gingen die Mäuse nach einiger Zeit ein, weil sie keinen Sauerstoff mehr bekamen. Eines schönen Tages machte PRIESLEY dann eine entscheidende Entdeckung: "...am 17. August 1771 brachte ich einen Minzezweig in eine Luftmenge, in der eine Wachskerze erloschen war, und fand, daß am 27. desselben Monats eine neue Kerze gut darin brannte." Davon profitierten auch die Mäuse, als PRIESLEY sie zusammen mit einer grünen Pflanze in ein geschlossenes Gefäß einsperrte. 1779 zeigt der Holländer INGENHOUSZ, dass nur die grünen Teile einer Pflanze Photosynthese betreiben, und dass dazu Licht notwendig ist. 1783 konnte der Schweizer SENEBIER nachweisen, dass bei der Photosynthese Kohlendioxid verbraucht wird. 1804 konnte DE SAUSSURE, ebenfalls Schweizer, nachweisen, dass sich bei der Photosynthese der Kohlenstoffgehalt der Pflanze vergrößert, aber erst 1862, also fast 60 Jahre später, konnte der Deutsche JULIUS SACHS zeigen, dass dabei Stärke entsteht.		Eine sehr schöne Übersicht von Schulexperimenten zum Thema findet sich auf der Web-Site von Dipl. Biol. Ernst-Georg Beck vom Beruflichen Gymnasium Baden-Württemberg. Details zur historischen Entwicklung der Photosynthese siehe Botanik-Online , Kapitel 24.

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Ulrich Helmich, im Mai 2001