AB 9_2.1

Thema: Kannibalismus bei Pflanzen?


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Die Grünalge Chlamydomonas (Abb. siehe AB 8_2.1) wurde bisher vor allem für Forschungszwecke in Zusammenhang mit der Gewinnung des Energieträgers Wasserstoff genutzt.
Chlamydomonas benötigt wie alle Pflanzen nur Sonnenlicht, Wasser, Kohlenstoffdioxid und Nährsalze zum Wachstum und zur Vermehrung.

 

Forscher der Universität Bielefeld führten folgenden Versuch mit der Algenart Chlamydomonas reinhardtii durch:

Die Algen wurden einer kohlenstoffdioxidarmen Umgebung ausgesetzt.
Es konnte nachgewiesen werden, dass die Algen nach kurzer Zeit Cellulasen – Enzyme, die Cellulose zerlegen – an ihre Umgebung abgaben. Diese zerlegten cellulosehaltige Bestandteile anderer vorhandener Pflanzen.
Sie „knackten“ gewissermaßen die Cellulose und deren Bruchstücke wurden von den Algen in das Zellinnere aufgenommen. Dort erfolgte dann die weitere enzymatische Zerlegung in Glucose, die  von Chlamydomonas reinhardtii als Energiequelle genutzt werden konnte .

 

IconLink http://ekvv.uni-bielefeld.de/algae_can_draw_energy_from (Zugriff: 2015-02-03)
IconAufgabe
  1. Erkläre mit Hilfe deiner Kenntnisse über Pflanzen, warum die Versuchsanordnung zu einer „Mangelsituation an Energie“ für Chlamydomonas führte,  und die Alge demzufolge „kannibalistisch“ wurde.
  2. Begründe, wie die Weiterentwicklung dieser Entdeckung im größeren technischen Maßstab sinnvoll einzusetzen wäre.
Lösungen Aufg. 1 u. 2:

  1. Der Mangel an Kohlenstoffdioxid bewirkte eine verminderte Glucoseproduktion im Rahmen der Fotosynthese. Dadurch entstand ein Mangel an energiereichen Stoffen – vor allem Glucose -, was zum Wechsel der Energieversorgung führte.
  2. Pflanzliche Abfallstoffe unterschiedlichster Herkunft könnten zu Glucose zerlegt werden. Diese könnte dann z.B. zur Biotreibstoffgewinnung genutzt werden.

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