Das Blatt als photosynthetisches System

Zusammenfassung

Im Kapitel 12 wurde die Photosynthese als eine Funktion des Systems „Chloroplast“ betrachtet, wobei naturgemäß die vielfachen Wechselbeziehungen zwischen dem Photosynthesegeschehen und den anderen Bereichen des Stoffwechsels der Zelle (z. B. der Dissimilation) ausgeklammert blieben. Ebensowenig fanden die im einzelnen recht komplizierten Zusammenhänge zwischen der Photosynthese und der strukturellen Organisation der höheren Pflanze Berücksichtigung. Diese physiologischen Aspekte der Photosynthese sollen nun nachgeholt werden. Das Photosyntheseorgan der Kormophyten ist das Blatt (→ Abb. 29.16). Abbildung 14.1 zeigt das typische Photosynthesewir-kungsspektrum eines Blattes, wobei deutliche quantitative Unterschiede gegenüber dem Chlorella- Wirkungsspektrum (→ Abb. 12.13) sichtbar werden. Der wichtigste Unterschied ist die vor allem bei dickeren Blättern stark ins Gewicht fallende Lichtstreuung im Gewebe, welche zu einer gesteigerten optischen Weglänge und damit zu einer erhöhten Absorptionswahrscheinlichkeit für die eingestrahlten Quanten führt. Da sich dieser Effekt naturgemäß besonders stark im Bereich geringer Pigmentabsorption auswirkt, beobachtet man eine mehr oder minder starke Nivellierung von Absorptions- und Wirkungsspektrum. Das Blatt ist also ein sehr viel effektiverer Lichtabsorber als eine Chlorophyll-Lösung vergleichbarer Konzentration. Auch die photosynthetische Quanten- ausbeute des Blattes zeigt eine gegenüber Chlorella quantitativ abweichende Wellenlängenabhängigkeit (vgl. Abb. 14.2 und 12.18).