Photosynthese faktor Lichtfarbe von Ulrich Helmich

Wuestenrose

Well-Known Member
Guten Morgen…

Der inzwischen 110 Jahre alte Engelmannsche Bakterienversuch hat zwar grundlegende Bedeutung, zudem führt er schön plakativ die Abhängigkeit der Photosyntheserate von der Farbe des Lichts vor Augen, inzwischen ist man allerdings in der Photosyntheseforschung etwas weiter. Außerdem hat Engelmann den Versuch mit einer Grünalge gemacht, deren Fäden nur aus einer einzigen Zellage bestehen. Fädige Grünalgen sind jedoch nicht gerade das Ziel unserer Pflanzenaquarien.

Einen weiteren Fehler begeht Helmich, indem er aus dem Absorptionsspektrum "des Chlorophylls" (welchen Chlorophylls eigentlich? Ch_a oder Ch_b?) Rückschlüsse auf die Photosyntheserate ziehen will. Erstens pflegen wir ganze Pflanzen und keine isolierten Chloroplasten und zweitens bestehen die Antennen- oder Lichtsammelkomplexe nicht nur aus Chlorophyll, sondern auch aus den sogenannten akzessorischen Pigmenten, die es dem Photosyntheseapparat ermöglichen, auch Wellenlängen ("Farben") zu nutzen, die vom Chlorophyll nicht absorbiert werden.

Merken sollte man sich die Namen McCree (1972), Inada (1975) und Tazawa (1999). Diese Herren haben die Photosyntheserate ganzer Blätter (und nicht bloß der isolierter Chloroplasten oder einzelner Zellen) in Abhängigkeit von der Lichtwellenlänge untersucht, und das nicht nur von einer einzigen Pflanze, sondern von einer ganzen Reihe verschiedenen Arten.

McCree erhielt bei seinen Versuchen dieses Wirkspektrum:


Inada das:


Tazawa hat die Arbeiten von McCree und Inada zu diesem Ergebnis zusammengefasst:


Erkennt eigentlich jemand, warum man das Spektrum von McCree nicht direkt mit den anderen beiden vergleichen darf? Na?

McCree gibt den "Quantum Yield" an, beziehen also die Photosyntheserate auf die Anzahl der eingestrahlten Photonen. Inada und Tazawa jedoch nehmen die eingestrahlte Energie als Bezug. Ein "blaues" Photon der Wellenlänge 450 nm ist aber um den Faktor 1,5 energiereicher als ein rotes mit 675 nm. Der Energieunterschied geht im Photosyntheseapparat als Wärme verloren. Zu der geringeren Quanteneffizienz blauen Lichts kommt also noch der Energieverlust hinzu. Blaues Licht ist daher ineffizienter als rotes!

Was der Helmich da auf seiner Heimseite zusammenstöpselt, kann aus diesen Gründen nicht mal mehr als populärwissenschaftliche Darstellung durchgehen. Es ist schlicht und ergreifend Quatsch! Eine deutlich bessere Darstellung findet sich da und dort – das ist übrigens Schulstoff…

In diesem Sinne,
Robert
 

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nik

Moderator
Teammitglied
Hallo Robert,

ich hätte es erst mal auf Absorptions- und Wirkspektrum reduziert. Bei der Gelegenheit ist mir aufgefallen, es ist gar nicht so leicht solchen Unsinn transparent zu machen. Diese deine Ausführungen würden übrigens auch deine HP verzieren.

Gruß, Nik
 
Hallo Robert, kurzgefasst meinst Du also das für die Photosynthese ein Spektrum wie das Tageslicht mit allen Wellenlängen vorhanden sein muss und nicht nur rot und blau.

Könntest Du mir auch Bitte beantworten wieso man rot und blau Led Licht für Pflanzen benutzt ?
Wieso die Nasa mit rot und blau herum experementiert ?

Hier auf dem link ist es auch nochmal zu sehen: http://fastvoice.net/2012/02/23/led-pflanzenleuchten-das-grunzeug-liebt-rot-und-blau/

Ulrich Helmich sagt auch das die Schatten Zusammensetzung hohe Rote- Wellenlängen hat und die Pflanzen sich dem auch angepasst haben und das dies der Grund ist, wieso neben blau auch rot in frage kommt.
Hat der Schatten keinen hohen Rot - Anteil ?

Ist Rot-Blau Led Pflanzenlicht Unsinn ?

Tageslicht Spektrum mit allen Wellenlängen ist richtig soweit ich verstanden habe zu deinen aussagen, ist das richtig ?

Mfg
Emrah
 

Wuestenrose

Well-Known Member
Mahlzeit…

uruguayensis":34b0ryc4 schrieb:
Könntest Du mir auch Bitte beantworten wieso man rot und blau Led Licht für Pflanzen benutzt ?
Wieso die Nasa mit rot und blau herum experementiert ?
Darüber habe ich erst vor ein paar Tagen im Forum was geschrieben :cool: . Pflanzenstrahler, die nur aus roten und blauen LEDs bestehen, sind schon wieder passé.

Grüße
Robert
 
Hallo,
Die Nasa hat wahrscheinlich versucht mit rot und blau die Energie in nützliche Spektralbereiche zu stecken und den Rest auszulassen um weniger Energie zu verbrauchen für den Pflanzenwuchs in einen Spaceshuttle. Das ist auch Nachvollziehbar.

Also rot und blau im Spektral Bereich allein für Pflanzenwuchs ist nicht richtig, sondern Vollspektrum ist richtig.

MfG
Emah
 
Wuestenrose":2nr2d0uw schrieb:
Nein, sollte man nicht, und daher habe ich mich darüber hier im Forum schon mal ausgelassen :wink: .

Genau auf das was du in den verlinkten Thread ansprichst wollte ich mich mit meinem Beitrag beziehen.

Zitat "...In Aquarien mit ihrer gegenüber klaren Naturgewässern deutlich höheren organischen Belastung kann man davon ausgehen, daß die Dämpfung noch deutlich stärker ist. Licht mit hohem Rotanteil bewirkt daher vor allem eines: Es heizt das Wasser auf, wogegen von Licht mit hohem Blauanteil mehr bei den Pflanzen (und Algen) ankommt. ..."

Ich denke bei dem Thema eher an eine möglichst effiziente Beleuchtung für ein Aquarium. Eine bei der möglichst viel von der Energie von den Pflanzen verwertet werden kann bzw. ankommt.

Vermutlich passt das hier aber gar nicht wirklich rein - hätte ich mich vielleicht einfach raushalten sollen, werd ich jetzt auch machen :wink:
 

Wuestenrose

Well-Known Member
Hallo Simon,

simonsambuca":124r3qj3 schrieb:
Ich denke bei dem Thema eher an eine möglichst effiziente Beleuchtung für ein Aquarium. Eine bei der möglichst viel von der Energie von den Pflanzen verwertet werden kann bzw. ankommt.
Das kann man durchaus machen, es ist die Frage, ob man es auch will :cool: . Im Erwerbspflanzenbau beginnen gerade LEDs mit überwiegendem Rot- und Blauanteil die Natriumhochdrucklampen (HST) abzulösen. Beide machen ein Licht, das, die Stromrechnung betrachtet, möglichst effizient Pflanzen zum Wachsen bringt. Dem Auge gefällt das magentafarbene (LEDs) bzw. gelbe (HST) dagegen nicht so sehr.

Sofern man sein Aquarium nicht als Pflanzenzuchtstation betrachtet, sondern als Einrichtungs- und Zierobjekt, steht eben die Güte des Lichts im Vordergrund, und nicht die Effizienz- Meine zur Zeit im Entstehen begriffene LED-Beleuchtung kommt gerade mal auf 53 Lumen pro Watt, dafür machen die verwendeten LEDs (Seoul Semicon S42182) mit das schönste LED-Licht, das ich bislang gesehen habe. Bei 1/39 m² Wasseroberfläche kann ich mir die 53 lm/W gerade noch leisten :wink: .

Vermutlich passt das hier aber gar nicht wirklich rein - hätte ich mich vielleicht einfach raushalten sollen, werd ich jetzt auch machen
Neine, nein, passt schon. Ich find's eh schade, daß der Thread schon wieder eingeschlafen ist.

Viele Grüße
Robert

PS. Und um die Ehre des Herrn Helmich zu retten: Ich habe im Netz kaum bessere und eingängigere Illustrationen biochemischer Abläufe gesehen wie bei ihm. Über den Citrat-Zyklus musste ich (u. a. ) mein Bio-Abi schreiben. Warum er ausgerechnet bei der Darstellung der Photosynthese so schwächelt, weiß ich nicht.
 

Lixa

Well-Known Member
Hallo Robert,
Dein erster Link funktioniert leider nicht.

Zur Diskussion kann ich nur ergänzen, dass ein Professor der Pflanzenphysiologie mir Mal die Absorption sehr interessant erläutert hat:
Die Photonen aller Wellenlängen landen in einer Art Fang-Trichter, der den Pflanzen ein breites Spektrum an Wellenlängen verfügbar macht. Dazu haben die Pflanzen in der Evolution sehr viele verschiedene Proteine und Strukturen entwickelt, die nur zusammen funktionieren. Für Aquarianer reicht es zu wissen: jede Lichtfarbe ist grundsätzlich nutzbar und jede Pflanzenart ist verschieden. Eine fast schwarze Bucephalandra ist anders als ein hellgrüner Pogostemon.

Sowohl die erste Annahme, dass nur wenige Spektren nutzbar sind, als auch die zweite Annahme, dass alle Pflanzen gleich sind, ist falsch.

Viele Grüße

Alicia
 
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