Aufgabe 2 · Abitur NRW Biologie LK · Tomaten-EN 2026

Material 1: Reifung von Tomatenfrüchten

Eine unreife Tomatenfrucht ist zunächst grün. In diesem Stadium kann sie Fotosynthese betreiben. Im Laufe des Reifungsprozesses wird sie rot, da die enthaltenen Chlorophylle abgebaut werden und u. a. der rote Farbstoff Lycopin synthetisiert und angereichert wird. Eines der in Abbildung 1 angegebenen Absorptionsspektren zeigt das Spektrum von Farbstoffen unreifer Tomaten, das andere das Spektrum reifer Tomaten. Tabelle 1 stellt den Zusammenhang zwischen Lichtfarbe und Wellenlänge dar.

Tabelle 1: Zusammenhang zwischen Lichtfarbe und Wellenlänge

Lichtfarbe

violett

blau

grün

gelb

orange

rot

ungefähre Wellenlänge in nm

380 – 435

435 – 480

480 – 570

570 – 590

590 – 610

610 – 700

Forschende hatten sich zum Ziel gesetzt, die Reifung geernteter Tomatenfrüchte zu verlangsamen, um dadurch ihre Lagerfähigkeit zu erhöhen. Für die Reifung sind zahlreiche Enzyme verantwortlich, die durch die Wirkung des Reifehormons Ethen produziert werden, wofür die Zelle Energie bereitstellen muss. Die Forschenden verhinderten durch ein gentechnisches Verfahren die Ethen-Produktion. Die Reifung der veränderten Tomatenfrüchte wurde mit der Reifung unveränderter Tomatenfrüchte (Wildtyp) verglichen (Abb. 2). Alle Tomatenfrüchte befanden sich bei Beginn der Untersuchung in grünem Zustand.

2 Geben Sie die Reaktionsgleichung der Zellatmung an und nennen Sie die einzelnen Teilschritte unter Angabe ihrer jeweiligen Energiebilanz. Fassen Sie die Untersuchungsergebnisse in Abbildung 2 zusammen und erklären Sie diese (M 1). [13 BE]

a)

b)

c)

d)