Aufgabe 1, 3 - Fotosynthese · Abitur NRW Biologie GK · Tomaten-GN 2026

Tomaten als Kulturpflanzen

Die Tomate ( Solanum lycopersicum) ist ein weltweit beliebtes Nahrungsmittel. Um hohe Erträge zu ermöglichen, wurden u. a. wissenschaftliche Studien zur Reifung von Tomatenpflanzen durchgeführt, bei der eine Reihe verschiedener Stoffwechselschritte ablaufen. Der exzessive Tomatenanbau hat sowohl ökologische als auch soziale Folgen.

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

1

Begründen Sie, welches der in Abbildung 1 dargestellten Absorptionsspektren einer reifen bzw. unreifen Tomatenfrucht zugeordnet werden kann (M 1).

[5 BE]

Material 2: Tomaten im Gewächshaus

Werden Tomaten in Gewächshäusern kultiviert, können Umweltbedingungen so angepasst werden, dass ihr Wachstum gefördert wird.

Um günstige Bedingungen für das Wachstum zu bestimmen, wurden in einem Gewächshaus Untersuchungen an Tomatenpflanzen durchgeführt. Zunächst wurde die Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Umgebungsluft einmal täglich um 06:00 Uhr durch künstliche Begasung erhöht. Außerdem wurde darauf geachtet, dass die Türen des Gewächshauses stets geschlossen waren und ausreichend Tageslicht durch die Gewächshausscheiben fallen konnte. Dann wurden innerhalb eines Frühlingstages Daten zur Kohlenstoffdioxid-Konzentration, zur Lichtintensität und zur Fotosyntheserate erhoben. Folgendes Diagramm (Abb. 3) zeigt die Ergebnisse.

3

Ordnen Sie die in Abbildung 3 dargestellten Kurvenverläufe den drei untersuchten Variablen jeweils begründet zu (M 2).

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