Fotosynthese, Zellatmung, Ökologie und Klima

Eine umfassende Karteikartensammlung zu den Themen Zellbiologie, Fotosynthese, Ökologie, Sukzession, Klimaelemente und Atmosphärenschichten basierend auf den Vorlesungsnotizen.

Welche Zellstrukturen kommen sowohl in tierischen als auch in pflanzlichen Zellen vor und welche Aufgaben haben sie?

Zellmembran (Abgrenzung nach aussen), Cytoplasma (Transportmedium), Zellkern (enthält Erbinfo, steuert Zelle) und Mitochondrien (Energiegewinnung).

Welche Zellstrukturen besitzen pflanzliche Zellen zusätzlich zu tierischen Zellen und welche Funktion haben diese?

Zellwand (gibt Stabilität/Form), Chloroplasten (Fotosynthese - Aufbau Zucker) und Vakuole (speichert Wasser und Stoffe für Stabilität).

Wie lautet die chemische Reaktionsgleichung der Fotosynthese?

$$6H_2O + 6CO_2 + \text{Licht} = 6O_2 + C_6H_{12}O_6$$

Wo findet die Fotosynthese statt und welcher Farbstoff nimmt das Sonnenlicht auf?

Die Fotosynthese findet in Chloroplasten statt. Diese enthalten den grünen Farbstoff Chlorophyll, der das Sonnenlicht aufnimmt.

Aus welchen Bestandteilen setzt sich ATP zusammen und wie wird bei Energiebedarf Energie freigesetzt?

ATP (Adenin-Triphosphat) besteht aus Adenin, Ribose und $3$ Phosphatgruppen. Bei Energiebedarf wird die letzte Phosphatgruppe abgespalten, wodurch Energie frei wird und ATP zu ADP (Adenin-Diphosphat) wird.

Was geschieht bei der Zellatmung und wo findet sie statt?

Glukose und Sauerstoff werden verbraucht. Es entstehen $CO_2$, Wasser und nutzbare Energie für Bewegung, Stoffwechselvorgänge und Wachstum. Sie findet in den Mitochondrien von Pflanzen und Tieren statt.

Was unterscheidet ein Biotop von einer Biozönose?

Ein Biotop ist der unbelebte Lebensraum, der durch abiotische Faktoren (Wasser, Licht, Temperatur) bestimmt wird. Eine Biozönose ist die Gemeinschaft aller Lebewesen (Mikroorganismen, Pilze, Tiere, Pflanzen) in einem Biotop.

Wie unterscheiden sich Tierbestäubung und Windbestäubung?

Bei der Tierbestäubung werden Tiere durch Nektar, Duft und Farben angelockt (fördert genetische Vielfalt). Bei der Windbestäubung transportiert der Wind den Pollen; die Pflanzen produzieren viele Pollenkörner und haben unauffällige Blüten ohne Lockmittel.

Welche Rollen haben Produzenten, Konsumenten und Destruenten in einem Ökosystem?

Produzenten stellen durch Fotosynthese eigene Nahrung her (z. B. Pflanzen). Konsumenten fressen Pflanzen oder andere Tiere für Energie (z. B. Rehe). Destruenten zersetzen tote Lebewesen und geben Nährstoffe frei (z. B. Pilze, Bakterien).

Was sind Verwitterung und Humusbildung?

Verwitterung ist der Zerfall von Gesteinen in kleine Partikel ohne Vegetation als Ausgangsmaterial für Böden. Humusbildung ist die Umwandlung von organischem Material in fruchtbaren Humus durch Abbau, mechanische Zerkleinerung und Huminstoffbildung.

Welche Ökosystemdienstleistungen fallen unter die vier Kategorien unterstützend, versorgend, regulierend und kulturell?

Unterstützend: Bestäubung, Bodenbildung, Fotosynthese. Versorgend: Rohstoffe, Nahrung, Frischwasser. Regulierend: Klimaregulierung, Hochwasserregulierung, Schädlingskontrolle. Kulturell: Erholung, Bildung, Ästhetik.

Was unterscheidet Selbstbestäubung von Fremdbestäubung?

Selbstbestäubung: Pollen gelangt von einer zur anderen Blüte derselben Pflanze auf die Narbe (keine äusseren Bestäuber nötig, geringe genetische Vielfalt). Fremdbestäubung: Pollen stammt von einer anderen Pflanze derselben Art (hohe genetische Vielfalt).

Was ist der Unterschied zwischen Pionierarten und einer Schlussgesellschaft bei der Sukzession?

Pionierarten (z. B. Gräser, Morcheln) wachsen schnell und siedeln sich als Erste nach einer Störung an. Eine Schlussgesellschaft (z. B. Bäume im Wald) ist eine relativ stabile, an Umweltbedingungen angepasste Lebensgemeinschaft am Ende der Sukzession.

Warum bezeichnet man ein Ökosystem als offenes System und welche Grenztypen gibt es?

Ein Ökosystem tauscht ständig Materie und Energie aus. Es gibt sanfte Grenzen (z. B. Wiese geht langsam in Moor über) und abrupte Grenzen (z. B. Seeufer mit deutlichem/schnellem Übergang).

Was ist Feinstaub, welche Schadstoffpartikel gelangen in die Lunge und welche Gesundheitsfolgen drohen?

Feinstaub besteht aus Partikeln in der Luft (z. B. aus Diesel, Produktion, Verkehr). Partikel der Grösse $PM_{10}$ können bis in die Lunge gelangen und Herzkreislaufprobleme, Atemwegsentzündungen, Lungenkrebs oder den Tod verursachen.

Wie funktioniert der Treibhauseffekt auf der Erde?

Die Sonne sendet kurzwellige Strahlen, die Erdoberfläche absorbiert sie und gibt Wärme ab. Treibhausgase (Wasserdampf, $CO_2$, Methan) nehmen die Wärmestrahlung auf und strahlen sie in verschiedene Richtungen ab, wodurch die Erde erwärmt wird.

Wie unterscheidet sich Wetter von Klima?

Wetter beschreibt den aktuellen Zustand der Troposphäre über einem Ort (Temperatur, Luftdruck, Niederschlag). Klima ist der mittlere Zustand der Atmosphäre über einem Gebiet, gemessen über mindestens $30$ Jahre.

Was versteht man unter dem Taupunkt bei der Luftfeuchtigkeit?

Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der die Luft vollständig mit Wasserdampf gesättigt ist (Erreichen der maximalen Sättigungsmenge).

Warum führte der Vulkanausbruch des Tambora zu einem 'Jahr ohne Sommer'?

Der Vulkanismus beförderte Asche und Partikel in die Atmosphäre, die das Sonnenlicht abschwächten. Dies bewirkte eine starke Abkühlung, eine verkürzte Wachstumssaison, Ernteausfälle und Hungersnot.

Wie wirkt sich die Erdachsenschiefe auf die Jahreszeiten aus und was zeichnet den Sommerbeginn aus?

Die Erdachse ist um $23.5^\circ$ geneigt. Am Sommerbeginn (21. Juni) ist die Nordhalbkugel zur Sonne geneigt, der Einfallswinkel ist hoch, die Erdoberfläche absorbiert viel Energie und es ist der längste Tag.

Worin unterscheiden sich Wintersmog und Sommersmog?

Wintersmog entsteht bei Inversionslage (kalte Luft unten, warme als Sperrschicht oben) durch Ansammlung von Russ, Staub und Schwefeldioxid. Sommersmog entsteht bei warmem Wetter und viel Verkehr durch Abgase (Stickoxide, VOC), die unter Sonnenstrahlung Ozon bilden.

Wie bewirken FCKW die Entstehung des Ozonlochs?

FCKW gelangen in die Stratosphäre, werden dort durch UV-Strahlung gespalten und setzen Chloratome frei, welche die Ozonmoleküle der Ozonschicht zerstören.

Was ist die Albedo und wie unterscheidet sie sich zwischen Schnee/Eis und Wäldern/Boden?

Albedo beschreibt das Reflexionsvermögen einer Oberfläche. Schnee und Eis haben eine hohe Albedo (viel Reflexion, wenig Erwärmung). Boden und Wälder haben eine niedrige Albedo (tiefe Reflexion, viel Absorption, viel Erwärmung).

Wie setzen sich die Gase in der Luft zusammen?

Stickstoff ($N_2$): $78\%$, Sauerstoff ($O_2$): $21\%$, Argon ($Ar$): $0.9\%$, Kohlenstoffdioxid ($CO_2$): $0.04\%$, sowie übrige Gase als Rest.

Welche Merkmale weisen Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre und Thermosphäre auf?

Troposphäre: Wetterschicht an der Erdoberfläche. Stratosphäre: Temperaturinversion durch Absorption von UV-Strahlung in der Ozonschicht. Mesosphäre: Temperatur nimmt mit der Höhe ab (bis $-100^\circ\text{C}$). Thermosphäre: Zone von Satelliten und Polarlichtern, enthält die Ionosphäre.