Fotosynthese - die Erklärung im Referat anschaulich gestalten

Fotosynthese ist ein biochemischer Prozess  

• Die Fotosynthese wird durch Pflanzen, Bakterien und Algen als biochemischer Prozess betrieben. Dabei wird Lichtenergie durch Licht absorbierende Farbstoffe (Chlorophyll) in chemische Energie verwandelt. Diese chemische Energie fixiert (bindet) das Kohlendioxid, indem der anorganische,  energiearme Stoff (in der Regel eben Kohlendioxid CO2) sowie Wasser (H20) mit organischen, energiereichen Stoffen (in der Regel Kohlehydrate) verbunden (synthetisiert) werden.
• Grünpflanzen dient die Fotosynthese zur schrittweisen Umwandlung körperfremder Stoffe, indem Salze (Sulfate) der Schwefelsäure (SO4/2) und Salze (Nitrate) der Salpetersäue (HNO3) in körpereigene Stoffe umgewandelt (assimiliert) werden. Dabei wird Sauerstoff O2 freigesetzt, weshalb man von einer oxygenen (Oxygen = Sauerstoff) Fotosynthese spricht, die für die Erde einen sehr bedeutsamen, sehr alten, biogeochemischen Prozess darstellt.
• Zur genauen Erklärung der Fotosynthese in Ihrem Referat sollten Sie sich mit der oxygenen Fotosynthese auseinandersetzen. Erläutern Sie jedoch zunächst, dass es noch die  anoxygene Fotosynthese gibt, die jedoch von der oxygenen abzugrenzen ist, da bei der anoxygenen Fotosynthese kein Sauerstoff freigesetzt wird, sondern Stoffe, wie z. B. Schwefel. Die anoxygene Fotosynthese ist sehr komplex.

Fotosynthese verständlich machen - Erklärungsansätze für das Referat

• Erklären Sie mit einfachen Worten, dass eine Grünpflanze Licht benötigt, um Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2) zu notwendigen Kohlehydraten zusammenzusetzen, und dabei Sauerstoff (O2) an die Umwelt abgibt. Erläutern Sie, dass durch diesen biologisch-physikalischen Ablauf der Umsetzung chemische Verbindungen entstehen. Daher ist eine Fotosynthese ein biochemischer Prozess.
• Berichten Sie, dass die grünen Farbstoffe (Chlorophyll) der Pflanze in der Lage sind, die elektromagnetische Energie des Lichts zu absorbieren (aufzunehmen) und in lebensnotwendige, chemische Energien umzuwandeln. Stellen Sie bildlich dar, dass sich die Fotosynthese in drei Arbeitsabläufe unterteilt:  Aufnahme der Lichtenergie, Umwandlung der Lichtenergie in lebensnotwendige chemische Energie und Unterteilung in eigennutzbare und abzugebende Energie.
• Erstellen Sie zur verständlichen Erklärung anschauliche Bilder auf Folie, um diese mit einem Projektor vergrößert an die Wand zu strahlen. Malen Sie z. B. eine Sonne, deren Strahlen ein grünes Pflanzenblatt mit Stielansatz erreichen. Kennzeichnen Sie einen dunkelgrünen Bereich auf dem Pflanzenblatt. Beschriften Sie dann mit kleinen Pfeilen die Strahlen mit "Sonnenenergie", den dunkelgrünen Blattbereich mit "Chlorophyll". In anderer Farbe sollte unter Chlorophyll "Stärke" stehen sowie ein gleichfarbiger Pfeil, der aus dem Blattbereich herausführt.
• Dann zeichnen Sie noch einen Pfeil, der aus der Luft auf den dunkelgrünen Blattbereich gelangt, und bezeichnen ihn mit "Kohlendioxid". Durch den Pflanzenblattstiel sollten Sie ebenfalls einen Pfeil zeichnen, der in den dunkelgrünen Chlorophyllbereich gelangt. Beschriften Sie diesen Pfeil mit "Wasser". Entgegengesetzt dem "Wasserpfeil" führt ein Pfeil zurück, der mit "Zucker" benannt wird. Zum besseren Verständnis sollten Sie auf der Zeichnung vermerken, dass der dunkelgrüne Pflanzenblattbereich ein Blattgrünkörnchen ist.
• Noch deutlicher könnte ein Bild werden, wenn Sie außer der Sonne, die mit ihren Strahlen die Blätter durchdringt, einen Baum malen, unter dessen Rasenfläche eine Schicht Mineral- und eine Schicht Grundwasser zu sehen ist. Zeichnen Sie Pfeile, die aus dem Grundwasser durch den Baumstamm und die Krone als zwei Pfeile wieder nach außen gelangen. Beschriften Sie einen Pfeil mit "Verdunstung" und einen mit "Atmung". Führen Sie von der "Verdunstung" einen Halbkreis mit dem Hinweis "Niederschläge" zum Grundwasser zurück.
• Vielleicht kann eine Zeichnung nützlich werden, um die Formel der Reduktion und Oxidation anschaulich präsentieren zu können. Zeichen Sie dazu zwei Moleküle auf. Schreiben Sie an das linke  "Nicotinamid (N)" und an das rechte NADP (Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat), da es ein Wasserstoffion und zwei Elektronen aufgenommen hat. Zeichnen Sie an das linke Molekül mit jeweils einem Verbindungsstrich ein "H (Wasserstoffatom)" und "CONH 2 (Carbonsäureamid)".
• Das zweite Molekül beschriften Sie ebenfalls mit jeweils einem Verbindungsstrich mit "H" und noch mal mit "H" sowie mit "CONH2". Rechts nebenstehend, neben "CONH2", schreiben Sie erneut ein "+H". Zwischen beide Molküle zeichnen Sie dann zwei entgegengesetzte Pfeile, über die Sie Reduktion "+2H+/+2e-" schreiben und darunter "-2H+/-2e-" . Diese Skizze erläutert den chemischen Prozess der Fotosynthese.

Dokumentieren Sie Ihr Referat also am besten mit großen, anschaulichen Bildern sowie Zeichnungen und unterteilen Sie es in "Thema/Überblick", "Hypothese/Bedeutung d. F.", "Bausteine d. F.", "Fotosynthese - Voraussetzung, Prozess, Reaktionsort", "Literaturnachweise". Abschließend fassen Sie alles kurz, bedeutungs- und zukunftsweisend zusammen.