• Photosynthese
• Andere Einfluesse des Lichts
• Das Auge
• Bioluminiszenz

Photosynthese

Photosynthese ist ein lichtabhaengiger Prozess der Entstehung organischer Stoffe aus Wasser und CO₂. Photosynthese ist der wichtigste Prozess aller bilogischer und chemischer Prozesse, weil von der Umwandlung der Sonnenenergie in die chemische Energie das ganze Leben auf der Erde abhaengt. Dieser Prozess geht vor sich in den gruenen Teilen der Pflanze, die Chloroplast enthalten. Eine Pflanzenzelle kann dann 40-50 Chloroplaste haben. Chloroplaste sind winzige Teile, die koernige Stoffe-Thylakoiden enthalten. Thylakoide enthalten das Chlorophyl. Zwischen den Thylakoiden befindet sich eine Fluessigkeit -die Stroma. Chlorophyl ist das entscheidende Pigment fuer die Umwandlung der Sonnenlichtenergie in chemische Energie. Es gibt mehrere Arten von Chlorophyl. Diese sind: Chlorophyl A,B,C und D. Fuer die Photosynthese sind Chlorophyl A und B die wichtigsten.

1-Granum- die Thylakoidenansammlung, 2- Thylakoid, 3- Stroma, 4- die innere Membrane, 5- die aeussere Membrane

In den Thylakoiden, ausser dem Chlorophyl befinden sich auch andere Arten von Pigmenten. Diese sind das Karotin und Xantophyl.

Das Karotin nimmt die Sonnenenergie auf und gibt sie an die Elektronen des Chlorophyls weiter, die sie in chemische Energie umwandeln. Ein Teil dieser Energie wird in dem ATP (Adenosyindreiphosphat) gebunden, waehrend der andere Teil im Thylakoiden freibleibt. Die Energie, die im Thylakoid frei geblieben ist, wirkt auf das Wassermolekuel, das nach einigen Prozessen auf Wasserstoff und Sauerstoff zerfaellt. Der Sauerstoff geht an die Umwelt weiter. Da sich dieser Teil unter dem dem direkten Einfluss des Sonnenlichtes ereignet, wird dieser Teil der Photosynthese "Lichtreaktion" genannt.

Die naechste Reaktion der Photosynthese heisst "Dunkelheitsreaktion", weil die Pflanze eine direkte Anwesenheit des Sonnenlichtes nicht benoetigt. Alle Produkte der Lichtreaktion aus den Thylakoiden gehen in die Stroma. Nach sehr komplizierten Phasen entsteht aus Wasserstoff und CO₂ der einfache Zucker. Die gruene Pflanze erzeugt Staerke, Fette, Proteine, Vitamine und andere komplexe lebensnoetige Materien aus dem Zucker, Stickstoff, Schwefel und Phosphor. Diese Materien, die fuer die Ernaehrung wichtig sind, werden durch Osmose und Difusion in der gruenen Pflanze verteilt.

Die Bedeutung der Photosynthese ligt auch darin, dass Sauerstoff erzeugt wird, welches die Lebenswesen im Atmungsvorgang nuetzen. Waehrend der 24 Stunden gibt es zwei Punkte in dem die Photosynthese und der innere Atmungsvorgang der Pflanze im Gleichgewicht stehen. Diese zwei Punkte heissen Kompensationspunkte und gewoehnlich treten sie im Morgengrauen und bei der Daemmarung auf. Dann erzeugt die Photosynthese genaue Mengen von Kohlenhydraten und Sauerstoff fuer die innere Atmung, und diese erzeugt wieder genaue Mengen CO₂ und Wasser fuer die Photosynthese.

Andere Einfluesse des Lichts

Pflanzen haben kein Nervensystem. Trotzdem reagieren sie auf bestimmte Arten der Reize. Einige Teile der Pflanzen koennen sich in die Richtung des Lichtes oder umgekehrt beugen.

Das Licht beeinflusst ebenfalls das Keimen und das Bluehen.

Unter dem Einfluss des Lichts wird das Provitamin D, das sich in der Haut befindet, zu Vitamin D umgewandelt.Vitamin D nimmt an der Kontrolle der Ablagerung des Kalziums in den Knochen teil. Es regelt ebenfalls das Verhaeltnis des Phosphors und des Kalziums im Blut und den Metabolismus der Mineralsalze.

Manche Insekte orientieren sich in der Natur in dem sie den Effekt der Polarisation benutzen, der ihnen durch den speziellen Aufbau ihrer Augen ermoeglicht wird.

Das Auge

Das Auge ist ein Sehorgan, das durch Erregung des Lichtes Pulse ins Gehirn schickt. Das Gehirn duetet diese Impulse und verschafft Bilder. Das Auge liegt in einer runden Augenhoehle und der Augapfel besteht aus mehreren Schichten und verschiedenen Strukturen. Das Auge liegt in einer Vertiefung des Schaedels und wird von Augenglieder und Wimpern geschuetzt.

Seine Bestandteile sind:

1. Netzhaut, die Schicht des Gewebes auf der Rueckseite des Augapfels,die aus Schichten des Pigments und die aus Nerven bestehenden Schichten zusammengefasst ist.

2.Ligament

3. Hornhaut, die Fortsetzung der Bindehaut, die die Lichtstrahlen auf der Linse bricht

4. Pupille

5. Linse, durchsichtiger Koerper, der die Lichtstrahlen fokkusiert

6. vordere Vertiefung, der Raum zwischen der Hornhaut und der Iris ist mit Fluessigkeit, mit Glukose, Salzen und Proteinen gefuellt.

7. Iris, der transparente Disk des Gewebes, mit Blutgefaessen und der Zentraleroeffnung, der Pupille

8. Ziliarkoerper

9. Muskel

10. hintere Vertiefung, der Raum hinter der Linse, gefuellt mit der dickfluessigen Fluessigkeit, die die Form des Augapfels aufrechterhaelt.

11. blinder Fleck

12. Blutgefaesse

13. Sehnerv

14. gelber Fleck, das Gebiet des schaerfsten Sehvermoegens

15. Lederhaut.

Das Licht faellt vom Gegenstand den wir betrachten auf die Bindhaut, geht durch die vordere Vertiefung des Auges und faellt auf die Linse.Die Linse bricht das Licht und fuehrt es zur Netzhaut. Das Licht geht durch die letzte Vertiefung und faellt auf den gelben Fleck auf der Netzhaut. Dort entsteht das umgekehrte Bild.Wenn das Licht auf die Netzhaut faellt, fuehrt dies zum Auseinanderfallen des Rodopsineiweisses. Die Produkte des auseinanderfallenden Rodopsins erregen die Enden der Nervenzellen. Sie verteilen diese Erregungen auf die Neuronen, die mit Hilfe der Nervenfasern zum Gehirn gelangen. Im Gehirn entsteht das aufrechte Bild des Gegenstandes, das wir betrachten.

Augenfehler

Refraktion des Auges ist die Art der Lichtbrechung der Strahlen im Auge. Unregelmaessigkeiten der Refraktion sind Augenfehler:

Kurzsichtigkeit Die Kurzsichtigkeit ist ein Geburtsfehler. Bei kurzsichtigen Menschen ist der Augapfel etwas verlaengert, so dass das Bild des betrachtenden Gegenstandes vor die Netzhaut faellt. Diesen Fehler kann man durch Tragen von passenden Brillen erfolgreich beseitigen.
Weitsichtigkeit Dies ist ebenfalls ein Geburtsfehler. Der Augapfel ist etwas kuerzer und das Bild des betrachtenden Gegenstandes faellt nicht auf die Netzhaut, sondern hinter sie. Dies wird durch das Tragen von konvexen Linsen beseitigt.
Astigmatismus Dies ist ein Fehler im Zerbrechen des Lichstrahls, im System der Augenlinsen. Die Lichtstrahlen, wenn sie durch die astigmatische Linse gehen, fallen nicht auf den gemeinsamen Treffpunkt. Bei Menschen kommt es dann zur Muedigkeit und einer verschwollenen Sicht. Durch eine spezielle Brille mit besonderen Linsen versucht man das Sehen zu korigieren.

Biolumineszenz

Bioluminiszens ist das Leuchten der Lebewesen. Der Koerper mancher einzelligen Lebewesen leuchtet im Ganzen, waehrend bei den Insekten und Fischen spezielle Druesen den leuchtenen Stoff herstellen. Dieses Phaenomen kommt bei den Meerestieren am haeufigsten. Die meisten Meerestiere, die in den grossen Tiefen leben, haben Organe die mit verschiedenen Farben aufleuchten. Manche von ihnen werfen schuetzende Wolken des leuchtenden Schleimes aus.

An der Oberflaeche des Ozeans, meistens im Sommer, wird ein wunderschoenes Bild durch das Leuchten der Algen gebildet.

Auf der Erdoberflaeche, im sommerlichen Abenden, stellen die Leuchtkaefer ein beindruckendes Bild dar. Dieses Phaenomen koennen auch die photogenen Bakterien auf abgestorbenen Fischen oder Baumstumpfen hinterlassen.

Auch eine durchgeschnittene Kartoffel kann leuchten.