Erläutere jeweils drei Angepasstheiten der Blätter von Oleander und Weißer Seerose an den jeweiligen Standort der Pflanzen (M 1).

Stelle eine Hypothese auf, welche der beiden Pflanzenarten eine größere Widerstandskraft gegenüber wasserlöslichen Blattherbiziden aufweist (M 1).

Werte Abb. 2 aus (M 2).

Erkläre die Wirkung von Tembotrion auf das Wachstum von Wildkräutern (M 2).

Leite aus Abb. 3 eine wirkungsvolle Behandlungsmethode ab, um einen langfristigen Erfolg bei der Bekämpfung von Wildkräutern mit Tembotrion zu erzielen (M 2).

Skizziere das energetische Modell der Primärreaktion der Fotosynthese.

Erläutere die molekularen Ursachen der verhinderten ATP-Bildung in Chloroplasten unter dem Einfluss von DCMU und deren Folgen für die Bildung von Glucose (M 3).

Formuliere ein Pro-Argument und ein Kontra-Argument zum Einsatz von Herbiziden in der Landwirtschaft (M 4).

Angepasstheiten von Oleander und Weißer Seerose:

• Oleander:

  • wirksamer Verdunstungsschutz durch eingesenkte Spaltöffnungen mit Haaren

  • dicke Cuticula oben und zusätzliche Cuticula unten als Transpirationsschutz

  • mehrschichtige Epidermis als Transpirationsschutz

• Weiße Seerose:

  • bei Schwimmblättern Spaltöffnungen nur auf der Blattoberseite für eine effektive Transpiration

  • kein wirksamer Verdunstungsschutz notwendig, sodass eine dünne Cuticula ausreicht

  • luftgefüllte Interzellularen unterstützen den Auftrieb des Blattes

• Vermutung über die Widerstandskraft gegenüber Blattherbiziden:

  • Der Oleander hat eine größere Widerstandskraft gegenüber Blattherbiziden als die Weiße Seerose.

  • Dicke, hydrophobe Cuticula auf der oberen und unteren Blattseite → Abweisen wasserlöslicher Herbizide → Eindringen der Blattherbizide verhindert → Schädigung erschwert

Auswertung von Abb. 2:

• Die Verwendung von Tembotrion führt zu einem niedrigeren Carotinoidgehalt

• Bei künstlichem Licht bleibt unter Einfluss von Tembotrion der Chlorophyllgehalt unverändert, da künstliches Licht keine UV-Strahlung enthält und der niedrige Carotinoidgehalt ohne Wirkung auf den Chlorophyllgehalt bleibt

• Bei Sonnenlicht kann unter Einfluss von Tembotrion die UV-Strahlung nicht mehr von den Carotinoiden reflektiert werden, sodass diese das Chlorophyll teilweise zerstört und zu einem niedrigeren Chlorophyllgehalt führt

Wirkung von Tembotrion auf das Wachstum von Wildkräutern:

Abbau von Chlorophyll → geringere Fotosyntheserate → verringerte Bildung von Assimilaten → geringeres Wachstum

Behandlungsmethode:

Von Tag 7 an nimmt der Chlorophyllgehalt zunächst nur leicht zu, ab Tag 15 erfolgt eine schnelle Zunahme, sodass bereits an Tag 30 weitgehend der Ausgangswert des Chlorophyllgehalts der Kontrollgruppe ohne Tembotrionbehandlung wieder erreicht ist. Um einen langfristigen Behandlungserfolg zu erzielen, muss das Herbizid nach wenigen Wochen erneut angewendet werden.

Grafische Darstellung des energetischen Modells:

Molekulare Ursachen der verhinderten ATP-Bildung in Chloroplasten und deren Folgen für die Bildung von Glucose:

Blockierter Elektronentransport zwischen FS II und FS I → Transport von Protonen durch Thylakoidmembran nicht möglich → Aufbau eines Protonengradienten nicht möglich → Bildung von ATP verhindert; fehlt im Calvinzyklus → Bildung von Glucose nicht möglich

Pro-Argumentation:

Deskriptiv: Einsatz von Herbiziden erhöht den landwirtschaftlichen Ertrag, Ertragssicherung ist wichtig für Vermeidung von Hunger

Normativ: Für die Sicherstellung der Ernährung des Menschen muss alles getan werden.

Schlussfolgerung: Der Einsatz von Herbiziden ist gerechtfertigt.

Kontra-Argumentation:

Deskriptiv: Bei Herbizideinsatz kommt es zur Anreicherung gesundheitsgefährdender Stoffe in der Nahrung von Mensch und Tier.

Normativ: Die Gesundheit des Menschen ist zu schützen.

Schlussfolgerung: Herbizideinsätze sollten vermieden werden.