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Schule > Biologie > Ökologie > Zusammenfassung zum Thema Ökologie

Ökologie - Klausurzusammenfassung

Wärmehaushalt der Tiere

Eckpunkte: Max: ca. 40°C (Denaturierung von Enzymen)
Min: ca. 0°C (Gefrierpunkt des Wassers)

Wechselwarme (poikilotherme) Tiere : · Amphibien, Reptilien, Fische Körpertemp. ist abhängig von Außentemp . Stoffwechselaktivität entspricht der RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeits- Temperatur- Regel, Verdoppelung der Reaktionsgeschwindigkeit bei Temperaturanstieg um 10°C)

Gleichwarme (homoiotherme) Tiere : · Vögel, Säuger Körpertemp. von Außentemp. unabhängig => Verbreitung in allen Klimazonen Anpassungserscheinungen an Temp.: Transpiration, Kältezittern, Gänsehaut, Fettschicht, Haarwechsel, Winterruhe, Winterschlaf, Überwinterungsgebiete, Ernährung Körpertemperaturen: primitive Säuger: um 30°C Igel: 33°-36°C Übrige Säuger: 37-39°C Vögel: 41-42°C

BERGMANN-Regel :
Die Vertreter einer Tiergruppe sind in den kalten Gebieten körperlich größer als in den warmen Regionen. Je größer das Volumen, desto mehr Wärme wird als Abfallprodukt des Stoffwechsels abgegeben. Je größer die Fläche, desto mehr Energie wird an die Umgebung abgegeben. Kleine Körper kühlen schneller aus als große. (Volumenänderung x³ / Oberflächenänderung x² )

ALLEN-Regel :
Exponierte Körperteile (Ohren, Schwänze), die leicht auskühlen, sind bei Arten kalter Gebiete meist kleiner ausgebildet als bei verwandten Arten in wärmeren Zonen.

Transpiration & Wärmeregulation bei Pflanzen

Wurzeln: Zellen enthalten mehr gelöste Stoffe als der Boden, Zelle ist hyperosmotisch
-->Wasser wandert in richtung der höheren Osmotischen Konzentration.
An der Endodermis - aktiver Transport innerhalb der Caspary – Streifen (wasserundurchlässig)
Wasser wird durch die Tracheen weitergeleitet, Hauptantrieb ist der Transpirationssog!
Die Verdunstung an den Blättern ergibt einen Wasserverlust und löst einen Sog auf die Leitbündel aus
Kohäsionskräfte halten Wassermoleküle zusammen, Wasserfaden reist nicht ab
homoiohyd: Aktive Steuerung des Wasserhaushalts
poikilohyd: nicht Steuerungsfähig
Cuticuläre Transpiration: Transpiration durch die Cuticula, Anteil: 0,5-10% der gesamten Transpiration
Ausnahme: Kakteen : 0,05% oder bei zarter Cuticula: 30%
Stomatäre Transpiration: Hauptanteil der Transpiration, Gesamtfläche der Stomata (Spaltöffnungen) eines Blattes: 1-2% der Gesamtfläche, stomatäre Transpiration erreicht 50-70% der Wasserdampfabgabe einer gleich großen Wasserfläche

Hydrophyten: Wasserpflanzen

Hygrophyten: Feuchtpflanzen

Mesophyten: Pflanzen die an mittlere Feuchte angepasst sind

Sukkulente Pflanzen: Pflanzen mit inneren Wasserspeichern (Kakteen)

Xerophyten: Trockenpflanzen

Halophyten: Salzpflanzen

Fotosynthese

autotrophe Organismen ("Selbsternährer") können die benötigten energiereichen Stoffe selbst herstellen, z.B. grüne Pflanzen sind fotoautotroph, da sie das Sonnenlicht als Energiequelle nutzen. Chemoautotrophe Bakterien (z.B. Nitritbakterien, die Ammoniak zu Nitrit umbauen) können aus energiereichen, anorganischen Stoffen durch Oxidation Energie gewinnen.
In der Fotosynthese werden aus energiearmen Ausgangsstoffen (Kohlendioxid und Wasser) mithilfe der Sonnenenergie Sauerstoff und energiereiche Glucose gebildet
(insgesamt 2880kJ/mol) (Assimilation)
H₂O + CO₂ --> Glucose (C₆H₁₂O₆) + O₂ + H₂O
Die aufgebaute Glucose wird in der Zellatmung (Dissimilation) nur zum Teil wieder umgesetzt
Die autotrophen Organismen bekommen das Kohlendioxid von den Heterotrophen,

Anabolismus (aufbauender Stoffwechsel)	Katabolismus(abbauender Stoffwechsel)
aus einfachen, anorganischen, energiearmen Stoffen (CO2 + H2O) werden komplexe organische, energiereiche Verbindungen (Kohlenhydrate) aufgebaut --> Assimilation, da körperfremde in körpereigene Stoffe umgewandelt werden --> endergonisch (Energieverbrauchend) wichtigster Prozess: Fotosynthese	Umwandlung von energiereichen, organischen Stoffen in energiearme, anorganische Stoffe --> Dissimilation --> exergonisch (Energiefreisetzend) Zellatmung und Gärung, die gewonnene Energie dient zur Aufrechterhaltung der Lebensprozesse

Minimumgesetz : Die Stoffwechselproduktion wird jeweils von dem Stoff begrenzt, der als Erster verbraucht wird.

Voraussetzungen:

Sättigungsfaktoren	CO2 Konzentration (begrenzt die PS am stärksten, unterhalb des CO2 –Kompensationspunktes wird mehr Sauerstoff verbraucht als produziert
	Lichtstärke ( hat Kompensationspunkt, danach wird Kohlendioxid aufgenommen
Optimumsfaktoren	Wärme ( ab 40°C denaturieren Enzyme --> keine PS mehr möglich)
	Wasser

Bereitstellung von ATP, für weiteren Stoffwechsel: Glucose

Wellenlänge zwischen ca. 380 nm und 780nm kann vom Menschen gesehen wahrgenommen werden (400 ca. Blau und 750 dunkelrot)
Um so kleiner die Wellenlänge, um so größer der Energiegehalt
Pflanzen können ca. 400 – 700 nm Wellenlänge für PS nutzen, zwei Maxima für PS-Rate: 430-470 nm (blau) und 650-680 nm (rot)
Bei zu starker Belichtung
- Hemmung der PS (Lichthemmung) da Chloroplasten und Pigmente zerstört werden
- Erwärmung der Pflanze --> Enzyme der Dunkelreaktion denaturieren

Wurde aus einem Experiment mit Stark- und Schwachlicht im Vergleich zur Temperatur gefolgert

Experimente zur Aufklärung der Lichtreaktion:
Hill (1940):
Statt CO2 reduzierte Eisen III – Ionen
--> Der bei der Fotosynthese enstenhende Sauerstoff stammt aus dem Wassern
--> Die Fotosynthese bestheht aus 2 Teilprozessen, der Licht- und der Dunkelreaktion, die die Sauerstoffbildung von der Reduktion des CO2 abtrennbar ist.

Lichtreaktion (Energieumwandlung):
lichtabhängige Reaktion der Fotosynthese, nicht Temperaturabhängig, läuft an den Thylakoidmembranen und im Thylakoidinnenraum der Chloroplasten ab.

Stoffe:
- Antennenpigmente / akzessorische Pigmente = Lichtkollektive absorbieren Licht von ca. 400 und 700nm (rotes und blaues Licht)
- Chlorophyll a : Hauptrolle (a1 in Photosystem I, a2 in Photosystem II)
Photosystem I: Absorptionsmaximum bei 700nm, Chlorophyll a1 (Stromathylakoide)
Photosystem II: Absorptionsmaximum etwas darunter, Chlorophyll a2 (Granathylakoide)
- Chlorophyll b : untergeordnete Rolle, kürzere Abstände der Absorptionsmaxima
- Carotinoide , Xantophylle absorbieren gelbe und grüne Lichtquanten, sind damit Lichtsammelfalle und führen die Absorbierten Lichtquanten dem Chlorophyll zu

Fotosysteme:
100-300 Chlorophyllmolekülen bilden ein Fotosystem in den Grana-Thylakoid-Membranen der Chloroplasten ( Zellorganellen) und bilden damit eine photosynthetische Elemtareinheit; nur ein Molekül ist photosynthetische aktiv; die anderen Moleküle übertragen die absorbierte Lichtenergie auf diese Molekül in Chloroplasten findet man 1 Mio. solcher Einheiten.

Fotosysteme bestehen aus einer Lichtsammelfalle (Chlorophylle und Carotinoide) und einem zentralen Reaktionszentrum, bestehend aus einem Chlorophyll-a-Molekül und einem Protein. Die Pigmente am oberen Rand der Lichtsammelfalle (Antennenpigmente) absorbieren das einfallende Licht und geben es als Energie an die darunterliegenden Chlorophylle zum Zentrum weiter, bei der Energieübertragung entsteht immer ein geringfügiger Energieverlust. Das zentrale Chlorophyll-a-Molekül ist als einziges photosynthetisch aktiv und überträgt ein Elektron auf einen Elektronenakzeptor und entzieht dann dem Wasser ein Elektron um einen neutralen Ladungszustand zu erreichen.
Photolyse des Wasser: Aufspaltung von Wasser in 2H und O₂ und e

Phosphorylierung:
Teil der Sonnenlichts wird zum Aufbau von ATP gebraucht.

Fotolyse des Wassers (Lichtreaktion II) :
Belichtung des Fotosystems II führt zur Anregung des zentralen Chlorophyll-a-Moleküls P 680 (seine Anregungsenergie entspricht der Lichtenergie bei der Wellenlänge 680 nm) und zur Abgabe eines Elektrons
Das P 680 wird starkes Oxidationsmittel und entzieht das fehlende Elektron einem Wassermolekül, das in O2 und H+ Ionen gespalten wird (Fotolyse des Wassers)
--> Elektron wird über mehrere Redoxsysteme zum Fotosystem I weitergeleitet
--> Durch Energie des Photosystem II wird Elektron aus Photolyse in einen angeregten Zustand versetzt (vom kernnahen in kernfernen Zustand, weil dort mit größerem Energiegehalt), von dort wird es über den Akzeptor in einer Redoxkette auf einen energieniedrigeren Zustand (der aber höher als der anfängliche Energiezustand ist) gebracht --> ATP wird aufgebaut

Lichtreaktion I :
Das weitergeleitete Elektron aus II schließt die Elektronenlücke, die durch Belichtung des
FS I enstanden ist (hat vorher ebenfalls Elektron an Redoxkette abgegeben gehabt)
--> Elektron gelangt in Photosystem I, wird über die gebündelte Energie in angeregten Zustand versetzt und verliert die Energie über die Redoxkette nach dem Akzeptor
--> Coenzym NADP⁺ + 2H⁺ +2e- (aus der Photolyse) -> NADPH₂ (Reduktionsadäquat, das e und H+ wurden als Wasserstoffatome auf das Coenzym NADP+ (Nicotinsäureamidadenin-dinucleotidphosphat) übertragen
--> Es kann aber auch zu einem Zyklus kommen, wenn FS I die freiwerdenden Elektronen an FS II überträgt --> nur ATP Bildung ohne Bildung von NADPH/H+ und Sauerstoff!

Bruttogleichung der Lichtreaktionen:
H2O + NADP+ + ADP + P --> O2 + NADPH/H+ + ATP

Dunkelreaktion (Substanzumwandlung):
lichtunabhängige Reaktion der Photosynthese, nur enzymatisch gesteuerte Prozesse, die stark von der Temperatur abhängig sind, läuft im Stroma der Chloroplasten ab.
NADPH/H+ wird wieder abgebaut, durch Spaltung von ATP zu ADT + P (Energie wird verbraucht!)
- aerobe Bedingungen:

CALVIN-Zyklus :
1. Fixierungsphase
Das Kohlenstoffdioxid wird enzymatisch an ein spezifisches Akzeptormolekül, die Pentose Ribulose-1,5-diphosphat gebunden

2. Reduktionsphase
entstandener C6 Körper ist instabil und zerfällt in zwei C3 Körper, die unter Energierverbrauch reduziert werden ( --> NADP+ entsteht)
Verknüpfung von zwei C3 Körpern zu C6 Körper Fructose und Umwandlung in Glucose
--> Kohlenstoff aus dem CO2 ist auf die energiereiche Stufe der Kohlenhydrate angehoben worden und wird als Glucose im Organismus gebraucht
[Unter NADPH₂-Verbrauch (zu NADP für die Photosynthese): Glycerinaldehyd-3-Phosphat -> Fructose-1,6-Diphosphat -> Fructose, Glucose, Stärke]

3. Regenerationsphase
Rückgewinnung von sechs C5 Körpern ( Ribulose-1,5-diphosphat) aus zehn C3 Körpern (5/6 der gebildeten C3 Körper) unter ATP Verbrauch

(bei C4 Pflanzen gibt es neben dem Calvinzyklus in den Mesophyllzellen ein weiteres CO₂ Bindungsenzym mit 100facher Affinität (Bindungsfähigkeit))

Bruttogleichung der Dunkelreaktion:
CO2 + NADPH/H+ + ATP --> C6H12O6 + NADP+ + ADP + P + H2O

Glycolyse -> Brenztraubensäure (BTS) -> Tricarbonsäurezyklus (TCC) => 38 ATP

- anaeroben Bedingungen:
findet statt Photosynthese eine alkoholische Gärung statt:
Glycolyse --> BTS --> Abbau --> Ethanal --> Ethanol => 2 ATP ( NAD+ und NADH+H+)

heterotrophe Organismen müssen die energiereichen Verbindungen, die von den autotrophen Organismen aufgebaut werden, aufnehmen, da sie nicht fähig sind diese selbst zu produzieren.

- Farbstoff: Der Farbstoff erscheint farbig, weil er bestimmte Wellenlängen des sichtbaren Lichts absorbiert, die nicht absorbierten Wellenlängen werden vom Farbstoff reflektiert oder Durchgelassen und ergeben seine eigene Farbe
- Vergeilung: Lichtabhängiges Blattwachstum, Längenwachstum der Internodien ( Raum zwischen zwei Verzweigungen, Chlorophyllbildung
- Lichtkeimer (geringe Abdeckung der Samen), Dunkelkeimer (dicke Abdeckung der Samen)
- Einfluss auf das Blühverhalten:
- Langtagpflanzen: benötigen eine kritische Länge ununterbrochener Dunkelheit, mehr als 12 Std. Helligkeit (Kurznachtpflanzen)
- Kurztagpflanzen: benötigen ebenfalls kritische Länge ununterbrochener Dunkelheit ca. 15-16 Std. (Langnachtpflanzen)
- Sonnen und Schattenpflanzen:
- Sonnenpflanzen: haben höheren Lichtkompensationspunkt, Sättigung bei 20.000-80.000 Lux
- Schattenpflanzen: Lichtkompensationspunkt liegt im Bereich sehr niedriger Lichtstärken, erreichen ihr PS-Maximum schneller als Sonnenpflanzen, Lichtintensitätssättigung: 2.000-10.000 Lux

Osmotische Zustandsgleichung:
Wasserpotential der Zelle = osmotisches Potential – Druckpotential
Saugkraft = osmotischer Druck – Wanddruck

- Pflanzengestalt und Standort: siehe Arbeitsblatt, Nr. 48
Wasserhaushalt der Pflanzen: Buch, S. 22
· Luftverhältnis
· Zusammensetzung / Nährstoffe im Boden
· Oberflächengestaltung (Wüste, Eis, Berg...)
· Ökologischer Toleranzbereich
- Toleranzbereich : Bereich von Umweltfaktoren, in denen Leben für ein Organismus grundsätzlich möglich ist; vom Minimum bis zum Maximum (Extremwerte, außerhalb dessen kein aktives Leben mehr möglich ist)
- Präferendum : Vorzugsbereich um das Optimum herum (bewegliche Lebewesen suchen diesen Bereich aktiv auf)
- Reaktionsnorm : genetisch festgelegte Reaktion einer Art auf Umweltfaktoren
- Euryök : Lebewesen mit großem Toleranzbereich (z. B. Eurytherm bei Temp.)
- Stenök : Lebewesen mit kleinem Toleranzbereich
- exponentielles Wachstum : ungebremstes Wachstum mit gleichbleibender Verdoppelungszeit
- Kapazitätsgrenze : die Obergrenze, bis zu der eine Population zunehmen kann, ohne ihre Existenzgrundlage zu zerstören
- logistisches Wachstum : Wachstum, das vor Erreichen der Kapazitätsgrenze abflacht und diese nicht überschreitet
- ökologische Nische : der durch alle wirksamen inneren und äußeren Faktoren beschriebene Bereich, der einer Organismenart das Leben ermöglicht
Wirkungsgesetz der Umweltfaktoren : Diejenigen Faktoren, die am meisten vom Optimum abweichen, bestimmen am stärksten, wie eine Lebensgemeinschaft nach Art und Zahl zusammengesetzt ist.

Wechselbeziehungen zwischen Organismen

· Intraspezifische Beziehungen : Wechselbeziehungen zwischen Individuen derselben Art
· Interspezifische Beziehungen: Wechselbeziehungen zwischen Individuen verschiedener Arten

intraspezifische Konkurrenz	Konkurrenz in der gleichen Art
interspezifische Konkurrenz	Konkurrenz mehrerer Arten untereinander

- Konkurrenzausschlussprinzip : Arten mit gleichen ökologischen Ansprüchen schließen sich im selben Lebensraum weitestgehend aus

- Konkurrenzvermeidung : durch unterschiedliche Spezialisierung z.B. auf Nahrung / Beute, verschiedene ökologische Bedingungen, größere Artvielfalt

- Räuber-Beute-Beziehung, VOLTERRA-Regel :
1. Die Individuenzahlen von Beute und Räuber schwanken periodisch. Dabei folgen die Maxima für die Räuber phasenverzögert denen für die Beute.
2. Langfristig bleiben die Mittelwerte beider Populationen trotz der Schwankungen konstant.
3. Nach einer gleichstarken Reduzierung von Räubern und Beute nimmt die Beutepopulation schneller zu als die des Räubers.

- Umschaltreaktion, wenn Räuber von einer nicht mehr erreichbaren Beute auf eine andere umsteigt

- Abwehrmechnismen

- Ökologische Nische :
Konkurrenzvermeidung, genetische Variation, Selektion (=> Evolution)
· Wachstumskurven:

- Im Idealfall (ohne ökologische Faktoren): Exponential (2^x)

- Tatsächlich:
Logistisches Wachstum
a) Anpassungsphase (lag-Phase), Umstellung auf neue Umstände
b) Wachstumsphase (log-Phase), Exponentialwachstum
c) Sättigungsphase
d) Stationäre Phase
Kann nicht höher als die Umweltkapazität (k) sein, Gesetz des Minimums, durch Umweltwiderstand begrenzt
· Parasitismus:

- Malaria: Erreger: Plasmodien (übertragen durch die Anophelesmücke), siehe Referat, S. 52

- Mykorrhiza: Pilz-Wurzel-Organ; Symbiose: Pilze nehmen vom Baum erzeugte Nährstoffe (aus der Photosynthese) auf, die der Pilz nicht produzieren kann, Pilz unterstützt den Baum bei Wasseraufnahme
Ektotrophe Mykorrhiza: Wurzeln einer Pflanze werden von außen in einem Mantel aus Pilzhypen umgeben, Eindringen in die äußeren Interzellularen der Wurzeln
Endotrophe Mykorrhiza: Pilzhypen dringen bis in die Rindenzellen des Baumes ein

- Bandwürmer (Fuchs- und Hundebandwurm, Schweine- und Rinderbandwurm): Referate, S. 57

- Flechten:
Autotrophe Lebensweise, eigenständige Organismengruppe, Symbiose zwischen einem Pilz (Micobyot) und einer Alge (Phycobiont), Alge ist photosynthetische aktiv, gibt Glucose an den Pilz weiter, Pilz gibt Kohlenstoffdioxid (aus der Atmung) und Wasser an die Alge weiter, Pilz: bietet Alge Lebensraum, Schutz vor Austrocknung, langsamer Wachstum, bevorzugte Temperatur: 10°C, kein autonomer Wasserhaushalt, sehr empfindliches Gleichgewicht (kann schnell durch schädliche Einflüsse geschädigt werden), feine Indikatoren für Umweltverschmutzung, Pionierorganismen

- Mistel (Viscum):
Halbschmarotzer auf Bäumen (überwiegend in den Kronen), entzieht der Wirtspflanze anorganische Stoffe (Wasser und Nährsalze), ist durch das Chlorophyll der Blätter photosynthetisch aktiv, Senker (der die anorganischen Stoffe des Wirtes aufnimmt) durchbohrt die Rinde bis ins Holz

- Wurzelknöllchen (Rhizobium legumigarum):
Bakterium in den oberen Schichten des Bodens, kann Luftstickstoff binden (=> Nutzen für Pflanzen), Referat, S.60

Ökosysteme

Population	Fortpflanzungsgemeinschaft artgleicher Individuen eines Lebensraumes
Biozönose	Lebensgemeinschaft in einem abgrenzbaren Lebensraum lebender pflanzlicher und tierischer Organismen
Biotop	räumlich abgrenzbarer Lebensbereich, in dem die Lebensgemeinschaft lebt
Ökosystem	Einheit aus Biotopen (mit Biozönosen)
Öko/Biosphäre	Gesamtheit aller Ökosysteme

- Lebensraum (Biotop), in dem verschiedene Lebensgemeinschaften (Biocenosen) zusammenleben
- Biotop : abiotische Faktoren
- alle Biotope: Bio/Ökosphäre
- Biocenosen:
· Produzenten (autotrophe Organismen),
· Konsumenten (heterotrophe Organismen, Primärkonsumenten (Herbivoren, Pflanzenfresser), Sekundär-, Tertiärkonsumenten (Carnivoren, Fleischfresser),
· Destruenten
- Population: Fortpflanzungsgemeinschaft artgleicher Individuen eines Lebensraumes

Ökosystem See

- Günstiges Teichprofil: breite Flachwasserzone, zentraler Tiefwasserbereich (Teich : künstlich angelegt, flach in der Natur: Weiher)
- Benthal (bodennaher Bereich), Pelagial (freies Wasser)
- Benthal: Unterteilung in Litoral (lichtdurchfluteter Uferbereich) und Profundal (lichtloser Uferbereich)
- Zonierung des Litorals:
Schilfrohrzone
Schwimmpflanzenzone
Unterwasserpflanzenzone
- Wasserschichten:
· Epilimnion (Oberflächenschicht) = trophogene Zone (Nährschicht), photosynthetische Produktion (Sauerstoff und Biomasse) > Respiration (Atmung und Abbau), wärmer und deshalb leichter
· Metalimnion (Sprungschicht) = Kompenstationsebene, photosynthetische Produktion = Respiration
· Hypolimnion (Tiefenschicht) = tropholytische Zone (Zehrschicht), photosynthetische Produktion < Respiration, kälter (= 4°C) und deshalb am schwersten
- photosynthetisch aktive Organismen: Nahrungsgrundlage für Primärkonsumenten oder sinken mit anderen organischen Stoffen zu Boden = Detritus (Nahrung Destruenten)
Zirkulationen im See:
· Winterstagnation: Eis bleibt wegen geringer Dichte an der Oberfläche, 4°C-warmes Wasser (größte Dichte) sinkt nach unten (Hypolimnion)
· Frühjahrs-/Herbstzirkulation: Wasserschichtung durch steigenden Temperatur, Winde aufgehoben, Wasserdurchmischung
· Sommerstagnation: erwärmtes Wasser (Epilimnion) wegen höherer Dichte an der Oberfläche, Metalimnion: Wasser kühlt sprunghaft ab, Hypolimnion bei konstant 4°C sinkt wegen niedrigerer Dichte ab
· Bei Stagnationen : schlechter Sauerstoff- / Nährstoffaustausch des Hypolimnions

Nahrungsbeziehungen / Nahrungsketten / Nahrungsnetze:

Produzenten (grüne Pflanzen, Algen, Wasserpflanzen, stellen Primärenergie (Sonnenenergie) zur Verfügung)
- Primärkonsumenten (Herbivoren, Zooplankton)
- Sekundärkonsumenten (Carnivoren, fleischfressendes Zooplankton)
- Tertiärkonsumenten (Friedfische)
- Endkonsumenten (Raubfische, Vögel, Mensch)
Pflanzen brauchen im Sonnenlicht O₂ für die Dissimilation zur Energiebereitstellung
=> Abbau von Kohlenhydraten

Destruenten (Zersetzer organischer Substanzen):
· Saprovore (zerkleinern grobes org. Material, scheiden org. Substanzen aus),
· Mineralisierer (nehmen org. Masse auf, scheiden anorg. Masse aus), organische Stoffe, die von Destruenten "verändert" werden: Fette, Proteine, Kohlenhydrate (Glucose, Stärke, Zellulose) --> Stellen diese Stoffe den Produzenten zur Verfügung

Verluste an Biomasse durch: Ausscheidungen (Kot), CO₂, Wärmeenergie (Zellatmung), Leichen

Nicht mehr als 3-4 Konsumenten, weil mit jeder Stufe der Energieumsatz sinkt (90% der Energie geht verloren, z.B. durch Wärme)

System würde auch ohne Konsumenten funktionieren, nicht aber ohne Licht bzw. Energiequellen

Stoffkreisläufe
· Soffumsetzung
· Teilchenanzahl bleibt gleich, aber in neuer Ordnung (geschlossenes System(Energieaustausch))
Stickstoffkreislauf :
Vorkommen von N-Verbindungen: überwiegend Aminosäuren, Harnstoff, Harnsäure
Aminogruppe (-NH₂) wird von Konsumenten / Destruenten zu Ammonium (NH₄⁺) mineralisiert, anaerob => Ammonifikation
Aufnahme von Pflanzen oder nach Nitrifikation (Mikroorganismen: über Nitrit (NO₂) zu Nitrat (NO₂) => Energie für nitrifizierende Bakterien = Chemosynthese, aerob)
Anaerobe Bedingungen: Nitrit und Nitrat werden in elementaren N oder NO umgewandelt (= Denitrifikation), unter Erhöhung des PH-Wertes: Ammoniak (NH₄) = giftig
N-Fixierung durch Mikroorganismen aus Luftstickstoff (Reduzierung zu Ammoniak)
Aerob => Nitrifikation: Ammonium-Ion => Nitrit => Nitrat => Eiweiß (Oxidation)
Anaerob => Ammonifikation: Nitrat => Nitrit => Ammonium (Reduktion)
Karbonatkreislauf

Schwefelkreislauf : Vorkommen Sulfat: Ceptin, Methionin (Aminosäuren), Enzyme
Phosphatkreislauf : Vorkommen Phosphat: ATP
Wichtige stoffliche Größe im aquatischen System:
- Aerob: nicht wasserlöslich (Speicherung als Eisen-III-Phosphat im Schlamm)
- anaerob : Wird zu Eisen-II-Phosphat reduziert; ist wasserlöslich => kommt in die Zehrschicht => Nährsalz für Produzenten (Wachstum) => Eutrophierungsgrad steigt

Oligotropher / Eutropher See

Oligotrophie: Nährsalzarmut; schmales Litoralgebiet, Pflanzenarmut, wenig Phytoplankton, große Sichttiefe, geringe Primärproduktion, Biomasse kann innerhalb der trophogenen Zone mineralisiert werden, hoher Sauerstoffgehalt, Seeboden: mineralische Schlammschicht mit wenig organischen Stoffen

Eutrophie : Nährsalzreichtum; flaches Becken, breite Uferregion dicht bewachsen, hohe Primärproduktion, starkes Wachstum des Phytoplankton, geringer Sauerstoffgehalt im Meta- und Hypolimnion => keine Mineralisierung der Biomasse => Schlammschicht mit anaeroben Zersetzungsvorgängen => Entstehung von giftigem Methan und Schwefelwasserstoff

Phytoplankton --> Algen
Zooplankton --> Kleinlebewesen

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