Photosynthese / Fotosynthese bei Pflanzen

Mit der Photosynthese bzw. Fotosynthese sowie Sauerstoff und Kohlendioxyd beschäftigen wir uns in den folgenden Abschnitten. Wie dieser Vorgang funktioniert und welche Bedeutung er für Tiere und Menschen hat, erläutern wir in diesem Artikel zur Biologie der Pflanzen.

Was würde passieren, wenn es keinen Sauerstoff mehr geben würde? Die Antwort: Sowohl Menschen - als auch Tiere - würden ersticken. Die Erde wäre nicht mehr von uns bewohnbar. Nur wo kommt der Sauerstoff eigentlich her? Wirft man einen Blick in große Biologie-Bücher oder auf große Internetseiten, so trifft man dabei sofort auf die Photosynthese bzw. Fotosynthese, die nach Auffassung vieler Wissenschaftler der bedeutendste biochemische Prozess auf unserem Planeten ist. Hinweis: Von der Rechtschreibung her sind die Schreibweisen Fotosynthese und Photosynthese beide richtig.

Das Wort „Photosynthese“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „Licht“ (photos) und „Zusammensetzung“ (synthesis). Man könnte also davon sprechen, dass die Photosynthese etwas unter dem Einfluss von Licht zusammensetzt. Dieses Licht bezieht die Pflanze aus der Sonnenenergie. Die Pflanze gibt Sauerstoff in die Umwelt ab, welcher für uns Menschen und Tiere lebensnotwendig ist. Ein anderer Prozess, der ebenfalls läuft, ist die Aufnahme von Kohlendioxid. Die Fotosynthese findet in allen Zellen statt, die Chloroplasten mit Chlorophyll besitzen.

Was passiert bei der Photosynthese?

Die Photosythese kann man in zwei Phasen unterteilen. Die erste Phase wird als lichtabhängige Phase bezeichnet, die zweite Phase wird als lichtunabhängige Phase bezeichnet. Starten wir mit der ersten Phase: In dieser wird vom Chlorophyll Lichtenergie absorbiert. Diese Absorption erzeugt einen energiereichen Zustand beim Chlorophyll. Bei der Rückkehr der Chlorophyllmoleküle in den Ausgangszustand wird die Energie erneut freigesetzt und als Antriebskraft für die Spaltung von Wasser in Wasserstoff, Sauerstoff und Elektronen sowie die Bildung von ATP genutzt. Der Sauerstoff wird von der Pflanze an die Umwelt freigegeben und steht für Menschen und Tiere zum Atmen zur Verfügung. Die erste Phase der Fotosynthese dient der Umwandlung der Lichtenergie in chemische Energie.

In der zweiten Phase - der lichtunabhängigen Phase - wird in der inneren Grundsubstanz der Chloroplasten Kohlenstoffdioxyd mithilfe des enzymatisch gebundenen Wasserstoffs zu Glucose reduziert. Der Wasserstoff wird vom NADP abgegeben. Das ATP als Energieträger gibt chemische Energie ab, indem ein Phosphat abgespalten und zu Adenosindiphosphat (ADP) entsteht. Die verbrauchten Stoffe werden in der lichtabhängigen Phase regeneriert.

Photosynthese Formel

Nachdem wir den Vorgang der Photosynthese nun in Textform kennen gelernt haben, geht es nun an die chemische Gleichung des Vorgangs. Wenn man sich klar macht, wofür die einzelnen Anteile der Gleichungen stehen, ist das Ganze eigentlich gar nicht so schwer: 6CO₂ steht für Kohlendioxyd, 6H₂O ist Wasser. Dadurch entsteht C₆H₁₂O₆ (Zucker) und 6O₂ (Sauerstoff).

In der Regel wird folgende Gleichung in der Schule besprochen:

• 6CO₂ + 6H₂O + Licht -> C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Noch eine kleine Anmerkung zur Photosynthese möchten wir euch noch mit auf den Weg geben: Es gibt viele Arten von Zucker. Der Zucker, welcher bei der Photosynthese entsteht, ist vom Typ Glucose und ist ein so genannter Einfachzucker (Monosaccharid).

Wichtiger Hinweis: Die hier im Artikel dargestellten Inhalte entsprechen dem, wie man sie in großen Biologie-Büchern und wissenschaftlicher Literatur wiederfindet. Ich erhalte jedoch Mails mit Hinweisen, in denen die Photosynthese in dieser Form angezweifelt wird. In einigen Blogs und Foren gibt es Wissenschaftler, die behaupten, Pflanzen würden nur unter Stress Sauerstoff abgeben. Im Rahmen dieses Artikels kann dies jedoch nicht geklärt werden, soll der Vollständigkeit halber jedoch hier erwähnt werden. Als Quellen für diesen Artikel und auch um mehr zur Fotosynthese zu erfahren, empfehle ich den "Fotosynthese Wikipedia-Artikel", "Duden Schulwissen Biologie" bzw. "Duden Abiturwissen Biologie" und "Biologie für Jedermann".

Links:

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