Die Photosynthese/Fotosynthese

Photosynthese einfach erklärt ...

Photosynthese ist wahrscheinlich der zentralste und wichtigste Prozess auf der Erde. Vor ca. 4,5 Milliarden Jahren bestand die Erdatmosphäre aus Wasserstoff, Helium, Ammoniak, Methan und einigen anderen Gasen, die alles andere als lebensfreundlich waren. Erst im Laufe der Erdgeschichte mit der Entwicklung von Cyanobakterien und Algen, bei deren Stoffwechsel als Abfallprodukt Sauerstoff (0₂) anfiel, reicherte sich in der Atmosphäre über hunderte von Millionen Jahren Sauerstoff an. Heute befindet sich die Sauerstoffkonzentration bei ungefähr 21%. Der Sauerstoff den wir einatmen ist also zu 100% auf die Vorgänge der Photosynthese von Algen, Bakterien und Pflanzen zurückzuführen. Menschen selbst können im Organismus keinen Sauerstoff herstellen. Doch wie genau produzieren Pflanzen nun Sauerstoff und warum eigentlich? Wie oben schon genannt ist der Sauerstoff eigentlich nur das Abfallprodukt, denn die Pflanze benötigt ihn nicht. Um das zu verstehen schauen wir uns zunächst die Formel der Photosynthese an:

Photosynthese Formel

6 H2O	+ 6 CO2	+ Licht	= 6 O2	+ C6H12O6
Wasser	+ Kohlenstoffdioxid	+ Licht	= Sauerstoff	+ Glucose

H2O = Wasser
CO2 = Kohlenstoffdioxid
O2 = Sauerstoff
C6H12O6 = Glucose

Übersetzt bedeutet dies: Die Pflanze benötigt sechs Moleküle Wasser + sechs Moleküle Kohlenstoffdioxid und Licht. Daraus entstehen in einem chemischen Prozess sechs Sauerstoffmoleküle und Glucose. Glucose ist ein Traubenzucker, den die Pflanze als Ausgangsstoff für die Synthese von Fetten und Eiweißstoffen nutzt. Die sechs Sauerstoffmoleküle sind nur das "notwendige Übel" für die Pflanze, den sie über die Schließzellen an die Umwelt abgibt.

Ort der Photosynthese

Photosynthese findet ausschließlich in den Chloroplasten (griech. chloros = grün; plastos = geformt) der Pflanze statt. Vornehmlich im Palisaden-, aber auch im Schwammgewebe sind Chloroplasten enthalten. An der Unterseite des Blattes befinden sich Schließzellen, die den Austausch der Gase koordinieren. CO₂ strömt von Außen in die Interzellulare ein. Das für die Photosynthese nötige Wasser transportiert die Pflanze von Innen über das Xylem in die Zellen. Der grüne Farbstoff Chlorophyll sorgt für die Absorption des Sonnenlichts. Ohne diese Energie kann die Photosynthese nicht ablaufen. Nachdem Kohlenstoffdioxid und Wasser in Sauerstoff und Glucose umgewandelt wurden, öffnen sich die Schließzellen und geben den Sauerstoff an die Umwelt ab. Die Glucose verbleibt in der Zelle und wird von der Pflanze u.a. zu Stärke umgewandelt. Stärke ist im Vergleich zur Glucose ein Polysaccharid und nur schwer löslich, womit auch bei starkem Wasserverlust die Stärke in der Pflanze verbleibt.

Zusammenfassung

Bei der Photosynthese produzieren Pflanzen aus Wasser, Kohlenstoffdioxid und Lichtenergie den Zucker Glucose und Sauerstoff. Die Photosynthese läuft in den Chloroplasten der Blätter ab. Sauerstoff ist im Rahmen der Photosynthese nur ein Abfallprodukt.