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Was ist Photosynthese? Wie funktioniert Photosynthese?

Was ist Photosynthese? Wie funktioniert Photosynthese?Willkommen bei Teil 1 der Reihe über künstliche Photosynthese. Bevor wir auf die künstliche Photosynthese selbst eingehen, möchten wir die Frage klären: Was ist Photosynthese überhaupt?

Das Wort Photosynthese kommt aus dem altgriechischen, wobei Photo für Licht und Synthese für Zusammensetzung steht. Grundsätzlich werden bei der Photosynthese mit Hilfe von Sonnenlicht energiereiche Verbindungen aus energiearmen Stoffen erzeugt.

Photosynthese wird von Pflanzen, Algen und einigen Bakterien betrieben, wobei wir im Folgenden die Photosynthese bei Pflanzen beschreiben. Die Photosynthese findet in den Chloroplasten innerhalb der Zellen statt, die sich überwiegend in den Blättern, aber auch in den Stängeln der Pflanzen befinden – Chloroplasten lassen die Pflanzen übrigens grün erscheinen. Folglich sind alle Pflanzen, zumindest teilweise grün, da alle Pflanzen Chloroplasten enthalten (Ausnahmen mal außer Acht gelassen). Lichtabsorbierende Pigmente wandeln in den Chloroplasten Sonnenlicht in chemische Energie in Form von Kohlenhydraten um. Die Ausgangsstoffe sind dabei vor allem Kohlenstoffdioxid (CO2), Wasser (H2O), Nitrat und Sulfat. Als Abfallprodukt entsteht Sauerstoff, was jedoch gut für uns Menschen und sämtliche anderen Tiere ist, da Sauerstoff lebensnotwendig für die Atmung ist.

Welche Schritte sind bei der Photosynthese wichtig?

Grundsätzlich lässt sich die Photosynthese in 3 wichtige Schritte unterteilen:

  1. Farbstoffe, wie zum Beispiel Chlorophyll oder Carotinoide, werden verwendet, um die elektromagnetische Energie eines gewissen Lichtspektrums zu absorbieren.
  2. Energiereiche Elektronen werden als elektromagnetische Energie in chemische Energie umgewandelt und übertragen.
  3. Chemische Energie wird genutzt, um energiereiche Verbindungen aufzubauen.

Die ersten beiden Schritte der Photosynthese werden auch als Lichtreaktion bezeichnet, wohingegen es sich beim dritten Schritt um die sogenannte Dunkelreaktion handelt.

Warum gäbe es ohne Photosynthese kein Leben auf der Erde?

Der chemische Prozess der Photosynthese kann als einer der großen Motoren des Lebens angesehen werden, da ohne diesen kein Leben auf der Erde möglich wäre. Dank der Photosynthese haben wir die Luft zum Atmen und den Salat auf dem Tisch. Doch auch Fleisch gäbe es natürlich nicht, wenn es keine Photosynthese gäbe – denn auch Hühner und Kühe müssen sich von etwas ernähren – nämlich von Pflanzen.

Das gesamte Ökosystem der Erde basiert also auf Photosynthese und somit auf der Energie der Sonne. Ohne photosynthetisch aktive Organismen wäre ein Leben wie wir es kennen nicht möglich.

Zusammenfassung: Was ist Photosynthese?

Pflanzen nutzen die Stoffe, die sie in der Erde und in der Luft finden und fangen noch dazu Sonnenlicht ein – und schon entstehen energiereiche Verbindung in Form von Biomasse (also in Form von Blättern, Wurzeln, Stängeln, Blüten usw.) – und als Abfallprodukt Sauerstoff.

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