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Fotosynthese

Die Fotosynthese ist eine Form der autotrophen Assimilation, durch die Pflanzen und Algen Nahrung für sich selbst sowie für alle anderen Lebewesen produzieren. Dabei wird Kohlenstoffdioxid absorbiert, Glucose gebildet und Sauerstoff freigesetzt. Da Glucose eine energiereiche Verbindung ist, wird Energie für den Ablauf der Reaktion benötigt. Chloroplasten sind in der Lage, Lichtenergie zu sammeln und über eine Elektronentransportkette in chemische Energie (ATP) umzuwandeln (Lichtreaktion). Das gebildete ATP wird in einem Folgeschritt zusammen mit Wasserstoffatomen genutzt, um Glucose zu reduzieren (Dunkelreaktion).

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Durch Fotosynthese wird in Pflanzenzellen mithilfe von Sonnenenergie Glucose aus   C O 2 und Wasser synthetisiert. Die Kohlenstoffatome des Kohlenstoffdioxids werden reduziert und aus dem Wasser wird elementarer Sauerstoff freigesetzt. Im Stoffwechsel der Pflanze kann die gebildete Glucose weiter zu anderen Kohlenhydraten sowie zu Fetten und Proteinen umgebaut werden.

Kohlendioxid + Wasser  → Lichtenergie  Glucose + Sauerstoff 6 CO 2            +  12 H 2 O  → Lichtenergie  C 6 H 12 O 6  + 6 O 2  + 6 H 2 O

Die Fotosynthese findet in den Chloroplasten statt. Das dort enthaltene Chlorophyll wird durch das einfallende Sonnenlicht angeregt und macht so die Sonnenenergie für die Produktion von Glucose und Sauerstoff verfügbar. Chlorophyll enthält wie das Häm im Hämoglobin ein aus vier verknüpften Pyrrolringen aufgebautes Porphyringerüst. In der Mitte befindet sich ein Magnesiumatom. Die Fotosynthese läuft in zwei eng miteinander verbundenen Abschnitten, den lichtabhängigen Primärprozessen und den lichtunabhängigen Sekundärprozessen ab.
Die lichtabhängige Reaktion besteht im Wesentlichen aus zwei Teilprozessen. Im ersten Schritt wird Licht vom Chlorophyll absorbiert. Das Chlorophyll wird oxidiert und das abgegebene Elektron über mehrere Zwischenstufen (Elektronentransportkette) auf NADP+ übertragen. Es entsteht NADPH + H + . Der zweite Teilprozess beinhaltet die Bildung von ATP aus ADP und Phosphat durch den Enzymkomplex ATP-Synthase (Fotophosphorylierung). Die im Zuge dieser Lichtreaktion gewonnene chemische Energie (ATP) wird in einem Folgeschritt zusammen mit Wasserstoffatomen genutzt, um Glucose zu reduzieren (Dunkelreaktion).

  • Die Fotosynthese erzeugt Sauerstoff und Stärke und verbraucht Kohlenstoffdioxid und Glucose.
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Fotosynthese." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie/artikel/fotosynthese (Abgerufen: 20. May 2025, 15:16 UTC)

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