Chemie hinter Fotosynthese?

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Die Fotosynthese ist ein biochemischer Prozess, durch den Pflanzen, Algen und einige Bakterien Lichtenergie in chemische Energie umwandeln. Der Prozess findet hauptsächlich in den Chloroplasten der Pflanzenzellen statt und kann in zwei Hauptphasen unterteilt werden: die Lichtreaktionen und die Dunkelreaktionen (Calvin-Zyklus). 1. **Lichtreaktionen**: Diese Phase findet in den Thylakoidmembranen der Chloroplasten statt. Wenn Licht auf die Chlorophyllmoleküle trifft, wird es absorbiert und regt Elektronen an, die dann durch eine Elektronentransportkette fließen. Dabei wird Wasser (H₂O) gespalten, was Sauerstoff (O₂) freisetzt. Die Lichtenergie wird in chemische Energie umgewandelt, indem ATP (Adenosintriphosphat) und NADPH (Nicotinamidadenindinukleotidphosphat) produziert werden. 2. **Dunkelreaktionen (Calvin-Zyklus)**: Diese Phase findet im Stroma der Chloroplasten statt und benötigt kein Licht direkt. Hier wird Kohlendioxid (CO₂) aus der Luft aufgenommen und mithilfe von ATP und NADPH aus den Lichtreaktionen in Glukose (C₆H₁₂O₆) umgewandelt. Der Calvin-Zyklus umfasst mehrere Schritte, darunter die Fixierung von CO₂, die Reduktion und die Regeneration des Ribulose-1,5-bisphosphats (RuBP). Die allgemeine chemische Gleichung der Fotosynthese lautet: \[ 6 \, CO_2 + 6 \, H_2O + Lichtenergie \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6 \, O_2 \] Dies zeigt, dass sechs Moleküle Kohlendioxid und sechs Moleküle Wasser unter Lichtenergie in ein Molekül Glukose und sechs Moleküle Sauerstoff umgewandelt werden.

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