2 Fragen zu Lichtreaktionen

Die Lichtreaktionen der Fotosynthese finden in den Thylakoidmembranen der Chloroplasten statt. Diese Membranen enthalten die Pigmente und Proteine, die für die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie notwendig sind.

Die Lichtreaktionen und der Calvin-Zyklus sind zwei entscheidende Phasen der Photosynthese, die in Pflanzen, Algen und einigen Bakterien stattfinden. Diese beiden Prozesse arbeiten eng zusammen, um Lichtenergie in chemische Energie umzuwandeln und Kohlenhydrate zu synthetisieren. Die Lichtreaktionen finden in den Thylakoidmembranen der Chloroplasten statt. Hier wird Lichtenergie von Chlorophyll und anderen Pigmenten absorbiert, was zur Spaltung von Wasser (Photolyse) führt. Dabei entstehen Sauerstoff, Protonen und Elektronen. Die Elektronen durchlaufen eine Elektronentransportkette, wobei Energie freigesetzt wird, die zur Bildung von ATP (Adenosintriphosphat) und NADPH (Nicotinamidadenindinukleotidphosphat) genutzt wird. Diese beiden Moleküle sind energiereiche Verbindungen, die als Energieträger fungieren. Der Calvin-Zyklus hingegen findet im Stroma der Chloroplasten statt und benötigt die Produkte der Lichtreaktionen, insbesondere ATP und NADPH. In diesem Zyklus wird Kohlendioxid aus der Atmosphäre fixiert und in organische Moleküle umgewandelt. Der Prozess umfasst drei Hauptphasen: Kohlenstofffixierung, Reduktion und Regeneration des Ribulose-1,5-bisphosphats (RuBP). Während der Reduktionsphase werden ATP und NADPH verwendet, um 3-Phosphoglycerat (3-PGA) in Glycerinaldehyd-3-phosphat (G3P) umzuwandeln, das dann zur Synthese von Glukose und anderen Kohlenhydraten dient. Das wechselseitige Zusammenwirken dieser beiden Prozesse ist entscheidend: Die Lichtreaktionen liefern die notwendige Energie und die Reduktionsäquivalente (NADPH) für den Calvin-Zyklus, während der Calvin-Zyklus die Produkte der Lichtreaktionen nutzt, um energiereiche organische Verbindungen zu erzeugen. Ohne die Lichtreaktionen könnte der Calvin-Zyklus nicht effizient ablaufen, und umgekehrt würde die Energie, die in den organischen Molekülen gespeichert ist, nicht zur Verfügung stehen, um die Lebensprozesse der Pflanzen zu unterstützen.