Fotosynthese: Licht in gespeicherte chemische Energie umwandeln — Biologie, 14–17 Jahre
Die Fotosynthese erklärt, wie Pflanzen, Algen und manche Bakterien mit Licht aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Glucose herstellen. Sie verbindet Sonnenlicht, Nahrung und den Sauerstoff in der Luft.
Was die Fotosynthese bewirkt
Eine grüne Pflanze fängt in den Chloroplasten Lichtenergie ein und nutzt sie, um Kohlenstoffdioxid und Wasser zu Glucose zu verbinden. Dabei wird Sauerstoff als Nebenprodukt frei. Die Glucose kann sofort genutzt oder in Stärke und andere Stoffe umgewandelt werden.
Warum Fotosynthese wichtig ist
Ein Ökosystem braucht einen Weg, Energie von der Sonne in lebende Materie zu bringen. Die Fotosynthese löst dieses Problem, indem sie Lichtenergie in Glucose speichert, die Pflanzen und andere Lebewesen nutzen können. Sie liefert außerdem einen großen Teil des Sauerstoffs für die aerobe Atmung.
Beispiel: den Atomen folgen
Man beginnt mit sechs Kohlenstoffdioxidmolekülen und sechs Wassermolekülen. Lichtenergie ermöglicht der Pflanze, ihre Atome zu einem Glucosemolekül, C₆H₁₂O₆, und sechs Sauerstoffmolekülen, O₂, neu anzuordnen. Kein Kohlenstoffatom verschwindet: Es gelangt aus dem Kohlenstoffdioxid in die Glucose.
Irrtum: Pflanzen bekommen ihre Nahrung nicht aus dem Boden
Es ist verständlich zu denken, dass Erde Pflanzennahrung ist, weil Wurzeln daraus Wasser und Mineralionen aufnehmen und Dünger das Wachstum unterstützt. Doch der größte Teil der Trockenmasse einer Pflanze stammt aus Kohlenstoffdioxid der Luft, das durch Fotosynthese in organische Moleküle umgewandelt wird. Die Erde liefert Stoffe, aber nicht die wichtigste Energiequelle.
Wo Fotosynthese vorkommt
Fotosynthese beeinflusst Landwirtschaft, Wälder und Klimadebatten. Der Ertrag von Nutzpflanzen hängt teilweise davon ab, wie viel Licht, Wasser und Kohlenstoffdioxid Blätter nutzen können, während Wälder Kohlenstoff in Holz und Boden speichern. Auch Algen betreiben in den Ozeanen Fotosynthese und tragen erheblich zur weltweiten Sauerstoffproduktion bei.
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