Die Fotosynthese ist ein fundamentaler Prozess der in den grünen Pflanzen abläuft. Hierbei gewinnt die Pflanze Energie aus Licht und wandelt diese in chemische Energie um. Zwei Hauptprozesse gibt es dabei – die Lichtreaktion und die Dunkelreaktion. Es wird oft angenommen – und das zu Recht –, dass beide Prozesse eng miteinander verwoben sind.
In der Lichtreaktion spielt Licht eine zentrale Rolle. ☀️ scheint auf die Blätter ebenso wie das oft in einem strahlend blauen Himmel der Fall ist. Hier wird Wasser aufgespalten – ein chemischer Prozess der als Photolyse bekannt ist. Durch diese Spaltung entstehen Wasserstoff und Sauerstoff. Der produzierte Sauerstoff wird dann in die Atmosphäre abgegeben. Gleichzeitig wird Wasserstoff energiereich gebunden. Der Transport erfolgt durch ein Redoxsystem zu einem Coenzym bekannt als NADP. Dabei entsteht das energiereiche Molekül NADPH2. Zudem wird das Molekül ATP – ein Hochenergieträger – synthetisiert. In Zahlen spricht man oft von einem ATP-Molekül pro zwei Wasserstoffatome. Es ist wichtig zu verstehen – die Lichtreaktion bringt dadurch die benötigte Energie hervor die zur Verwendung die Dunkelreaktion unerlässlich ist.
Die Dunkelreaktion beginnt, sobald die Lichtreaktion ihre Produkte zur Verfügung stellt. Hier wird das NADPH2 und ATP genutzt um aus einem energiearmen Ausgangsstoff – meist Kohlenstoffdioxid – einen energiereichen Zucker zu synthetisieren. Der Prozess selbst benötigt kein Licht. Ein berühmtes Beispiel ist der Calvin-Zyklus. Im Calvin-Zyklus wird Kohlenstoffdioxid in ein Molekül eingebaut, das energiereich gemacht wird. Dies geschieht in mehreren Schritten. Ein Schlüsselmolekül dabei ist RuBP – Ribulose-1,5-bisphosphat. Das Endprodukt dieses Kreislaufs ist Glycerinaldehyd-3-phosphat (G3P).
Insgesamt besteht der Unterschied also darin – die Lichtreaktion benötigt Licht um Energie zu erzeugen während die Dunkelreaktion unabhängig von Licht ist da sie auf die Produkte der Lichtreaktion angewiesen ist. Der Ablauf ist wie ein Tanz zwischen Licht und Dunkelheit. Licht sorgt für den ersten Impuls Dunkelheit für die Umwandlung und Speicherung.
Zusammenfassend: Die Fotosynthese ist ein bemerkenswerter Prozess der nicht nur für Pflanzen, allerdings ebenfalls für das gesamte Leben auf der Erde von entscheidender Bedeutung ist. Pflanzen sind die Grundlage der Nahrungsketten und sie erzeugen Sauerstoff, den wir atmen. Ein besseres Verständnis der Fotosynthese leitet uns darauf hin wie wichtig die Erhaltung unserer Umwelt ist. Experten schätzen den CO2-Wachstumsanstieg und die Auswirkungen auf die globale 🌡️ auf etwa 1°C in den letzten 150 Jahren. Es ist höchste Zeit ´ dass wir die Mechanismen verstehen ` die unser Leben so nachhaltig beeinflussen.