Wie funktioniert die Photosynthese?
Die Photosynthese ist der Prozess, bei dem Pflanzen, Algen und einige Bakterien Lichtenergie von der Sonne in chemische Energie in Form von organischen Verbindungen wie Glucose umwandeln. Der Prozess findet in spezialisierten Organellen namens Chloroplasten statt, die in den Zellen photosynthetischer Organismen vorkommen.

Die Photosynthese erfolgt in zwei Stufen: den lichtabhängigen Reaktionen und den lichtunabhängigen Reaktionen.

Während der lichtabhängigen Reaktionen wird Lichtenergie von Pigmenten in den Chloroplasten, wie Chlorophyll, absorbiert und zur Erzeugung von ATP (Adenosintriphosphat) und NADPH (Nicotinamidadenindinukleotidphosphat) verwendet. Diese energiereichen Moleküle werden in der nächsten Stufe der Photosynthese genutzt.

Bei den lichtunabhängigen Reaktionen, auch bekannt als Calvin-Zyklus, wird CO2 (Kohlendioxid) in organische Verbindungen wie Glucose umgewandelt. Das in den lichtabhängigen Reaktionen erzeugte ATP und NADPH treiben diesen Prozess an.

Der Calvin-Zyklus besteht aus drei Hauptschritten: Kohlenstofffixierung, Reduktion und Regeneration. Während der Kohlenstofffixierung wird CO2 mit einem Fünf-Kohlenstoff-Zucker namens RuBP (Ribulose-1,5-bisphosphat) kombiniert, um ein Sechs-Kohlenstoff-Molekül zu bilden, das instabil ist und schnell in zwei Drei-Kohlenstoff-Moleküle namens 3PGA (3-Phosphoglycerat) zerfällt. Während der Reduktionsphase werden ATP und NADPH verwendet, um 3PGA in einen Drei-Kohlenstoff-Zucker namens G3P (Glyceraldehyd-3-phosphat) umzuwandeln. Schließlich werden während der Regenerationsphase einige G3P-Moleküle zur Regeneration von RuBP verwendet, während andere zur Produktion von Glucose und anderen organischen Verbindungen verwendet werden.

Insgesamt ist die Photosynthese ein komplexer Prozess, der die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie durch eine Reihe chemischer Reaktionen umfasst. Das Endprodukt ist die Produktion von organischen Verbindungen, die für das Überleben photosynthetischer Organismen und für die Aufrechterhaltung der Ökosysteme der Erde unerlässlich sind.