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Mit Hilfe der Photosynthese bzw. Fotosynthese wandeln Pflanzen Kohlendioxyd in Sauerstoff um. Wie dieser Vorgang genau funktioniert und welche Bedeutung er für Tiere und Menschen hat, erläutern wir in diesem Artikel zur Biologie der Pflanzen.
Was würde passieren, wenn Pflanzen keinen Sauerstoff mehr produzieren würden? Die Antwort: Sowohl Menschen - als auch Tiere - würden ersticken. Die Erde wäre nicht mehr von uns bewohnbar. Aus diesem Grund ist die Photosynthese / Fotosynthese der bedeutendste biochemische Prozess auf unserem Planeten.
Das Wort „Photosynthese“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „Licht“ (photos) und „Aufbau“ (synthesis). Zusammengesetzt könnte man also davon sprechen, dass die Photosynthese etwas unter dem Einfluss von Licht aufbaut. Dieses Licht bezieht die Pflanze aus der Sonnenenergie. Und der Stoff, welcher aufgebaut wird, ist Sauerstoff. Die Pflanze gibt Sauerstoff in die Umwelt ab, welcher für uns Menschen und Tiere lebensnotwendig ist. Ein anderer Prozess, der zeitgleich mit der Abgabe von Sauerstoff passiert, ist die Aufnahme von Kohlendioxid. Aus diesem Kohlendioxid bildet die Pflanze nun, zusammen mit Wasser und Salzen, die Stoffe Traubenzucker, Stärke und Eiweiße.
Die Photosynthese findet in den Teilen einer Pflanze statt, die den grünen Pflanzenfarbstoff Chlorophyll enthalten. Die Photosynthese findet also in den Chloroplasten statt.
Was passiert bei der Photosynthese?
Auf der Unterseite von Blättern sind, wenn man das Blatt unter dem Mikroskop betrachtet, kleine Poren zu sehen. Diese Poren werden Spaltöffnungen genannt. Durch diese Spaltöffnungen nimmt die Pflanze Kohlendioxyd aus der Luft auf, wandelt diesen im Inneren in Sauerstoff um, und lässt den entstandenen Sauerstoff aus den Spaltöffnungen in die Umwelt zurück. Dieser Umwandlungsprozess wird Photosynthese genannt.
Da viele Schüler keine Formeln mögen - vor allem keine chemischen - folgt zunächst einmal eine kurze Beschreibung der Photosynthese in Textform: Die Pflanze nimmt Kohlendioxid und Wasser auf. Durch Einwirkung von Licht verbinden sich Kohlendioxid und Wasser zu Zucker. Und bei diesem Prozess wird Sauerstoff freigesetzt.
Die Spaltöffnungen setzen den Sauerstoff frei. So können wir Menschen ihn einatmen und unser Überleben ist gesichert. Über diese Spaltöffnungen können die Pflanzen entscheiden, wie viel Sauerstoff sie freisetzen. Je nach Menge des Wassers, welches im Blatt vorhanden ist, können die Spaltöffnungen den Austausch von Kohlendioxid und Sauerstoff beschleunigen oder verlangsamen. Die Schließzellen erweitern bei hohem Wasserdruck den Spalt und schließen ihn bei niedrigem Wasserdruck. Das bedeutet, dass wenn viel Wasser zugeführt wird, kann auch genauso viel verdunsten. Die Zellen werden nicht mit zu viel Wasser gefüllt und platzen nicht, sondern sind ausgeglichen. Bei zu wenig Wasserzufuhr, wird durch Schließen des Spalts verhindert, dass das Blatt austrocknet.
Photosynthese Formel
Nachdem wir den Vorgang der Photosynthese nun in Textform kennen gelernt haben, geht es nun an die chemische Gleichung des Vorgangs. Wenn man sich klar macht, wofür die einzelnen Anteile der Gleichungen stehen, ist das Ganze eigentlich gar nicht so schwer: 6CO2 steht für Kohlendioxyd, 6H2O ist Wasser. Dadurch entsteht C6H12O6 (Zucker) und 6O2 (Sauerstoff).
Die komplette Formel lautet:
- 6CO2 + 6H2O + Licht -> C6H12O6 + 6O2
Noch eine kleine Anmerkung zur Photosynthese möchten wir euch noch mit auf den Weg geben: Es gibt viele Arten von Zucker. Der Zucker, welcher bei der Photosynthese entsteht, ist vom Typ Glucose und ist ein so genannter Einfachzucker (Monosaccharid).
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