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Mit der Photosynthese bzw. Fotosynthese sowie Sauerstoff und Kohlendioxyd beschäftigen wir uns in den folgenden Abschnitten. Wie dieser Vorgang funktioniert und welche Bedeutung er für Tiere und Menschen hat, erläutern wir in diesem Artikel zur Biologie der Pflanzen.
Was würde passieren, wenn es keinen Sauerstoff mehr geben würde? Die Antwort: Sowohl Menschen - als auch Tiere - würden ersticken. Die Erde wäre nicht mehr von uns bewohnbar. Nur wo kommt der Sauerstoff eigentlich her? Wirft man einen Blick in große Biologie-Bücher oder auf große Internetseiten, so trifft man dabei sofort auf die Photosynthese bzw. Fotosynthese, die nach Auffassung vieler Wissenschaftler der bedeutendste biochemische Prozess auf unserem Planeten ist.
Das Wort „Photosynthese“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „Licht“ (photos) und „Zusammensetzung“ (synthesis). Man könnte also davon sprechen, dass die Photosynthese etwas unter dem Einfluss von Licht zusammensetzt. Dieses Licht bezieht die Pflanze aus der Sonnenenergie. 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 Glucose, 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 Luft auf und diese gelangt in die Hohlräume zwischen den Zellen. Die Sonnenenergie regt das Chlorophyll nun an, der Luft wird Kohlendioxid entzogen. Das Kohlendioxid reagiert mit dem Wasser und es entsteht Glucose. Von diesem energiereichen Stoff kann sich die Pflanze versorgen. Glucose ist wasserlöslich und so kann er durch die Pflanze transportiert werden. Außerdem 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 vereinfachte Formel für Schüler lautet:
- 6CO2 + 6H2O + Licht -> C6H12O6 + 6O2
Die ausführliche Formel lautet:
- 6CO2 + 12H2O + Licht -> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
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).
Wichtiger Hinweis: Die hier im Artikel dargestellten Inhalte entsprechen dem, wie man sie in großen Biologie-Büchern und wissenschaftlicher Literatur wiederfindet. Ich erhalte jedoch Mails mit Hinweisen, in denen die Photosynthese in dieser Form angezweifelt wird. In einigen Blogs und Foren gibt es Wissenschaftler, die behaupten, Pflanzen würden nur unter Stress Sauerstoff abgeben. Im Rahmen dieses Artikels kann dies jedoch nicht geklärt werden, soll der Vollständigkeit halber jedoch hier erwähnt werden.
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