(Sauerstoff-)Photosynthese nennt man eine Reihe von Reaktionen, die in den Chloroplasten von Grünpflanzen stattfinden:
(4) Unter dem Einfluss von Sonnenlicht (1) absorbieren diese Pflanzen Kohlendioxid $ CO_2 $ (2) und Wasser $ H_2O $ (3), um Energie zu speichern und Sauerstoff $ O_2 $ (5) zu produzieren (als Abfall!)
(6) Mit der gespeicherten Energie gelingt es ihnen dann, die benötigten Kohlenhydrate (HC) zu produzieren.
1: Außenmembran, sehr durchlässig 2: Zwischenmembranraum 3: Innere Membran, außer für Reagenzien und Produkte der Photosynthese nicht sehr durchlässig 4: Stroma, enthält die Enzyme, die die Bildung von Kohlenhydraten katalysieren 5: Lumen 6: Thylakoidmembran, enthält → Chlorophyll und andere Enzyme, die die Erfassung und Freisetzung von Sonnenenergie katalysieren
Die Sonnenstrahlen treffen auf die Thylacoid-Menbrane und erlauben dem darin enthaltenen Chlorophyll und anderen Enzymen - (1) Wassermoleküle zu dissoziieren und Elektronen und $H^+ $ -Ionen freizusetzen, $ O_2 $ zu erzeugen (Oxidation): (a) $ 2H_2O \rightarrow O_2 + 2H^+ + 2e^- $ - (2)$ NADP^+ $ in $ NADPH $ umzuwandeln (Reduktion): (b) $ NADP^+ + H^ + + 2e^ - \rightarrow NADPH $ Einzelheiten finden Sie → hier - (3) $ ATP $ aus $ ADP $ zu bilden $ ADP + P_i \rightarrow ATP + H_2O $ mit $ P_i $ = (Hydrogen)phosphat Einzelheiten finden Sie → hier (4) Der Transport von Elektronen sowie der Ladungsausgleich für die $ H^+ $ -Ionen im Lumen und Stroma werden durch andere Enzyme der Thylakoidmembran sichergestellt
Im Stroma nutzt ein komplexer Zyklus (Calvin-Zyklus) die Wirkung von $ ATP $, $ NADPH $ und $ H^+ $, um Kohlendioxid auf Kohlenwasserstoffketten zu pfropfen: a 3-Phosphoglycerat b 1,3-Diphosphoglycerat c 3-Phosphoglcerinaldehyd d Fructose-6-phosphat Sehr komplexe Passage, von c und d implementiert e Ribulose-5-phosphat f Ribulose-1,5-diphosphat Der "Abfall" dieses Zyklus ... g Saccharose h Stärke. .. ist nämlich der Ursprung der Struktur aller Lebewesen und kommt aus Fructose-6-phosphat
- Pflanzen sind die Basis der Nahrung. - Alle fossilen Energiequellen, Kohle, Braunkohle, Erdöl und Erdgas sind Produkte der Photosynthese. Selbst wenn diese Materialien nach und nach durch erneuerbare Energien ersetzt werden, sind sie für die Herstellung von Kunststoffen, Arzneimitteln, Farbstoffen usw. immer unerlässlich. - Der Sauerstoff in der Atmosphäre, der nur durch Photosynthese erzeugt wird, ist für die Atmung notwendig und absorbiert in der Stratosphäre Ozon $ O_3 $ was somit die meisten schädlichen UV-Strahlen absorbiert. - Die Vegetation erzeugt aufgrund der Absorption des Treibhausgases $ CO_2 $ und der teilweisen Absorption von Lichtstrahlen ein ausgeglichenes Klima. - Ohne Photosynthese hätte sich das Leben auf der Erde nicht entwickelt.