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Die Photosynthese ist eine autotrophe Assimilation
(das Gegenteil der Assimilation = Dissimilation) und findet in den chlorophyllreichen Chloroplasten der grünen Pflanzen statt.
Ausgangsstoffe
Die benötigten Ausgangsstoffe für die Photosynthese, welche in zwei Schritten abläuft
(Lichtreaktion & Dunkelreaktion), sind Wasser, Kohlenstoffdioxid und die Energie des Lichts.
Das Wasser, das für die Pflanze lebensnotwendige gelöste Salze enthält, wird durch die Wurzeln aufgenommen und durch die Gefäßzellen bis in die Blätter transportiert.
Den Kohlenstoffdioxid nimmt die Pflanze beim Gasaustausch in den Blättern
(Interzellularraum & Spaltöffnung dafür wichtig) auf.
Verlauf der Photosynthese
1. Lichtreaktion (Primärreaktion)
Durch das einfallende Licht erhalten die Elektronen des Chlorophylls in den Chloroplasten
ein höheres Energieniveau. Diese Elektronen werden nun zur Photolyse des Wassers,
das durch die Gefäßzellen herantransportiert wurde, verwendet.
Bei der Photolyse (Aufspaltung der in Chloroplasten vorhandenen H²O-Moleküle)
2 H²O ---> 2 [OH] + 2 e- + 2 H
2 [OH] --> H²O + ½ O²
2 H + 2e- --> H²
entsteht 1.) Sauerstoff, der an die Atmosphäre abgegeben wird (=Sauerstoffbildung)
und 2.) Wasserstoff, der
a) sofort an das Enzym R gebunden wird (da H² ein Zellgift ist) &
b) Voraussetzung für die Assimilation von Kohlenstoff aus Kohlenstoffdioxid
in der zweiten Phase der Photosynthese ist (=Bildung von H²)
Die energiereichen Elektronen, die ihre Energie an das ADP (=Adenosindiphosphat) abgegeben, werden dann wieder vom Chlorophyll aufgenommen, um erneut Lichtenergie
aufzunehmen.
Aus dem energiearmen ADP entsteht energiereiches ATP (= Adenosintriphosphat), das im zweiten Teil der Photosynthese benötigt wird.
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