Als Fotosynthese versteht man den Aufbau von energiereichen organischen Molekülen aus den anorganischen Stoffen Wasser und Kohlenstoffdioxid. Die dafür benötigte Energie liefert das Sonnenlicht.
Die Fotosynthese läuft in allen grünen Teilen der Pflanze ab, vorzüglich in den Blättern.
Hier siehst du den Blattquerschnitt einer Pfefferminze. Du erkennst den allgemeinen Aufbau eines Blattes:
- Obere Epidermis - ein schützendes Abschlussgewebe
- Palisadenparenchym - Gewebe aus dicht gepackten, länglichen Zellen mit vielen Chloroplasten.
- Schwammparenchym - Zellen verschiedener Form in lockerer Anordnung mit Zell-Zwischenräumen.
- Untere Epidermis - schützendes Abschlussgewebe mit Spaltöffnungen
Vergleiche die Fotografie mit Schemazeichnungen (Lehrbuch, Wikipedia)
Chloroplasten sind die Orte der Fotosynthese. Das dafür benötigte Kohlenstoffdioxid dringt über die Spaltöffnungen an der Unterseite in des Blatt ein. Das Wasser erhält die Pflanze über ein Gefäßsystem (Leitbündel) aus dem Boden.
Gleichung der Fotosynthese:
6 CO2 + 12 H2O + Lichtenergie ---> C6 H12 O6 + 6 O2 + 6 H2O
Der Kohlenstoff des CO2 wird dabei mit Wasserstoff verknüpft. Da dies nicht von selbst geht, ist Energie nötig.
Gliederung der Fotosynthese:
1. Lichtreaktion (dazu ist Licht nötig). Sie dient der Bereitstellung von Energie (ATP) und Wasserstoff.
2. Dunkelreaktion (kein Licht nötig). Sie dient dem Aufbau von Traubenzucker unter ATP-Verbrauch.
Wissenswertes zur Fotosynthese:
Die Pflanzenfarbstoffe absorbieren am besten die roten und blauen Farbanteile des weißen Lichts.
Das Temperaturoptimum liegt zwischen 20° und 30°C.
Die maximale Fotosysntheseleistung wird bei 0,15 Vol-% Kohlenstoffdioxid erbracht (normaler Gehalt in der Luft: 0,035 Vol-%).
Die Fotosyntheseleistung steigt mit der Beleuchtungsstärke und erreicht ihr Maximum bei etwa 10.000 Lux.
Spaltöffnungen regulieren den Gasaustausch: Sie können geöffnet und geschlossen werden. Hier tritt bei der Fotosynthese Sauerstoff und Wasserdampf aus und Kohlenstoffdioxid ein. Bei höheren Temperaturen schließen sich die Spaltöffnungen, damit die Pflanze nicht austrocknet. Dann ist allerdings die Fotosyntheseleistung herabgesetzt. CAM-Pflanzen nehmen Kohlenstoffdioxid in der Nacht auf und speichert es als Carbonsäure. Tagsüber kann es bei geschlossenen Spaltöffnungen dem Calvin-Zyklus zugeführt werden. CAM-Pflanzen sind so hervorragend an Trockenheit angepasst.