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Photosynthese

EINLEITUNG

Photosynthese,Stoffwechselreaktion chlorophyllhaltiger Organismen (grüne Pflanzen und einige Bakterien), bei der organische Verbindungen aus anorganischen Molekülen durch Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie synthetisiert werden.
DiePhotosyntheseist einer der wichtigsten physiologischen Prozesse überhaupt, da durch sie organische, energiereiche Verbindungen und Sauerstoff erzeugt werden und damit die Existenz von Lebewesen in unserer Biosphäre überhaupt erst möglich wird. Als erste Organismen, die Photosynthese betrieben, gelten Purpurbakterien; dies berichteten US-amerikanische und japanische Forscher 2000 in der Zeitschrift Science.
Eineverallgemeinerte, chemische Gleichung für die Photosynthese lautet: 6CO2 + 12H2A + Sonnenlicht → C6H12O6 + 12A+ 6H2O.Die Formel H2A steht für eine Ausgangssubstanz, die oxidiert wird, d.h. Elektronen abgeben kann. CO2 ist die chemische Formel für Kohlendioxid und C6H12O6 steht für Glucose (eine Hexose). Bei der überwiegenden Mehrzahl der Photosynthese treibenden Organismen – grüne Pflanzen und Cyanobakterien – handelt es sich bei H2A um Wasser (H2O), aus dessen Spaltung Sauerstoff freigesetzt wird. Bei manchen Photosynthese treibenden Bakterien steht H2A dagegen für Schwefelwasserstoff (H2S) oder andere einfach gebaute, organische Substanzen. Bei dieser so genannten anoxygenen Photosynthese von Bakterien entsteht daher kein Sauerstoff. Im folgenden soll nur die Form der Photosynthese näher erläutert werden, bei der Wasser als Elektronenspender fungiert.
DiePhotosyntheseverläuft in zwei Schritten: In der Lichtreaktion kommt es zu einer Reihe von lichtabhängigen, jedoch temperaturunabhängigen Reaktionen, deren Geschwindigkeit innerhalb bestimmter Grenzen durch steigende Lichtintensität beschleunigt werden kann. Eine Temperaturerhöhung zeigt dagegen keine Wirkung auf die Reaktionsgeschwindigkeit. Die zweite Reaktionsreihe, die Dunkelreaktion, ist lichtunabhängig, ihre Gesch...

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