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photosynthese + erklärungen Kohlensäureassimilation

Photosynthese
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Fotosynthese Kohlensäureassimilation
die durch Chlorophyll, Enzyme und Cofaktoren vermittelte Umwandlung von Lichtenergie in chemisch gebundene Energie, insbesondere die Synthese energiereicher Kohlenstoffverbindungen aus Kohlenstoffdioxid und Wasser entsprechend der folgenden Bilanzgleichung:
6 CO2 (Kohlendioxid) + 6 H2O (Wasser) + Lichtenergie → C6H12O6 (Glucose) + 6 O2 (Sauerstoff).
Nach der oben dargestellten Gleichung scheint die Photosynthese sehr einfach zu sein, doch verläuft die Energieübertragung mit Hilfe von Enzymen nach einem komplizierten und erst zum Teil bekannten Mechanismus. Die Photosynthese lässt sich in zwei Reaktionsabläufe unterteilen: In der Lichtreaktion nehmen Farbstoffe wie Chlorophyll a und b, Carotinoide, Phycoerythrine und Phycocyanine die Energie der Lichtquanten auf und übertragen sie auf Elektronen (energiereiche Elektronen). Mit deren Hilfe werden die beiden chemischen Energiespeicher Adenosintriphosphat (ATP) sowie das reduzierte Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NADH + H+) hergestellt. Der Wasserstoff im NADH + H+ wird aus der Spaltung des in den Zellen vorhandenen Wassers gewonnen (Hill-Reaktion). Dabei wird Sauerstoff frei und von der Pflanze ausgeatmet. Die beiden entstandenen energiereichen Verbindungen übertragen in einer sich anschließenden Dunkelreaktion ihre Energie in den Zuckeraufbau. Die dazu benötigten Kohlenstoffatome erhält die Pflanze durch Einatmung von Kohlendioxid. Der so gewonnene Zucker wird in die Speicherform der Stärke (Assimilationsstärke) überführt. In der Dissimilation kann die gewonnene Energie jederzeit zur Erhaltung von Lebensprozessen genutzt werden. Mit den gebildeten Kohlenhydraten deckt die Pflanze ihren eigenen Bedarf an energiereichen Substanzen und den der Tiere direkt (Pflanzenfresser) oder indirekt (über ein Pflanzen fressendes Beutetier); außerdem geht die Energie von Holz, Kohle und Petroleum auf die Photosynthese in früheren Erdepochen zurück.
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