Fotosynthese Überblick

Fotosynthese Überblick

• Fotosynthese ist der Prozess, bei dem Pflanzen Lichtenergie in chemische Energie umwandeln.
• Sie nutzen diese Energie, um aus Kohlendioxid und Wasser Zucker (Glukose) zu erzeugen und Sauerstoff freizusetzen.
• Die Reaktion findet in den Chloroplasten statt, insbesondere in den Thylakoidemembranen.
• Fotosynthese ist essentiell für das Leben auf der Erde, da sie die Grundlage der meisten Nahrungsketten bildet.

Lichtspektrum

• Pflanzen absorbieren Licht aus einem bestimmten Teil des Lichtspektrums, dem sichtbaren Licht.
• Das Lichtspektrum umfasst Wellenlängen von etwa 400 bis 700 Nanometern.
• Verschiedene Wellenlängen des Lichts werden unterschiedlich stark absorbiert. (z.B. Chlorophyll absorbiert hauptsächlich rot und blau-violett Licht. Gelb-Grün wird eher reflektiert und ist daher der Grund für die grüne Farbe der meisten Pflanzen)

C3 Pflanzen

• C3 Pflanzen sind die am weitesten verbreitete Form von Pflanzen.
• Sie verwenden das Rubisco-Enzym im Calvin-Zyklus, um Kohlendioxid zu fixieren.
• Ihr Fotosyntheseverlauf ist empfindlicher auf hohe Temperaturen und Wassermangel als andere Pflanzengruppen.
• Ein Beispiel für eine C3 Pflanze ist die Kartoffel.

C4 Pflanzen

• C4 Pflanzen haben eine zusätzliche Anpassung, um den Verlust an Fotosynthese unter Bedingungen hoher Temperatur und/oder Wassermangel zu minimieren.
• Sie fixieren zuerst Kohlendioxid in den Mesophyllzellen mit dem Enzym PEP-Carboxylase, bevor es in den Bündelscheidenzellen in den Calvin-Zyklus gelangt.
• Diese zusätzliche Stufe ermöglicht eine höhere Effizienz bei der Kohlendioxidfixierung unter Bedingungen mit niedrigem Kohlendioxid und hoher Temperatur.
• C4 Pflanzen sind gegenüber C3 Pflanzen unter solchen Bedingungen im Vorteil.
• Beispiele für C4 Pflanzen umfassen Mais und Zuckerrohr.

CAM Pflanzen (Crassulacean Acid Metabolism Pflanzen)

• CAM Pflanzen haben eine weitere Anpassung für trockene Umgebungen.
• Sie öffnen ihre Spaltöffnungen nachts, um Kohlendioxid aufzunehmen, und speichern es als organische Säure.
• Tagsüber können sie das gespeicherte Kohlendioxid zum Fotosyntheseprozess verwenden, ohne ihre Spaltöffnungen zu öffnen.
• Das minimiert den Wasserverlust.
• Beispiele für CAM Pflanzen umfassen Sukkulenten wie Kakteen und andere Pflanzen aus trockenen Gebieten.