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NATURWISSENSCHAFTEN

Photosynthese einfach erklärt: Formel & Ablauf der Lichtreaktion (+ PDF)

Kapitel:

  1. Was ist Photosynthese - einfach erklärt
  2. Die Photosynthese Formel
  3. Ablauf der Photosynthese
  4. Photosynthese Zusammenfassung
  5. Häufige Fragen zu Photosynthese

Die Photosynthese ist einer der wichtigsten natürlichen Prozesse für das Leben auf unserem Planeten. Aber was genau passiert da eigentlich? Wir erklären dir ganz einfach, worum es bei der Photosynthese geht und beantworten die häufigsten Fragen. Mit dem zugehörigen PDF kannst du dann alles Gelernte verinnerlichen. 🤓

 

 

Was ist Photosynthese - einfach erklärt 

 

Das Wort Photosynthese stammt aus dem Griechischen und setzt sich aus zwei Wörtern zusammen: Phos (Licht) und Synthesis (Zusammensetzung). 🌟

Nun fragst du dich wahrscheinlich: Was hat Photosynthese mit mir zu tun? Das ist eine sehr schlaue und wichtige Frage zu den Abläufen in der Natur.

Ganz vereinfacht ausgedrückt, werden bei der Photosynthese Kohlenstoffdioxid und Wasser zu neuem Pflanzenmaterial „zusammengesetzt.“ Das geschieht unter Verwendung der Energie des Sonnenlichts.

Etwas genauer betrachtet, ist die Photosynthese eine biochemische Reaktion, bei der grüne Pflanzen und manche Bakterien Glucose produzieren. Glucose ist umgangssprachlich auch bekannt als Traubenzucker. 💡

Für die Pflanzen ist die Photosynthese ein lebenserhaltender Prozess. 🍃 Gleichzeitig entstehen dabei auch viele wichtige Dinge für die meisten anderen Lebewesen. Dazu erfährst du im nächsten Abschnitt mehr.

 

Die Photosynthese Formel 

 

Die Pflanzen und Bakterien benötigen für die Photosynthese Kohlenstoffdioxid (CO²) aus der Luft, Wasser (H²O) aus dem Boden und die Energie des Sonnenlichts. 🌞

Photosynthese GoStudentDie chemische Formel der Photosynthese kann dir dabei helfen, den Prozess nachzuvollziehen. Du kannst an den Zahlen genau ablesen, wie viel Wasser und Kohlenstoffdioxid von der Pflanze benötigt wird, um ein Molekül Glucose herzustellen. 

Das ist in etwa wie bei einem Kochrezept: Ein Messbecher Mehl, ein Messbecher Milch und ein Ei ergeben drei Pfannkuchen. 🤪

6 CO² + 6 H²O + Lichtenergie → C6H12O6 + 6 O²

Übersetzt bedeutet diese Gleichung: 6 Kohlenstoffdioxid-Moleküle + 6 Wassermoleküle + Lichtenergie ergeben = 1 Molekül Glucose + 6 Moleküle Sauerstoff. 🙌

 

Ablauf der Photosynthese

 

Pflanzen nehmen Kohlenstoff aus der Umgebung durch die Blattöffnungen auf. Die Wurzeln ziehen Wasser aus dem Boden. Und das Licht der Sonne liefert die benötigte Energie für die biochemische Reaktion. 💥 

Jetzt kann es mit der Reaktion namens Photosynthese losgehen!

Die Photosynthese bei Pflanzen findet in den Zellorganellen mit dem Namen Chloroplasten statt. Sie verwenden die Energie des Sonnenlichts, um Glucose herzustellen. 💪

Phase 1: Lichtreaktion

Bei der Aufnahme der Sonnenenergie hilft der grüne Blattfarbstoff Chlorophyll (“chloro” = Griechisch für grün). Der ist übrigens auch der Grund dafür, dass die Pflanze grün aussieht. 🍃

Die vom Chlorophyll aufgenommene Energie der Sonne wird in chemische Energie (ATP, bzw. Adenosintriphosphat) umgewandelt.

Dieser Teil der Photosynthese wird auch als Lichtreaktion bezeichnet (Phase 1). 

Die zweite Phase ist weitgehend lichtunabhängig und wird deswegen auch als Dunkelreaktion bezeichnet. 😎

Phase 2: Dunkelreaktion

Bei der Dunkelreaktion, der zweiten Phase der Photosynthese, wird die chemisch gespeicherte Energie (ATP) verwendet, um aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Glucose herzustellen.

Der so produzierte Traubenzucker dient den Pflanzen als Nähr- und Baustoff. 

Außerdem entsteht als Nebenprodukt auch Sauerstoff (O²). Dieser wird von der Pflanze nicht benötigt und durch kleine Blattöffnungen in die Umgebungsluft abgegeben. 🌬️

 

Photosynthese Zusammenfassung 

 

Nun weißt du also, was bei der Photosynthese passiert: Die Pflanzen und Bakterien nehmen Kohlenstoff und Wasser aus der Luft und dem Boden auf. Daraus produzieren sie Glucose als Nähr- und Baustoff für sich.

Der angenehme Zusatzeffekt der Photosynthese für Tiere und Menschen: Dabei entsteht zusätzlich das Nebenprodukt Sauerstoff, das es uns ermöglicht, zu atmen und so zu überleben.

Hier mal ein Beispiel: Eine große Buche produziert am Tag Sauerstoff für rund 20 Menschen und 12 Kilogramm Traubenzucker (Quelle: Nationalpark Bayerischer Wald). Einfach genial! 🙌

Deswegen haben Bäume und Pflanzen es verdient, von uns geschätzt und beschützt zu werden. Sie können nicht sprechen, aber wir können das für sie tun, zum Beispiel mit unserer Teilnahme bei Fridays For Future. 🖐️

Mit dem zugehörigen PDF kannst du jetzt nochmal alles durchgehen, was du im Artikel gelernt hast. Die Abbildung macht es dir einfach, den Prozess im Kopf zu behalten. 💭

Übungsblatt Downloaden

 

Häufige Fragen zum Thema Photosynthese

 

Hier haben wir für dich noch einmal die am häufigsten gestellten Fragen zum Thema Photosynthese zusammengestellt. Alle wichtigen Infos auf einen Blick – zum Beispiel als Vorbereitung vor deinem ersten kostenlosen Nachhilfeunterricht im Fach Biologie. 😀

Was gibt es über künstliche Photosynthese zu wissen?

Die künstliche Photosynthese ist ein Prozess, der die Wissenschaftler schon lange auf Trab hält. Ein großes Ziel der Forscher ist es, das Kohlendioxid, das von Menschen produziert wird, in Biomasse umzuwandeln. 💡

Warum das so wichtig ist? Weil die Pflanzen und Bakterien gar nicht hinterherkommen, bei all dem CO², das von der Menschheit in die Luft gepustet wird (z.B. durch Maschinen, Autos, Tierzucht). Die Pflanzen können nur einen geringen Teil davon binden.

Die gute Nachricht: Hier kann die Wissenschaft der Natur Hilfe leisten. 🤝

Der Versuch ist also, mit Hilfe eines künstlichen Prozesses die natürliche Photosynthese nachzuahmen: Kohlendioxid und Wasser werden in Zucker, Kraftstoffe wie Ethanol oder nützliche Chemikalien, umgewandelt. 

Das ist zum Beispiel den Forschern vom Max-Planck-Institut gelungen, die dafür mit einem Preis ausgezeichnet wurden. 🥇

Wo findet Photosynthese statt?

Die Photosynthese findet bei grünen Landpflanzen in den Zellorganellen namens Chloroplasten statt. Sie befinden sich im Inneren der Blätter.

Auch Algen und bestimmte Bakterienarten (z.B. Cyanobakterien) sind in der Lage, Photosynthese zu betreiben. Sie haben allerdings keine Chloroplasten.

Was ist die oxygene Photosynthese?

Bei der Photosynthese wird zwischen oxygener und anoxygener Photosynthese unterschieden. Beim oxygenen Prozess wird Sauerstoff (Oxygen, O²) freigesetzt. 🌬️

Im Gegensatz dazu entsteht bei der anoxygenen Photosynthese kein Sauerstoff, sondern andere Stoffe, wie zum Beispiel Schwefel. Die anoxygene Photosynthese kommt nur bei einigen Bakterien vor.

Warum ist Photosynthese so wichtig?

Photosynthese ist für das Leben auf der Erde unverzichtbar. Pflanzen, die Photosynthese betreiben, versorgen andere Lebewesen, die das nicht können (Heterotrophe Lebewesen): Der Sauerstoff, den die Pflanzen produzieren, dient ihnen zur Atmung.

Ein weiterer Vorteil: Sauerstoff ist der wichtigste Bestandteil der Ozonschicht. Die schützt unsere Erde vor Überhitzung durch die Intensität der Sonnenstrahlen. 

Es ist für alle Schüler wichtig, den Klimawandel zu verstehen, denn er beeinflusst unsere Zukunft grundlegend. Er wird maßgeblich dadurch beeinflusst, dass die Ozonschicht immer dünner wird und sich die Erde weiter aufheizt. Aber wir können alle etwas dagegen tun - jeder einzelne Mensch! 🔥

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