Photosynthese

Pflanzen stellen ihre eigene Nahrung her

Im Gegensatz zu Tieren müssen Pflanzen keine anderen Lebewesen fressen, um Energie zu gewinnen. Stattdessen können sie mithilfe von Sonnenlicht ihre eigene Nahrung herstellen. Dieser bemerkenswerte Vorgang heißt Photosynthese, abgeleitet von den griechischen Wörtern für „Licht" und „zusammensetzen".

Die Photosynthese findet hauptsächlich in den Blättern einer Pflanze statt. Blätter sind flach und breit, damit sie möglichst viel Sonnenlicht auffangen können. In den Blattzellen befinden sich kleine grüne Strukturen, die Chloroplasten. In ihnen läuft die Photosynthese ab. Chloroplasten enthalten ein grünes Pigment namens Chlorophyll, das Lichtenergie der Sonne absorbiert.

Die Gleichung der Photosynthese

Für die Photosynthese braucht eine Pflanze drei Dinge: Sonnenlicht, Wasser und Kohlendioxid. Wasser wird aus dem Boden über die Wurzeln aufgenommen und gelangt durch den Stängel in die Blätter. Kohlendioxid tritt durch winzige Poren namens Stomata auf der Blattunterseite ein.

Mit der Energie des Sonnenlichts wandelt die Pflanze Wasser und Kohlendioxid in Glukose (einen Zucker, den die Pflanze als Energiequelle und für das Wachstum nutzt) und Sauerstoff (der als Nebenprodukt in die Luft abgegeben wird) um. Die vereinfachte Gleichung lautet:

Kohlendioxid + Wasser → Glukose + Sauerstoff (in Gegenwart von Sonnenlicht und Chlorophyll)

Was beeinflusst die Photosynthese?

Drei Faktoren bestimmen, wie schnell die Photosynthese abläuft – sie werden als limitierende Faktoren bezeichnet. Die Rate der Photosynthese steigt, wenn mehr Licht, eine höhere Konzentration von Kohlendioxid oder eine höhere Temperatur vorhanden ist (bis zu einem gewissen Punkt – zu viel Wärme schädigt die beteiligten Enzyme).

Gärtner und Landwirte nutzen dieses Wissen, um gesündere Pflanzen anzubauen. Gewächshäuser werden warm gehalten, und manchmal wird zusätzliches Kohlendioxid eingepumpt, damit die Pflanzen schneller wachsen. Pflanzen, die in der Nähe eines Fensters stehen, wachsen besser als solche in dunklen Ecken – weil sie mehr Licht für die Photosynthese erhalten.

Photosynthese und die Nahrungskette

Die Photosynthese ist die Grundlage fast jeder Nahrungskette auf der Erde. Pflanzen und andere photosynthetisierende Lebewesen werden Produzenten genannt, weil sie ihre eigene Nahrung aus unbelebten Stoffen herstellen. Tiere, die Pflanzen fressen, werden Konsumenten genannt. Sogar fleischfressende Tiere sind letztlich von Pflanzen abhängig, da die Tiere, die sie fressen, selbst Pflanzen gefressen haben.

Ohne Photosynthese gäbe es keine Nahrungsketten, keinen Sauerstoff in der Luft und kein Leben wie wir es kennen. Sie ist einer der wichtigsten chemischen Prozesse auf unserem Planeten.