Photosynthese

[Tyrion]

Wobei man übersehen muss, dass die Pflanze am Sauerstoff überhaupt nicht interessiert ist und die Photosynthese aus Sicht der Pflanze der Gewinnung von Kohlenstoff dient.

In der Photosynthese ist der Sauerstoff ein Abfallprodukt, stimmt. Der aufgebaute Zucker wird von der Pflanze aber wieder veratmet (Zellatmung) - und dafür braucht sie Sauerstoff. Pflanzen atmen also auch Sauerstoff ein und Kohlenstoffdioxid aus. Nur wird weniger Zucker veratmet als aufgebaut wird, solange die Pflanze wächst, da der Zucker als Baustoff (z. B. Cellulose) benötigt wird. Netto stimmt es, aber ohne Sauerstoff würden Pflanzen sterben. Sie stellen nur ihre eigene Nahrung her - die Energiedifferenz kommt aus dem Sonnenlicht.

[JackSparrow]

Die Energie kommt allein vom Wasserstoff, und der fehlt leider auf beiden Seiten der Gleichung...

[Pluto]

Die Energie kommt allein vom Wasserstoff, und der fehlt leider auf beiden Seiten der Gleichung...

Wie kommst du auf Wasserstoff?

Die oxygene Photosynthese ist der bedeutendste biogeochemische Prozess der Erde und auch einer der ältesten. Sie treibt durch die Bildung organischer Stoffe mittels Sonnenenergie direkt und indirekt nahezu alle bestehenden Ökosysteme an, da sie anderen Lebewesen energiereiche Baustoff- und Energiequellen liefert. Der erzeugte Sauerstoff dient anderen Lebewesen zur Energiegewinnung in der aeroben Atmung als Oxidationsmittel, so dass sich wegen der oxygenen Photosynthese höher entwickelte Lebensformen bilden konnten.

[Tyrion]

Er meint vermutlich Wasserstoffionen. Pluto, du bist doch Biologe? Dann weiß du, dass das Photosystem II mit Hilfe von Sonnenlicht Wssermoleküle spaltet, dabei mithilft, ein Elektronenpaar nach außen zu transportieren. Die kommen im Cotransport mit weiteren Protonen wieder nach Innen und werden nochmals vom PS I rausgeworfen. Es baut sich also eine Spannung, ein Protonengradient auf.
Die ATP-Synthetase wirkt wie ein Elektromotor (aber rein elektrisch, ohne Induktion, also ohne relevatnes äußeres Mangetfeld), indem durch dieses Protein die Wasserstoffionen ausfließen und den Rotor bewegen, was ADP plus Phosphat zu ATP verknüfen hilft.
Die Energie des Sonnenlichts wird also in Form eines Wasserstoffionengradienten gespeichert. Von dort kommt die Energie, das ATP zu regenerieren - und dann noch das Redoxmittel (daran hat JackSparrow vermutlich gerade nicht gedacht).
Der Calvinzyklus wird durch das ATP angetrieben und chemisch durch NADP+ / NADPH + H+ ermöglicht. Alles Recyclingprozesse...

[Christian41285]

Er meint vermutlich Wasserstoffionen. Pluto, du bist doch Biologe? Dann weiß du, dass das Photosystem II mit Hilfe von Sonnenlicht Wssermoleküle spaltet, dabei mithilft, ein Elektronenpaar nach außen zu transportieren. Die kommen im Cotransport mit weiteren Protonen wieder nach Innen und werden nochmals vom PS I rausgeworfen. Es baut sich also eine Spannung, ein Protonengradient auf.
Die ATP-Synthetase wirkt wie ein Elektromotor (aber rein elektrisch, ohne Induktion, also ohne relevatnes äußeres Mangetfeld), indem durch dieses Protein die Wasserstoffionen ausfließen und den Rotor bewegen, was ADP plus Phosphat zu ATP verknüfen hilft.
Die Energie des Sonnenlichts wird also in Form eines Wasserstoffionengradienten gespeichert. Von dort kommt die Energie, das ATP zu regenerieren - und dann noch das Redoxmittel (daran hat JackSparrow vermutlich gerade nicht gedacht).
Der Calvinzyklus wird durch das ATP angetrieben und chemisch durch NADP+ / NADPH + H+ ermöglicht. Alles Recyclingprozesse...

Wow!

Du hast ja echt was aufm Kasten!



LG

[Pluto]

Er meint vermutlich Wasserstoffionen. Pluto, du bist doch Biologe?

Nein.
Aber ich lasse mich gerne belehren. Danke für die Aufklärung. So im Detail habe ich es noch nie betrachtet.

[Zeus]

Ich sag's ja nur ungern, aber der Sauerstoff, den Pflanzen freisetzen, stammt aus dem Wasser.

Danke für die ausführliche Erklärung.

Es werden Wassermoleküle gespalten

Auch deshalb brauchen Pflanzen bekanntlich Regen!
Besonders verwunderlich sollte es niemandem erscheinen, da so ziemlich alle chemischen biologischen Reaktionen in einem Lösungsmittel stattfinden.

In der Nettobilanz sieht es so aus,

stimmt aber nicht

Der Beitrag geht also nur über die lichtabhängige Reaktion

Photosythese ohne Licht wäre schwierig.
Photosynthese: (altgriechisch φῶς phōs „Licht“ und σύνθεσις sýnthesis „Zusammensetzung“)

[JackSparrow]

Wie kommst du auf Wasserstoff?

Lebewesen verwenden das gleiche Prinzip wie Brennstoffzellen, Wasserstoff plus Sauerstoff...

[Tyrion]

Wie kommst du auf Wasserstoff?

Lebewesen verwenden das gleiche Prinzip wie Brennstoffzellen, Wasserstoff plus Sauerstoff...

Stimmt, Jack, aber dann meinst du die Zellatmung, also den Abbau von Glucose, nicht den Aufbau derselben. Das sind zwei unabhängige Prozesse. Zellatmung betreiben wir auch. Im übrigen stimmt die Aussage nur für aerobe Organismen. Anaerobier funktionieren nicht wie Brennstoffzellen.

Photosythese ohne Licht wäre schwierig.
Photosynthese: (altgriechisch φῶς phōs „Licht“ und σύνθεσις sýnthesis „Zusammensetzung“)

"Die" Photosynthese besteht aus zwei unterschiedlichen Teilstoffwechselwegen, die auch räumlich getrennt sind (Thylakoide vs. Stroma):

1. lichtabhängige Reaktion
2. lichtunabhängige Reaktion (früher auch Dunkelreaktion genannt)

(die heißen halt so, letztere umfasst den Calvin-Zyklus, erstere die Spaltung des Wassers nebst Aufbau des Protonengradienten usw.)

Die Synthese selbst ist lichtunabhängig, also der Aufbau von Glucose aus 6 x CO2. Die dafür nötigen Hilfsmittel werden aber unter Nutzen der Lichtenergie für diese bereitgestellt - also das ATP und das Redox-Mittel.

Der Begriff Photosynthese ist historisch bedingt. Heute weiß man, wo und wozu das Licht benötigt wird. Da insgesamt aber Zucker aufgebaut wird, passt der Begriff. Trotzdem ist die Synthese der Glucose ein Prozess, bei dem Licht keine Rolle spielt (sondern eben nur indirekt, da es für den ersten Schritt benötigt wird). Autolithotrophe Organismen verwenden beispielsweise kein Licht, sondern nutzen chemische Energie für den ersten Schritt.

Aber danke für die Übersetzung des Begriffs Photosynthese

[semmelweis]

... Calvin-Zyklus ...

Kannst Du uns bitte noch etwas mehr über die Kohlenstoffdioxidfixierung erzählen? C3 scheint wohl der Turbo-Modus zu sein. Bei C4 bin ich noch nicht. Im Moment interessieren mich die CAM Pflanzen und welche Voraussetzungen wohl zu einer solchen Entwicklung geführt haben mögen (Wassermangel und/oder hohe Temperaturen über einen längeren Zeitraum setze ich mal vorsichtig voraus, aber das scheint ja auch auf C4 Pflanzen zuzutreffen).

Welche Literatur kannst Du dazu empfehlen? Grundkenntnisse in Biologie / Physiologie vorausgesetzt ...