Diese inneren und äußeren Faktoren müssen vorhanden sein damit die Photosynthese abläuft.
Äußere Faktoren:
-Wasser (H2O)
-Kohlenstoffdioxid (CO2)
-Licht
Innere Faktoren:
-Chlorophyll
-Enzyme
vereinfachte Bruttogleichung:
6 CO2 + 6 H2O ---(unter Chlorophyll und Lichtenergie)---> C6H12O6 + 6 O2
kompliziertere Bruttogleichung:
6 CO2 + 12 H2O ---(unter Chlorophyll und Lichtenergie)---> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
Wortgleichung:
Kohlenstoffdioxid + Wasser ---(unter Chlorophyll und Lichtenergie)---> Glukose + Sauerstoff
Die Photosynthese läuft genauer betrachtet unter 2 Reaktionen ab. Zum einen gibt es die Lichtreaktion zum anderen die Dunkelheitsreaktion.
Die Lichtreaktion:
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In der ersten Phase (Lichtreaktion) der Photosynthese wird Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt. Dabei wird zuerst Licht durch das Chlorophyll absorbiert , was zur Folge hat, das Lichtenergie aufgenommen wird. Die Lichtenergie spaltet das Wasser, das als Ausgangsstoff vorhanden ist.
12 H2O ---(unter Chlorophyll und Lichtenergie)--> 12 OH+ 12 H+ + 12 e-
Als nächstes werden die 12 mol OH in Wasserstoff und Sauerstoff umgesetzt.
12 OH --> 6 H2 + 6O2 (Sauerstoff wird an die Umwelt abgegeben)
Dritter Schritt:
Die Wasserstoffionen und die Elektronenenergie ( e- ) werden in chemische Energie und Wasserstoffmolekülen umgewandelt.
12 H+ + 12 e- --> 12H2 + chemischer Energie
Die chemische Energie ermöglicht jetzt die Anlagerung eines Phosphatrestes an das Enzym ADP (Adenosindiphosphat), wobei als Reaktionsprodukt ATP (Adenosintriphosphat) entsteht. Durch diese Reaktion wird die Energie gespeichert und wird später durch die Abspaltung des Phosphatrestes wieder frei.
ADP + P <--( Energie )--> ATP
Kurze Zusammenfassung: Lichtenenergie --> energiereiches Chlorophyll --> Elektronenenergie --> chemische Energie (als ATP)
Die Dunkelreaktion
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Der erste Schritt in dieser Reaktion ist, dass das Kohlenstoffdioxid an eine sauerstoffreiche Kohlenstoffverbindung mit 5 Kohlenstoffatomen angelagert wird und dadurch eine Verbindung mit 6 Kohlenstoffatomen entsteht.
Als nächstes folgt eine Schrittweise Reduktion dieser Verbindung mit Hilfe des RH2 und der ATP-Energie aus der Lichtreaktion:
Aus der Verbindungen von 12 RH2 werden 12 mol Wasserstoff und aus 6 CO2 werden 6 mol Sauerstoff durch die gespeicherte Energie im ATP Enzym abgespalten und reagieren zu 6 mol Wasser und Glukose.
12 RH2 + 6 CO2 ---( ATP)---> 6 H2O + C6H12O6 + R
Damit ist die Photosynthese abgeschlossen, da alle Ausgangsstoffe vorhanden sind (Sauerstoff, Glukose und Wasserstoff). Zum überprüfen:
12 H2O + 6 CO2 --> C6H12O6 + 6 H20 + 6 O2
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