Photosynthese
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PhotosyntheseDie Photosynthese / Fotosynthese

Die Photosynthese ist zunächst einmal einer der ältesten biogeochemischen Prozesse der Erde und damit nicht bloß Voraussetzung für die spätere Nutzbarmachung der Sonnenenergie durch den Menschen, sondern durchaus auch für die ursprüngliche Entstehung und Erhaltung organischer Stoffe.

Somit gehört die Photosynthese zu den bedeutendsten biologischen, beziehungsweise biochemischen Phänomenen.


Wissenschaftlich verstanden wird die Fotosynthese zunächst als die Erzeugung von organischen Stoffen unter Nutzbarmachung von Lichtenergie. Diese Definition spiegelt sich auch unmittelbar in der Namensgebung wieder. So bezeichnet das vom griechischen abgeleitete "photo" nichts anders als den Begriff "Licht", während die Synthese weithin als Zusammensetzung verstanden wird.

Photosynthese von Pflanzen

PhotosyntheseFähig zur Ausübung der Photosynthese sind nahezu alle Pflanzen, inklusive der meisten Algen und einige Bakterien. Dennoch ist die Kenntnis der Photosynthese nicht nur für den wissenschaftlichen Bereich interessant. Der Mensch kann sich diese vielmehr ganz konkret auch ökonomisch, etwa durch spezielle Gewächshäuser zu Nutzen machen.
Vereinfacht könnte man hier zunächst formulieren, dass im Rahmen des photosynthetischen Prozesses Lichtenergie unter der Einbeziehung bestimmter Farbstoffe (etwa dem Licht absorbierenden Chlorophyll) aufgenommen und in der Folge in chemische Energie umgewandelt wird, die von den entsprechenden Organismen zum Leben benötigt werden.

Ablauf der Photosynthese

Genauer untersucht findet die Photosynthese in drei voneinander zu trennenden Schritten statt.
In einem ersten Schritt der Photosynthese absorbiert das Lebewesen, als Beispiel soll hier zur Vereinfachung eine Grünpflanze dienen, mit Hilfe der entsprechenden Farbstoffe die im Licht enthaltene elektromagnetische Energie. Dafür ist insbesondere der Farbstoff Chlorophyll zuständig. Dieser grüne Farbstoff ist daneben auch für die Farbgebung der Flora verantwortlich. Als Faustformel lässt sich formulieren, dass jede grüne Pflanze auch Photosynthese betreiben kann. Diese Sammlung der Energie findet durch die Blätter statt, weshalb sich zahlreiche Pflanzen nach der Sonne ausrichten.

In einem daran angrenzenden zweiten Schritt der Photosynthese erfolgt dann die Umwandlung von Sonnenenergie in chemische Energie durch einen komplizierten chemischen Verarbeitungsprozess. Diesen Prozess bezeichnet man auch als Phototrophie, also die konkrete Nutzung von Sonnenenergie als Energiequelle durch bestimmte Lebewesen.

Zuletzt wird die so freigesetzte chemische Energie und organische Energie gewandelt, die von der Pflanze zum einen das Wachsen ermöglicht, zum anderen aber auch im Rahmen des pflanzlichen Energiestoffwechsels in Energie verstoffwechselt wird.
Interessant ist dabei, dass dieser Prozess unter der Zuhilfenahme von Kohlenstoffdioxid (CO 2) geschieht. Dieses wird im Rahmen der Photosynthese in Sauerstoff umgewandelt, was die Bedeutung der Photosynthese und die Abhängigkeit für das menschliche Leben verdeutlicht.

Technische Umsetzung der Photosynthese

PhotosyntheseDie technische Umsetzung der Photosynthese, ist die sogenannte Photovoltaik und orientiert sich an diesem Prozess. Die Photovoltaik versucht die Sonnenenergie auch unmittelbar für den Menschen nutzbar zu machen.
Es handelt sich somit um eine Art technischer Version der oben dargestellten Photosynthese.