Wie wird Glucose in der Photosynthese hergestellt?

Lichtabsorption

Der erste Schritt zur Bildung von Glukose aus der Photosynthese ist die Absorption von Licht. Laut der Website des Estrella Mountain Community College kann, wenn Sonnenlicht auf einen Organismus trifft, der Photosynthese betreiben kann (wie eine Pflanze), eines von drei Dingen passieren. Die Lichtenergie kann als Wärme abgegeben werden; es kann bei einer anderen Wellenlänge (Farbe) erneut emittiert werden; oder es kann eine chemische Reaktion auslösen. Photosynthetische Organismen enthalten verschiedene Pigmente, wie Chlorophyll, die Licht absorbieren und nutzen können, um hochenergetische Moleküle herzustellen. Wenn Licht von diesen Pigmenten absorbiert wird, bewirkt es die Freisetzung eines energiereichen Teilchens (Elektron genannt), das dann zur Umwandlung der Lichtenergie in chemische Energie verwendet werden kann. Dieser Teil der Photosynthese wird als Lichtreaktion bezeichnet. weil es in Teilen des Organismus vorkommen muss, die Sonnenlicht erhalten.

ATP und Kohlendioxid

Sind einmal hochenergetische Elektronen erzeugt, kann der photosynthetische Organismus diese Elektronen in Zucker umwandeln. Der erste Schritt besteht darin, diese Energie in einer stabileren Form zu speichern. Das Elektron wird von Molekülen im Organismus absorbiert, die eine Reihe von Reaktionen durchführen können. Diese Reaktionen nutzen die Energie des Elektrons, um ein Molekül namens Adenosintriphosphat (ATP) zu bilden. ATP ist ein Molekül, das der DNA ähnlich ist, aber von Organismen als temporäres Energiereservoir genutzt wird. Um die Energie von ATP in Glukose umzuwandeln, benötigen Pflanzen auch Kohlendioxid, das sie aus der Atmosphäre beziehen (oder bei Pflanzen, die unter Wasser leben, aus dem umgebenden Wasser).

Herstellung von Glukose

Laut der Biologischen Fakultät der Universität von Cincinnati werden Kohlendioxid und ATP in der so genannten Dunkelreaktion in Glukose umgewandelt (weil sie nicht direkt Licht benötigt). Drei ATP-Moleküle reagieren mit drei Molekülen Kohlendioxid über eine Reihe von chemischen Reaktionen (Calvin-Zyklus genannt), um ein Zwischenprodukt zu bilden, das Glyceraldehyd-3-Phosphat genannt wird. Zwei der Glyceraldehyd-3-Phosphat-Moleküle werden dann kombiniert, um ein Glucosemolekül zu bilden. Somit werden sechs Moleküle Kohlendioxid und Lichtenergie benötigt, um ein Molekül Glukose für die Photosynthese herzustellen.