Was ist Fotosynthese?

Unter dem Begriff Fotosynthese bzw. Fotosynthese versteht man die Umsetzung von Kohlendioxid und Wasser zu Glucose und Sauerstoff mit Hilfe von Sonnenlicht und unter Mitwirkung von Chlorophyll (Blattgrün).

Grundgleichung der Fotosynthese

$6 \ CO_{2} + 6 \ H_{2}O \to C_{6}H_{12}O_{6} + 6 \ O_{2}$

Oftmals findet man in der Literatur die folgende Reaktionsgleichung:

$6 \ CO_{2} + 12 \ H_{2}O \to C_{6}H_{12}O_{6} + 6 \ O_{2} + 6 \ H_{2}O$

Die zweite Gleichung gibt das chemische Geschehen während der Fotosynthese besser wieder als die erste Gleichung, da zunächst zwölf Wasser-Moleküle gespalten werden, während in einem späteren Schritt der Fotosynthese sechs andere Wasser-Moleküle entstehen. Es ist aber völlig in Ordnung, wenn Sie nur die erste Gleichung auswendig lernen.

Die Fotosynthese ist eine Reduktion von Kohlenstoff

Im Kohlendioxid ist jedes Kohlenstoff-Atom mit zwei Sauerstoff-Atomen verbunden, der Kohlenstoff liegt also stark oxidiert vor. Im Endprodukt der Fotosynthese, der Glucose, ist jedes Kohlenstoff-Atom nur noch mit einem Sauerstoff-Atom verbunden, es ist also reduziert worden (Reduktion = Abgabe von Sauerstoff). Ferner hat bei der Bildung der Glucose jedes C-Atom zwei Wasserstoff-Atome aufgenommen. Auch die Aufnahme von Wasserstoff wird in der Chemie als Reduktion bezeichnet.

Chemisch könnte man die gesamte Fotosynthese also als großangelegte Reduktion von atmosphärischem Kohlendioxid ansehen. Die Fotosynthese der Pflanzen trägt also in erheblichem Maße zur Reduktion der CO2-Belastung unserer Umwelt bei. Außerdem ermöglicht die Fotosynthese das tierische und menschliche Leben, denn sie ist die einzige Sauerstoffquelle auf diesem Planeten.