Photosynthese

Die Photosynthese ist ein physiologischer Prozess zur Erzeugung von energiereichen Biomolekülen aus energieärmeren Stoffen mithilfe von Lichtenergie. Sie wird von Pflanzen, Algen und einigen Bakterien betrieben. Bei diesem biochemischen Vorgang wird zunächst mithilfe von lichtabsorbierenden Farbstoffen, wie z.B. Chlorophyll und Bakteriochlorophyll, die Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt. Diese wird dann unter anderem zum Aufbau energiereicher organischer Verbindungen (meist Kohlenhydrate) aus energiearmen anorganischen Stoffen (Kohlenstoffdioxid CO₂ Kohlenstoffdioxid-Assimilation) verwendet. Da die energiereichen organischen Stoffe zu Bestandteilen des Lebewesens werden, bezeichnet man deren Synthese als Assimilation.

Man unterscheidet zwischen oxygener und anoxygener Photosynthese. Bei der oxygenen wird molekularer Sauerstoff (O₂) erzeugt. Bei der anoxygenen können statt Sauerstoff andere anorganische Stoffe entstehen, beispielsweise elementarer Schwefel (S).

Die oxygene Photosynthese ist der bedeutendste biogeochemische Prozess der Erde und zugleich 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. Aus dem Sauerstoff wird außerdem die schützende Ozonschicht gebildet.

Mittlerweile gibt es Bestrebungen, die natürliche Photosynthese technisch durch künstliche Photosynthese nachzuahmen.