Fotosynthese

Was ist Fotosynthese?

Fotosynthese, oder auch Photosynthese, bezeichnet den biochemischen Vorgang, bei dem Pflanzen Sauerstoff produzieren und an die Luft abgeben. Dabei wandeln sie Kohlendioxid und Wasser in energiereiche Stoffe um, die sie für ihr Wachstum benötigen. Dieser Prozess ist nicht nur für die Pflanze selbst überlebenswichtig, sondern gehört zu den zentralen Grundlagen allen Lebens auf der Erde.

So funktioniert Fotosynthese Schritt für Schritt

Die Grundlage für die Fotosynthese ist der grüne Farbstoff Chlorophyll, der in den Chloroplasten der Pflanzenzellen enthalten ist. Er ermöglicht es der Pflanze, das Sonnenlicht aufzunehmen und die Energie daraus für den weiteren Prozess zu nutzen.

1. Lichtaufnahme: Die Pflanze nimmt über das Chlorophyll Licht auf
   

2. Gasaufnahme: Über kleine Spaltöffnungen in den Blättern gelangt außerdem Kohlendioxid aus der Luft in die Pflanze.
   

3. Wasseraufnahme: Über die Wurzeln wird Wasser aus dem Boden aufgenommen und in die Blätter transportiert.
   

4. Energieumwandlung: Das Chlorophyll nutzt die Lichtenergie, um Wasser und Kohlendioxid chemisch umzuwandeln.
   

5. Produktentstehung: Dabei entstehen Zucker (als Energiequelle und Baustoff für Wachstum) und Sauerstoff (wird als „Abfallprodukt“ wieder an die Luft abgegeben).

Chemischer Hintergrund

Die Kurzformel der Fotosynthese lautet:
6 CO₂ + 6 H₂O + Licht → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Es handelt sich um eine Redoxreaktion, also eine gekoppelte Reduktion und Oxidation. Das Licht wird dabei nicht verbraucht, sondern liefert die Energie für die Reaktion. Aus Kohlendioxid und Wasser entstehen so bei der Fotosynthese Zucker (Glukose) und Sauerstoff.

Faktoren, die die Fotosynthese beeinflussen

Damit Pflanzen Fotosynthese betreiben können, müssen verschiedene Bedingungen stimmen. Eine zentrale Rolle spielt die Lichtmenge und -qualität: Je mehr Sonnenlicht eine Pflanze erhält, desto aktiver kann sie Fotosynthese betreiben. Gerade bei Zimmerpflanzen ist es deshalb wichtig, auf den richtigen Standort zu achten. Einige Zimmerpflanzen benötigen viel Licht benötigen, während andere Pflanzen für dunklere Räume geeignet sind. Auch die Wassermenge und die Nährstoffe sind entscheidend, da sie als Ausgangsstoffe und Hilfsfaktoren benötigt werden. Zusätzlich beeinflusst der Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft den Prozess, ohne CO₂ kann keine Photosynthese stattfinden. Schließlich spielen auch Temperatur und Luftfeuchtigkeit eine Rolle, da viele Pflanzen nur in einem bestimmten Bereich optimal arbeiten können.

Besonderheiten bei Zimmerpflanzen

Zimmerpflanzen betreiben denselben Prozess wie Pflanzen in der Natur, sind aber häufig an weniger Licht angepasst, da viele Arten ursprünglich aus schattigen Regenwaldgebieten stammen. Deshalb können sie auch auf der Fensterbank oder in halbschattigen Räumen Fotosynthese betreiben, solange genügend Tageslicht vorhanden ist. Darüber hinaus sind viele Zimmerpflanzen in der Lage, Schadstoffe aus der Luft zu binden und so zu einem gesünderen Raumklima beizutragen. Typische luftreinigende Pflanzen sind zum Beispiel der Bogenhanf, das Einblatt und die Grünlilie.

Fotosynthese bei besonderen Pflanzenarten

Neben diesen klassischen Zimmerpflanzen gibt es auch Arten, die eine abgewandelte Form der Fotosynthese entwickelt haben. Eine besondere Gruppe sind die sogenannten CAM-Pflanzen (Crassulacean Acid Metabolism), zu denen viele Sukkulenten, Kakteen und einige Orchideen gehören. Diese Pflanzen haben sich an trockene Standorte angepasst und öffnen ihre Spaltöffnungen nicht am Tag, sondern in der Nacht. Auf diese Weise nehmen sie Kohlendioxid auf, speichern es zwischen und nutzen es am nächsten Tag für die Photosynthese. Dadurch verlieren sie weniger Wasser durch Verdunstung und können auch in sehr trockenen Umgebungen überleben. Für Pflanzenbesitzer bedeutet das, dass viele Sukkulenten trotz geringer Wassergaben und trockener Raumluft gut gedeihen können.