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Einführung in die Photosynthese

Die Bedeutung der Photosynthese

Abb.1

Photoautotrophe Organismen wandeln die Energie des Sonnenlichtes in Gibbs-Energie um, wobei diese in Form von ATP oder NAD(P)H intermediär gespeichert wird. Durch Hydrolyse von ATP und Oxidation von NAD(P)H wird die Energie wieder freigesetzt, mit deren Hilfe aus Kohlendioxid Kohlenhydrate und andere Metabolite im Laufe der Dunkelreaktionen produziert werden. Diese können später wieder unter Freisetzen von Energie abgebaut werden.

Mit dieser Umwandlung von Sonnenlicht in Biomasse produzieren die Pflanzen Nahrung für die heterotrophen Organismen (Tiere). Letztere können sich nur von Pflanzen (Herbivore) oder ihresgleichen ernähren (Carnivore). Auch die von uns Menschen genutzten fossilen Brennstoffe (Erdöl, Erdgas und Kohle) sind Produkte der Photosynthese vergangener Generationen von Pflanzen.

Abb.2
Energiefluss in einer typischen Futterkette

Energiefluss in einer typischen Nahrungskette Von der auf die Erdoberfläche auftreffenden Sonnenstrahlung werden in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern (z.B. Kohlendioxid-Konzentration, Lichtintensität und -qualität, Reflexion, Atmung etc.) und der Pflanzenart nur ca. 0,1 - 2,5 % in produzierter Biomasse gespeichert. In der nächsten Stufe der Nahrungskette - in der Fachsprache trophische Ebene genannt - erreichen davon die Pflanzenfresser ca. 10 %. Letztendlich kommen hiervon ca. 10 % der Energie bei den Fleischfressern an.

Eine weitere fundamentale Bedeutung der oxygenen Photosynthese liegt in der licht-induzierten Freisetzung des gesamten atmosphärischen molekularen Sauerstoffes, den alle Tiere zum Atmen benötigen. Dieser ist ein Abfallprodukt der oxygenen Photosynthese.

Weiterführende Links:

Literatur

Cohen, J. E.; Jonsson, T.; Carpenter, S. R. (2003): Ecological community description using the food web, species abundance, and body size. In: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. 100 , 1781-1786
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