1. Lichtabsorption :
- Chlorophyll und andere Pigmente in den Chloroplasten absorbieren Lichtenergie von der Sonne.
2. Elektronentransportkette :
- Die absorbierte Lichtenergie spaltet Wassermoleküle in Wasserstoffionen (H+) und Sauerstoffatome.
- Diese Wasserstoffionen und Elektronen werden in der Elektronentransportkette zur Erzeugung von ATP und NADPH verwendet.
- ATP (Adenosintriphosphat) ist ein energiereiches Molekül, das chemische Energie transportiert.
- NADPH (Nicotinamidadenindinukleotidphosphat) ist ein Energieträger, der reduzierende Kraft in Form von Elektronen trägt.
3. Kohlenstofffixierung :
- Wasserstoffionen aus der Elektronentransportkette verbinden sich mit Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre und bilden organische Moleküle.
- Diese anfängliche Kohlenstofffixierung wird durch ein Enzym namens Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase (Rubisco) katalysiert.
- Das Produkt der Kohlenstofffixierung ist ein instabiles Molekül namens 3-Phosphoglycerat (3-PGA).
4. Reduzierung von 3-PGA :
- 3-PGA-Moleküle werden dann mithilfe der Energie von ATP und NADPH reduziert.
- Bei diesem Reduktionsprozess entstehen Moleküle von Glycerinaldehyd-3-phosphat (G3P).
5. Glukosebildung :
- Einige der G3P-Moleküle werden zur Synthese von Glukose und anderen Kohlenhydraten verwendet.
- Die verbleibenden G3P-Moleküle können zur Regeneration von Ribulose-1,5-bisphosphat (RuBP) verwendet werden, das für die Fortsetzung des Kohlenstofffixierungszyklus notwendig ist.
6. Sauerstofffreisetzung :
- Die bei der Spaltung von Wassermolekülen entstehenden Sauerstoffatome werden als Nebenprodukt der Photosynthese in die Atmosphäre abgegeben.
Die allgemeine chemische Gleichung für die Photosynthese kann wie folgt dargestellt werden:
6CO2 + 6H2O + Lichtenergie → C6H12O6 (Glucose) + 6O2