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Biologie

16. Dez. 2025

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Photosynthese: Aufbau, Reaktionen und Details

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hannah @hannah_lea

Die Fotosyntheseist der wichtigste Prozess für das Leben auf der Erde - ohne sie gäbe es keinen... Mehr anzeigen

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Leitbandel.
Phloem
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obara Epidermis
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Grundlagen der Fotosynthese

Der Blattbau ist perfekt für die Fotosynthese optimiert. Das Palisadengewebe ist der Hauptort der Fotosynthese, während das Schwammgewebe für den Gasaustausch zuständig ist. Die Kutikula schützt vor Verdunstung und Krankheitserregern.

In den Chloroplasten läuft die eigentliche Fotosynthese ab. Die Thylakoide sind der Ort der Lichtreaktion, während im Stroma die lichtunabhängigen Reaktionen stattfinden. Stärkekörner speichern die produzierte Glucose als Sekundärprodukt.

Die Summengleichung zeigt dir das Gesamtergebnis 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂. Aus Kohlendioxid und Wasser entstehen mit Sonnenenergie Zucker und Sauerstoff - genial einfach, oder?

💡 Merktipp Die Kutikula ist wie eine Schutzjacke für das Blatt - sie verhindert Austrocknung und hält Schädlinge fern!

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Licht und Fotosynthesepigmente

Nicht jedes Licht ist gleich gut für die Fotosynthese! Chlorophyll a und b absorbieren hauptsächlich rotes und blaues Licht. Grünes Licht wird reflektiert - deshalb sehen Pflanzen grün aus. Carotinoide helfen dabei, die "Grünlücke" zu schließen.

Das Absorptionsspektrum zeigt, welches Licht die Pigmente aufnehmen können. Das Wirkungsspektrum verrät dir, bei welcher Wellenlänge die Fotosynthese am besten läuft. Beide Spektren stimmen weitgehend überein - kein Zufall!

Der Protonengradient ist wie eine geladene Batterie in den Chloroplasten. Protonen fließen durch die ATP-Synthase und dabei wird ATP gebildet. Beim Elektronentransport kann linear (beide Fotosysteme) oder zyklisch (nur Fotosystem I) ablaufen.

💡 Praxistipp Rote und blaue LED-Lampen sind deshalb so effektiv für Pflanzenwachstum - sie treffen genau die Absorptionsmaxima!

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Lichtreaktionen im Detail

Die Fotosynthese läuft in zwei Hauptphasen ab. Die lichtabhängige Reaktion (Primärreaktion) findet an der Thylakoidmembran statt und ist nicht temperaturabhängig. Die lichtunabhängige Reaktion CalvinZyklusCalvin-Zyklus läuft im Stroma ab und ist temperaturabhängig.

RUBISCO ist das wichtigste Enzym - es bindet CO₂ an RuBP. Bei der Fotolyse wird Wasser gespalten, wobei der Sauerstoff aus dem Wasser stammt, nicht aus dem CO₂. Das ist ein wichtiger Punkt für deine Klausur!

Die Reaktionsgleichung der Lichtreaktion 12 H₂O + 12 NADP⁺ + 18 ADP + 18 Pi → 6O₂ + 12 NADPH + H⁺ + 18 ATP. Ziel ist die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie durch ATP und NADPH.

💡 Klausurtipp Merke dir - der Sauerstoff kommt aus dem Wasser, nicht aus dem CO₂! Das verwechseln viele.

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Der Elektronentransport

Die beiden Fotosysteme arbeiten wie eine Staffel zusammen. Fotosystem II (P680) startet mit der Spaltung von Wasser durch Lichtenergie. Die freigesetzten Elektronen füllen die Elektronenlücken im Chlorophyll-a-Molekül.

Elektronen fließen über Membranproteine zu Fotosystem I (P700). Dabei entsteht ein Protonengradient im Thylakoidinnenraum. Wenn Protonen durch die ATP-Synthase zurückfließen, wird ATP gebildet - wie bei einem Wasserkraftwerk!

Am Ende werden die Elektronen auf NADP⁺ übertragen, wodurch NADPH + H⁺ entsteht. Dieses Reduktionsmittel ist zusammen mit ATP der "Treibstoff" für den Calvin-Zyklus.

💡 Verständnishilfe Stell dir die Fotosysteme wie zwei Pumpen vor, die Elektronen auf immer höhere Energieniveaus heben!

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Calvin-Zyklus und alternative Photosynthese

Der Calvin-Zyklus läuft in drei Phasen ab CO₂-Fixierung, Reduktion und Regeneration. RUBISCO überträgt 3 CO₂ auf 3 RuBP, entstehende C₆-Körper zerfallen zu 6 C₃-Körpern (PGS). Nach der Reduktion zu PGA verlässt ein Teil den Zyklus für die Glucosebildung.

Manche Pflanzen haben Tricks entwickelt! C₄-Pflanzen wie Zuckerrohr und Mais binden CO₂ zunächst an C₄-Körper (Apfelsäure) in speziellen Mesophyllzellen. Das macht sie effizienter bei heißem, trockenem Klima.

CAM-Pflanzen wie Kakteen öffnen ihre Spaltöffnungen nur nachts. Sie bilden nachts Apfelsäure aus CO₂ und spalten sie tagsüber bei geschlossenen Spaltöffnungen wieder - perfekt für Wüstenstandorte!

💡 Öko-Tipp C₄- und CAM-Pflanzen sind die Überlebenskünstler der Pflanzenwelt - sie kommen mit viel weniger Wasser aus!

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Lichtsammelfalle und Energietransfer

Die Lichtsammelfalle funktioniert wie eine riesige Antenne. Hunderte von Pigmentmolekülen im Antennenkomplex fangen Lichtenergie ein und leiten sie zum Reaktionszentrum weiter. Dabei geht etwas Energie als Wärme verloren, aber das System ist trotzdem sehr effizient.

Im Reaktionszentrum befinden sich zwei spezielle Chlorophyll-a-Moleküle. Fotosystem I hat sein Absorptionsmaximum bei 700 nm (P700), Fotosystem II bei 680 nm (P680). Diese Zahlen solltest du dir für die Klausur merken!

Der Energietransfer läuft stufenweise ab Elektronen nehmen Energie auf, gehen kurz auf ein höheres Niveau und fallen dann unter Energieabgabe an das nächste Pigment weiter. So gelangt die Anregungsenergie schließlich zum Reaktionszentrum.

💡 Analogie Der Antennenkomplex ist wie ein Solarpanel - er sammelt möglichst viel Lichtenergie und konzentriert sie an einem Punkt!

Wir dachten, du würdest nie fragen...

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Sudenaz Ocak

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Grundlagen der Fotosynthese

Der Blattbau ist perfekt für die Fotosynthese optimiert. Das Palisadengewebe ist der Hauptort der Fotosynthese, während das Schwammgewebe für den Gasaustausch zuständig ist. Die Kutikula schützt vor Verdunstung und Krankheitserregern.

In den Chloroplasten läuft die eigentliche Fotosynthese ab. Die Thylakoide sind der Ort der Lichtreaktion, während im Stroma die lichtunabhängigen Reaktionen stattfinden. Stärkekörner speichern die produzierte Glucose als Sekundärprodukt.

Die Summengleichung zeigt dir das Gesamtergebnis: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂. Aus Kohlendioxid und Wasser entstehen mit Sonnenenergie Zucker und Sauerstoff - genial einfach, oder?

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Licht und Fotosynthesepigmente

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Das Absorptionsspektrum zeigt, welches Licht die Pigmente aufnehmen können. Das Wirkungsspektrum verrät dir, bei welcher Wellenlänge die Fotosynthese am besten läuft. Beide Spektren stimmen weitgehend überein - kein Zufall!

Der Protonengradient ist wie eine geladene Batterie in den Chloroplasten. Protonen fließen durch die ATP-Synthase und dabei wird ATP gebildet. Beim Elektronentransport kann linear (beide Fotosysteme) oder zyklisch (nur Fotosystem I) ablaufen.

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Lichtreaktionen im Detail

Die Fotosynthese läuft in zwei Hauptphasen ab. Die lichtabhängige Reaktion (Primärreaktion) findet an der Thylakoidmembran statt und ist nicht temperaturabhängig. Die lichtunabhängige Reaktion CalvinZyklusCalvin-Zyklus läuft im Stroma ab und ist temperaturabhängig.

RUBISCO ist das wichtigste Enzym - es bindet CO₂ an RuBP. Bei der Fotolyse wird Wasser gespalten, wobei der Sauerstoff aus dem Wasser stammt, nicht aus dem CO₂. Das ist ein wichtiger Punkt für deine Klausur!

Die Reaktionsgleichung der Lichtreaktion: 12 H₂O + 12 NADP⁺ + 18 ADP + 18 Pi → 6O₂ + 12 NADPH + H⁺ + 18 ATP. Ziel ist die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie durch ATP und NADPH.

💡 Klausurtipp: Merke dir - der Sauerstoff kommt aus dem Wasser, nicht aus dem CO₂! Das verwechseln viele.

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Elektronen fließen über Membranproteine zu Fotosystem I (P700). Dabei entsteht ein Protonengradient im Thylakoidinnenraum. Wenn Protonen durch die ATP-Synthase zurückfließen, wird ATP gebildet - wie bei einem Wasserkraftwerk!

Am Ende werden die Elektronen auf NADP⁺ übertragen, wodurch NADPH + H⁺ entsteht. Dieses Reduktionsmittel ist zusammen mit ATP der "Treibstoff" für den Calvin-Zyklus.

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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