Die Dunkelreaktion, auch als Calvinzyklus bekannt, ist der zweite Hauptschritt der Fotosynthese. Im Gegensatz zur Lichtreaktion benötigt sie kein Licht und findet im Stroma der Chloroplasten statt.

Definition: Der Calvinzyklus ist der Prozess, bei dem CO₂ gebunden (fixiert) wird, um Glucose aufzubauen.

Der Ablauf der Dunkelreaktion umfasst folgende Schritte:

1. Übertragung von Protonen auf ein bestimmtes Enzym
2. Aktivierung des Enzyms durch das energiereiche ATP
3. Bindung von CO₂ an das aktivierte Enzym (CO₂-Fixierung)
4. Sechsmalige Wiederholung des Zyklus zur Bildung eines Glucose-Moleküls

Vocabulary: ATP steht für Adenosintriphosphat, Pi für anorganisches Phosphat.

Die chemische Summenformel der gesamten Fotosynthese lautet:

6 CO₂ + 6 H₂O + Lichtenergie → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Diese Formel zeigt, wie aus Kohlendioxid und Wasser unter Einwirkung von Lichtenergie Glucose (Zucker) und Sauerstoff entstehen.

Highlight: Die Dunkelreaktion ist der Schritt, in dem tatsächlich Glucose produziert wird, was die Fotosynthese Bedeutung für Mensch und Tier unterstreicht.

Die Produkte der Fotosynthese sind:

• Energiereiche organische Stoffe wie Kohlenhydrate (Glucose)
• Sauerstoff
• Traubenzucker

Example: Ein Beispiel für die Bedeutung der Fotosynthese ist, dass nahezu alle Lebewesen direkt oder indirekt auf ihre Produkte angewiesen sind.

Die Bezeichnung "Fotosynthese" stammt aus dem Griechischen:

• "foto" bedeutet Licht
• "synthese" bedeutet verknüpfen

Zusammenfassend ist die Dunkelreaktion ein entscheidender Schritt in der Fotosynthese, der die Energie aus der Lichtreaktion nutzt, um lebenswichtige organische Verbindungen zu produzieren. Dieser Prozess ist fundamental für das Leben auf der Erde und unterstreicht die Abhängigkeit der Fotosynthese von abiotischen Faktoren wie CO₂-Verfügbarkeit und Temperatur.

Die Lichtreaktion ist der erste Schritt der Fotosynthese und findet in der Thylakoidmembran der Chloroplasten statt. Sie ist die Voraussetzung für die nachfolgende Dunkelreaktion und produziert wichtige Stoffe wie NADP+ und ADP.

Highlight: Die Lichtreaktion ist nur unter Einwirkung von Licht möglich und benötigt das Vorhandensein von Chlorophyll.

Der Ablauf der Lichtreaktion umfasst mehrere Schritte:

1. Wasserspaltung (Fotolyse): 2 H₂O → 4H+ + O₂ + 4e²
2. Abgabe von Sauerstoff
3. Bindung von Elektronen und Protonen an einen Trägerstoff $NADP+$
4. Energiebindung durch Übertragung der freiwerdenden Energie auf ADP

Vocabulary: NADP+ steht für Nicotinamidadenindinukleotidphosphat, ADP für Adenosindiphosphat.

Die Abhängigkeit der Fotosynthese von Außenfaktoren zeigt sich besonders in der Lichtreaktion. Faktoren wie Lichtintensität, Schädlinge (insbesondere Blattschädlinge), Wasser- und Mineralversorgung, Temperatur und der CO₂-Anteil in der Luft beeinflussen die Effizienz dieses Prozesses.

Definition: Die Fotosynthese ist eine Redoxreaktion, bei der sowohl Reduktion (Reaktion mit Sauerstoff) als auch Oxidation (Entzug von Sauerstoff) stattfinden.

Die Ausgangsstoffe der Fotosynthese sind:

• Über Wurzeln aufgenommenes Wasser
• Über Blätter aufgenommenes Kohlenstoffdioxid
• Sonnenlicht

Die Lichtreaktion ist ein faszinierender Prozess, der die Grundlage für die Energiegewinnung in Pflanzen bildet und somit den Startpunkt für die Produktion von lebenswichtigen organischen Stoffen darstellt.