Bedeutung und Aufbau der Chloroplasten
Die Photosynthese ist von fundamentaler Bedeutung für das Leben auf der Erde. Sie liefert nicht nur Nahrung für aerobe Organismen, sondern auch den lebenswichtigen Sauerstoff. Darüber hinaus spielt sie eine entscheidende Rolle im Kohlenstoffkreislauf und bei der Herstellung von Energieressourcen wie Holz, Kohle und Erdöl. Indirekt beeinflusst sie sogar die Ozonschicht, die uns vor schädlicher UV-Strahlung schützt.
Der Aufbau Chloroplasten ist komplex und perfekt auf ihre Funktion abgestimmt:
- Die äußere und innere Membran bilden die Chloroplastenhülle, die für die Aufnahme und Abgabe von Substanzen verantwortlich ist.
- Ribosomen sind für die Translation bei der Proteinbiosynthese zuständig.
- Thylakoide absorbieren Licht und sind der Ort der Lichtreaktion.
- Lipidtröpfchen dienen der Speicherung von Reservestoffen.
- Die Matrix ist der Ort der Sekundärreaktion der Photosynthese.
- Stärkekörner und Grana (Stapel von Thylakoiden) sind für die Speicherung und Primärreaktion verantwortlich.
- DNA trägt die Erbinformation.
Highlight: Chloroplasten vorkommen hauptsächlich in grünen Pflanzen und Algen. Sie sind der Ort, an dem der grüne Farbstoff Chlorophyll synthetisiert wird, der das Sonnenlicht absorbiert und zum Reaktionszentrum der Pflanze weiterleitet.
Die Chloroplasten Funktion ist eng mit der Photosynthese verknüpft. Dieser Energie- und Stoffwechselprozess ermöglicht es Pflanzen, aus energiearmen anorganischen Stoffen energiereiche organische Stoffe aufzubauen. Die Grundgleichung der Photosynthese lautet:
6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O
Definition: Die Photosynthese ist ein autotropher Assimilationsprozess, bei dem die Pflanze sich selbst ernährt, indem sie Lichtenergie nutzt, um aus Kohlendioxid und Wasser Glucose und Sauerstoff zu produzieren.
Die Effizienz der Photosynthese hängt von verschiedenen Faktoren ab:
- Temperatur: Die Leistung steigt mit der Temperatur bis zu einem Optimum, danach kommt es zur Denaturierung der Enzyme.
- CO₂-Konzentration: Eine Steigerung bis zu 0,1% führt zu erhöhter Leistung, danach tritt Sättigung ein.
- Licht: Die Leistung steigt bis zur Lichtsättigung. Am Lichtkompensationspunkt herrscht ein Gleichgewicht zwischen CO₂-Aufnahme und -Abgabe.
Vocabulary: Der Lichtkompensationspunkt ist der Punkt, an dem die CO₂-Aufnahme durch Photosynthese und die CO₂-Abgabe durch Atmung im Gleichgewicht stehen.
