Die Photosynthese ist ein fundamentaler biologischer Prozess, bei dem Pflanzen mithilfe von Sonnenlicht, Wasser und Kohlenstoffdioxid Glucose und Sauerstoff produzieren.
Die Chloroplasten spielen dabei eine zentrale Rolle als Ort der Photosynthese. Der Chloroplast Aufbau besteht aus einer äußeren und inneren Membran, dem Stroma als Grundsubstanz und den Thylakoiden, die sich zu Grana stapeln. Im Stroma befinden sich wichtige Enzyme, DNA, Lipidtröpfchen und Stärkekörner. Die Chloroplasten Funktion umfasst sowohl die Lichtreaktion in den Thylakoiden als auch die Dunkelreaktion im Stroma.
Bei der Photosynthese unterscheidet man zwischen verschiedenen Pflanzentypen: C3-, C4- und CAM-Pflanzen. C3-Pflanzen wie Weizen oder Reis fixieren CO₂ direkt über den Calvin-Zyklus. C4-Pflanzen (zum Beispiel Mais) haben eine effizientere CO₂-Fixierung durch räumliche Trennung der Prozesse. CAM-Pflanzen wie Kakteen öffnen ihre Spaltöffnungen nachts zur CO₂-Aufnahme. Die Primärreaktion (Lichtabhängige Phase) findet in den Thylakoiden statt, wo Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird. In der Sekundärreaktion (Dunkelreaktion) wird im Stroma aus CO₂ Glucose gebildet. Die Nettogleichung der Fotosynthese lautet: 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. Diese Photosynthese Reaktionsgleichung zeigt, wie aus Kohlenstoffdioxid und Wasser unter Lichteinwirkung Glucose und Sauerstoff entstehen.
