Naturwissenschaften
Was ist Fotosynthese?
Kurze Antwort
Fotosynthese ist die Art, wie grüne Pflanzen ihre Nahrung selbst herstellen. Mit Sonnenlicht wandeln sie Kohlenstoffdioxid und Wasser in Zucker um und geben Sauerstoff ab.
In einem Satz
Fotosynthese (auch Photosynthese geschrieben) ist der Vorgang, bei dem grüne Pflanzen mit der Energie des Sonnenlichts aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Traubenzucker herstellen und dabei Sauerstoff abgeben. So erzeugen Pflanzen ihre Nahrung selbst.
Erklärt
Was ist Fotosynthese?
Tiere müssen fressen, um Energie zu bekommen. Pflanzen sind anders: Sie stellen ihre Nahrung selbst her. Das Wort Fotosynthese kommt aus dem Griechischen: phos heißt "Licht" und synthesis heißt "Zusammensetzen". Fotosynthese bedeutet also "Zusammensetzen mit Licht".
Wo findet die Fotosynthese statt?
Ein Blatt ist wie eine winzige Küche mit Solarantrieb. In seinen Zellen liegen grüne Teile, die Chloroplasten, vollgepackt mit einem grünen Stoff, dem Chlorophyll (Blattgrün). Chlorophyll nimmt Energie aus dem Sonnenlicht auf. An der Blattunterseite sitzen winzige Öffnungen, die Spaltöffnungen. Durch sie kommt Kohlenstoffdioxid hinein und Sauerstoff hinaus. Wie Wurzel, Stängel und Blatt zusammenarbeiten, erfährst du bei den Teilen einer Pflanze.
Was braucht die Pflanze, und was entsteht?
| Was die Pflanze braucht | Woher es kommt |
|---|---|
| Licht | von der Sonne (oder einer Pflanzenlampe) |
| Wasser | aus dem Boden, über Wurzeln und Stängel nach oben |
| Kohlenstoffdioxid | aus der Luft, durch die Spaltöffnungen |
| Chlorophyll | in den Chloroplasten der Blätter |
| Was entsteht | Wozu es dient |
|---|---|
| Traubenzucker (Glucose) | Energie und Baustoff für neue Blätter, Stängel und Wurzeln |
| Sauerstoff | wird nicht gebraucht und gelangt in die Luft |
Als Wortgleichung schreibt man:
Kohlenstoffdioxid + Wasser → (Lichtenergie, Chlorophyll) → Traubenzucker + Sauerstoff
Ältere Schülerinnen und Schüler lernen die chemische Gleichung: 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. Aus sechs Teilchen Kohlenstoffdioxid und sechs Teilchen Wasser entstehen ein Teilchen Traubenzucker und sechs Teilchen Sauerstoff.
Was passiert mit dem Zucker?
Einen Teil des Traubenzuckers verbraucht die Pflanze sofort für Energie. Einen anderen Teil verwandelt sie in Stärke und speichert sie, zum Beispiel in Kartoffeln, Getreidekörnern oder Wurzeln. Aus Zucker baut sie außerdem Zellulose, den Stoff, aus dem die Zellwände und das Holz bestehen.
Und jetzt das Überraschende: Ein riesiger Baum besteht größtenteils aus Luft. Der Kohlenstoff in seinem Holz stammt aus Kohlenstoffdioxid. Der Boden liefert der Pflanze Wasser und kleine Mengen Mineralstoffe, aber nicht den größten Teil ihrer Masse.
Fotosynthese und Atmung
Pflanzen atmen auch, genau wie Tiere. Sie bauen einen Teil des Zuckers, den sie herstellen, wieder ab, um Energie freizusetzen, Tag und Nacht. Diese Zellatmung ist fast das Gegenteil der Fotosynthese:
| Fotosynthese | Zellatmung | |
|---|---|---|
| Was passiert? | Zucker wird aufgebaut | Zucker wird abgebaut |
| Gas, das aufgenommen wird | Kohlenstoffdioxid | Sauerstoff |
| Gas, das abgegeben wird | Sauerstoff | Kohlenstoffdioxid |
| Wann? | nur bei Licht | immer, Tag und Nacht |
| Wo in der Zelle? | in den Chloroplasten | in den Mitochondrien |
Tagsüber stellt eine Pflanze viel mehr Sauerstoff her, als sie selbst verbraucht.
Warum ist Fotosynthese so wichtig?
- Sauerstoff: Fast der ganze Sauerstoff in der Luft, die wir atmen, stammt von Pflanzen, Algen und winzigem Plankton.
- Nahrung: Jede Nahrungskette beginnt mit einer Pflanze oder Alge. Auch wer nur Fleisch isst, ernährt sich am Ende von Tieren, die Pflanzen gefressen haben.
- Klima: Pflanzen nehmen Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf. Wälder und Meere speichern deshalb große Mengen Kohlenstoff.
Beispiele
- Eine Sonnenblume, die sich zum Licht dreht, um möglichst viel Energie einzufangen.
- Wasserpest, die an einem sonnigen Tag kleine Sauerstoffbläschen abgibt. Im Schatten werden es weniger Bläschen.
- Algen im Meer, die einen großen Teil des Sauerstoffs der Welt erzeugen.
- Eine Pflanze in einem dunklen Schrank, die blass und schwach wird, weil sie keine Fotosynthese betreiben kann.
- Eine Kartoffel, die die Stärke speichert, die die Blätter der Kartoffelpflanze hergestellt haben.
- Bunte Herbstblätter: Im Herbst baut der Baum das grüne Chlorophyll ab, und gelbe und orange Farbstoffe, die schon vorher im Blatt waren, werden sichtbar.
Häufige Fehler
- "Pflanzen bekommen ihre Nahrung aus dem Boden." Der Boden liefert Wasser und Mineralstoffe, ein bisschen wie Vitamine. Die Nahrung (Zucker) entsteht in den Blättern.
- "Pflanzen atmen Kohlenstoffdioxid ein und Tiere Sauerstoff." Pflanzen nehmen Kohlenstoffdioxid für die Fotosynthese auf, nutzen aber auch ständig Sauerstoff, um zu atmen.
- "Nur große grüne Pflanzen betreiben Fotosynthese." Tang, Algen und winziges schwebendes Plankton im Meer tun es auch. Blätter sehen grün aus, weil Chlorophyll rotes und blaues Licht aufnimmt und grünes zurückwirft.
- "Fotosynthese ist die Atmung der Pflanzen." Fotosynthese baut Zucker auf, die Atmung baut ihn wieder ab. Es sind zwei verschiedene Vorgänge.
Kurzes Quiz
Fotosynthese
Teste dein Wissen mit 4 kurzen Fragen.
Frage 1 von 4
Welches Gas nehmen Pflanzen für die Fotosynthese auf?
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Probier es aus
Teste dich selbst. Die Lösungen stehen darunter.
- Welche drei Dinge braucht eine grüne Pflanze für die Fotosynthese von außen?
- Welches Gas gibt sie dabei ab?
- In welchen Teilen der Zelle findet die Fotosynthese statt?
- Warum gibt Wasserpest im Schatten weniger Bläschen ab als in der Sonne?
- Betreiben Pflanzen nachts Fotosynthese?
Lösungen: 1) Licht, Wasser und Kohlenstoffdioxid. 2) Sauerstoff. 3) In den Chloroplasten. 4) Weniger Licht bedeutet weniger Fotosynthese und damit weniger Sauerstoff. 5) Nein, dafür fehlt das Licht. Sie atmen aber weiter.
Probiere dann einen kleinen Versuch: Decke einen Teil eines Blattes an einer Zimmerpflanze einige Tage mit Alufolie ab und schau, was sich verändert.
Schritt für Schritt üben im ganzen Kurs: Naturwissenschaften · Klasse 6
Für Erwachsene
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