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Photosynthese

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Die Photosynthese ist der wichtigste autotrophe Prozess und wird von Chlorophyllat-Wesen durchgeführt, die durch Pflanzen, einige Protisten, photosynthetische Bakterien und Cyanobakterien repräsentiert werden.

Bei der Photosynthese, die von Photosynthesewesen durchgeführt wird, mit Ausnahme von Bakterien, Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H20) werden für die Kohlenhydratsynthese üblicherweise Glucose eingesetzt. Bei diesem Vorgang entsteht Sauerstoff (O2), die in die Mitte freigegeben wird.

Die Photosynthese von photosynthetischen Bakterien unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht von der anderer photosynthetischer Organismen, wie wir weiter unten sehen werden.

Die allgemeine Formel für die Glukoseproduktion durch Photosynthese von Eukaryoten und Cyanobakterien lautet:

6 CO2 + 12H2Die C6H12Die6 + 6 O2 + 6H2Die

Diese Gleichung zeigt, dass in Gegenwart von Licht und Chlorophyll Kohlendioxid und Wasser unter Sauerstofffreisetzung in eine Hexose - in diesem Beispiel Glucose - umgewandelt werden.

Photosynthetische Wesen sind für die Aufrechterhaltung des Lebens auf unserem Planeten von grundlegender Bedeutung, da sie die Grundlage der meisten Nahrungsketten bilden und Sauerstoff produzieren, Gas, das hauptsächlich dank photosynthetischer Aktivität in ausreichender Konzentration in der Atmosphäre gehalten wird.

Sauerstoffherkunft und bakterielle Photosynthese

Der durch die Photosynthese von Eukaryoten und Cyanobakterien freigesetzte Sauerstoff stammt aus Wasser, nicht aus Kohlendioxid, wie zuvor angenommen.

Der erste Forscher, der dies vorschlug, war Cornelius Van Niel in den 1930er Jahren, als er photosynthetische Bakterien untersuchte. Er fand heraus, dass schwefelhaltige rote Bakterien (oder violette Thiobakterien) eine bestimmte Form der Photosynthese durchführten, bei der weder Wasser noch Sauerstoff gebildet werden mussten. Diese Bakterien verwenden Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff (H2S) und produzieren Kohlenhydrate und Schwefel.
Van Niel schrieb dann die allgemeine Formel für die Photosynthese dieser Bakterien:

Bakterielle Photosynthese
6 CO2+ 2 h2S CH2O + H2O + 2S

Es war das Verständnis dieses Photosyntheseprozesses, das den Forscher veranlasste, die allgemeine Gleichung der Photosynthese vorzuschlagen:

6 CO2+ 2 h2A CH2O + H2O + 2 A

Diese Gleichung zeigt, dass H2A kann Wasser sein (H2O) oder Schwefelwasserstoff (H2S) und zeigt, dass es sich bei der Photosynthese um die Sauerstoffquelle handelt, wenn es sich um Wasser handelt.
Diese Interpretation wurde später in den 1940er Jahren durch Experimente bestätigt, bei denen Forscher Pflanzen mit Wasser versorgten, dessen Sauerstoffmasse 18 betrug.18, schweres Sauerstoffisotop) statt 16 (O16), wie gewöhnlicher Wassersauerstoff. Sie fanden heraus, dass der durch Photosynthese freigesetzte Sauerstoff O war18Dies bestätigt Van Niels Interpretation.

Es wurde also nachgewiesen, dass der bei der Photosynthese von Eukaryoten und Cyanobakterien freiwerdende Sauerstoff aus Wasser und nicht aus Kohlendioxid stammt.

Wo findet die Photosynthese statt?

In den einfachsten Organismen wie Cyanobakterien findet die Photosynthese im Hyaloplasma statt, in dem sich mehrere Chlorophyllmoleküle befinden, die mit einem internen Membrannetzwerk verbunden sind, das Erweiterungen der Plasmamembran darstellt. Denken Sie daran, dass Cyanobakterien Prokaryoten sind und keine membrangebundenen Organellen aufweisen. Andererseits findet bei eukaryotischen Organismen die Photosynthese vollständig innerhalb des Chloroplasten statt.


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