Wie wird Lichtenergie während der Photosynthese in chemische Energie umgewandelt?

Hinweis: Photosynthese ist ein chemischer Prozess, der von grünen Pflanzen und wenigen anderen Organismen verwendet wird, um Lichtenergie in chemische Energie umzuwandeln. Der dabei entstehende Zucker wird in ATP umgewandelt.
Vollständige Antwort:
Photosynthese ist das Phänomen der Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie. Die chemische Energie wird in Form von Zuckern in den Organismen gespeichert. Sonnenlicht fungiert als Hauptquelle für Lichtenergie, während Kohlendioxid und Wasser die Hauptreaktanten sind. Photosynthese kann nicht im Dunkeln stattfinden. Das Kohlendioxid wird von den im Chloroplasten vorhandenen Stomata aufgenommen oder absorbiert. Wasser wird von den Wurzeln aus dem Boden aufgenommen und von den Gefäßgeweben zu den Blättern transportiert.
In Gegenwart von Sonnenlicht oder Lichtenergie reagieren Kohlendioxid und Wasser miteinander zu Zuckermolekülen – Glukose. Die Wassermoleküle werden in Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle gespalten. Die Wasserstoffmoleküle reagieren mit Kohlendioxid und reduzieren diese. Die Photosynthese ist ein Redoxmechanismus, bei dem Kohlendioxid zu Glukose reduziert und Wassermoleküle zu Sauerstoffmolekülen oxidiert werden. Der gebildete molekulare Sauerstoff wird als Nebenprodukt freigesetzt.
Die Photosynthese nutzt Sonnenenergie und setzt chemische Energie in Form von Zucker frei. Das Glucosemolekül wird durch den Atmungsprozess weiter in ATP umgewandelt.
Der Prozess der Photosynthese findet in der Doppelmembranstruktur der Blätter statt – dem Chloroplasten, der in den Mesophyllzellen der Blätter in den Eukaryoten vorhanden ist. Bei Prokaryoten tritt es bei der Faltung der Plasmamembran auf.
Hinweis: Die Photosynthese ist keine reversible Reaktion, da die Bildung von Glucose eine chemische Veränderung ist, die nicht rückgängig gemacht werden kann. Daher kann die Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt werden, aber das Gegenteil kann nicht auftreten.