Photosynthese: CO2 & Leben
Kohlendioxid (CO₂) spielt eine zentrale Rolle in einem der wichtigsten Prozesse des Lebens: der Photosynthese. Sie lässt Pflanzen wachsen, liefert Sauerstoff für Menschen und Tiere und entnimmt der Atmosphäre CO₂.
Photosynthese und Atmung
Bei der Photosynthese nutzen Pflanzen, Algen und bestimmte Bakterien Sonnenlicht, um CO₂ aus Luft und Wasser in energiereiche Glukose (Zucker) umzuwandeln. Pflanzen verwenden den Zucker zum Wachsen; den Sauerstoff geben sie an die Luft ab. Dort wird er von den meisten Lebewesen zum Atmen benötigt.
DER PHOTOSYNTHESE-PROZESS
6 CO₂ (Kohlendioxid) + 6 H₂O (Wasser) + Sonnenenergie = C₆H₁2O₆ (Zucker) + 6 O₂ (Sauerstoff)
Grafik: Werder & Stoll (modif.)
Die Welt des CO₂ – Photosynthese
Die Infografik zeigt den Prozess der Photosynthese in einer schematischen Darstellung. Im Zentrum steht eine grüne Pflanze mit ausgeprägtem Wurzelsystem in einem Querschnitt der Erde.
Eingangsstoffe der Photosynthese:
- Sonnenenergie: Dargestellt durch eine orange Sonne oben rechts
- Kohlendioxid (CO₂): Gezeigt als graue Moleküle, die von einer Person (rechts) ausgeatmet werden
- Wasser (H₂O): Kommt als Regen von einer Wolke und wird über die Wurzeln aufgenommen
- Mineralien und chemische Elemente: Aus dem Boden für Pflanzenwachstum und chemische Photosynthese-Abläufe
Ausgangsstoffe der Photosynthese:
- Sauerstoff (O₂): Wird von den Blättern abgegeben, dargestellt als weiße Moleküle
- Glukose (Zucker) (C₆H₁₂O₆): Wird als Nahrungsmittel für Mensch und Tier produziert
Dargestellte Elemente:
Die Grafik zeigt eine Person beim Ausatmen von CO₂, eine Pflanze mit detailliertem Wurzelsystem, Regenwolken, die Sonne als Energiequelle und den Boden mit Mineralien. Pfeile und Molekülsymbole verdeutlichen den Stoffaustausch zwischen Atmosphäre, Pflanze und Boden.
Die Darstellung veranschaulicht, wie Pflanzen durch Photosynthese CO₂ aus der Atmosphäre aufnehmen und in lebenswichtigen Sauerstoff und Nahrung umwandeln.
Beim Atmen wiederum entsteht CO₂, welches an die Luft abgegeben wird und wieder von den Pflanzen aufgenommen wird. Ohne diesen Kreislauf von CO₂ und Sauerstoff könnten Menschen, Tiere und Pflanzen nicht leben. Ausserdem sind Pflanzen mit dem in ihnen gespeichertem Zucker, ihrer Stärke, ihrem Eiweiss u.a. eine Nahrungsquelle für Mensch und Tier.
Die Entdeckung der Photosynthese
1771 entdeckte der Forscher Joseph Priestley die Photosynthese. Dabei wies er nach, dass Tiere und Pflanzen einander brauchen, um zu überleben. Unter einer verschlossenen Glasglocke brauchte die Maus den von den Pflanzen ausgestossenen Sauerstoff, und die Pflanzen das von der Maus ausgeatmete CO₂. Nur wenn sie zusammen waren, konnten sie überleben. Andernfalls fehlte der Maus der Sauerstoff und der Pflanze das CO₂.
Interaktives Exponat
Foto: Nicola Pitaro
PHOTOSYNTHESE ZUM ANHÖREN – LAUSCHE, WIE ALGEN SAUERSTOFF PRODUZIEREN
Zwischen Meeresalgen und dir besteht eine enge Verbindung: Sie produzieren den Grossteil des Sauerstoffs, den du einatmest, und nutzen das CO₂, das du ausatmest. Mit Licht und Wasser entsteht daraus Zucker, der sie wachsen lässt, und Sauerstoff für dich. Diesen Prozess nennt man Photosynthese.
Setze die Kopfhörer auf und höre, wie unsere Algen Sonnenlicht in Leben verwandeln. Der Klang, den du hörst, ist eine künstlerische Interpretation ihrer Photosynthese-Aktivität.