Photosynthese ist der Prozess, mit dem Pflanzen Sonnenlicht in chemische Energie umwandeln. Licht wird von winzigen Organellen in den Blättern der Pflanze absorbiert, dort über eine Reihe chemischer Reaktionen verarbeitet und dann in der Pflanze gespeichert. Beim Verzehr durch Pflanzenfresser oder pflanzenfressende Organismen wird die in der Pflanze gespeicherte Energie auf den Verbraucher übertragen.
Photosynthese
Die Photosynthese ist ein zweiteiliger Prozess. Jeder Teil besteht aus mehreren chemischen Reaktionen – einige, die bei Tageslicht stattfinden, werden als Lichtreaktionen bezeichnet, und andere, die in Abwesenheit von Licht stattfinden, als Dunkelreaktionen bezeichnet. Kohlendioxid, Wasser, Licht und Mineralien werden durch die verschiedenen Reaktionen zu Kohlenhydraten und Sauerstoff verarbeitet. Kohlenhydrate sind die energiehaltigen Moleküle, die Menschen und Tiere aufnehmen, um ihre eigenen Stoffwechselwege anzutreiben. Sauerstoff, ein Abfallprodukt der Pflanzen, ist für die Atmung von Säugetieren notwendig.
Chlorophyll
Chlorophyll ist das Pigment in Pflanzen und einigen Bakterien, das die Reaktionen der Photosynthese antreibt. Bei höheren Pflanzen wie Getreide, Bäumen, Sträuchern, Rot-, Braun- und Gelbalgen und sogar einigen Bakterien wie den blaugrünen Cyanobakterien erfolgt die Photosynthese über Chlorophyll a. Alle diese Photosynthesegeräte produzieren gleichzeitig mit Kohlenhydraten Sauerstoff. Einige Bakterien, wie violette und grüne Bakterien, durchlaufen Photosynthese, produzieren aber keinen Sauerstoff. Diese werden anoxygene Photosynthesegeräte genannt; sie verwenden eine Art von Chlorophyll namens Bakteriochlorophyll.
Chloroplasten
Chloroplasten sind Organellen in Pflanzen- und Bakterienzellen, die das bei der Photosynthese verwendete Chlorophyll enthalten. Sie sind durch eine Doppelmembran verbunden, die viele Falten enthält; diese Doppelmembran umschließt viele andere membranartige Strukturen, die Thylakoide genannt werden. Thylakoide enthalten Chlorophyll und sind als Grana-Strukturen gestapelt. Die Hauptfunktion der Chloroplasten besteht darin, Licht einzufangen und in den Prozess der Photosynthese zu integrieren.