Pflanzen produzieren ihre eigene Energienahrung, Glukose genannt, durch einen Prozess namens Photosynthese. Für die Photosynthese brauchen Pflanzen vier Dinge: Chloroplasten, Licht, Wasser und Kohlendioxid. Alles andere macht die Pflanze selbst. Die einzigen Dinge, die Gärtner für die Pflanze benötigen, sind Licht und Wasser. Die Chloroplasten und das Kohlendioxid werden an anderer Stelle bereitgestellt oder sind Teil der Pflanze.
Chloroplasten
Im Chloroplasten findet die Photosynthese statt, und die Pflanze hat sie bereits. Es gibt zwei Teile des Chloroplasten, die für die Photosynthese am wichtigsten sind. Das Thylakoid enthält das Chlorophyll, das notwendig ist, um die Energiequelle ATP (Adenosintriphosphat) und das Reduktionsmittel NADPH (Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid) herzustellen. Das Stroma ist der Ort, an dem die Photosynthese endet und Glukose hergestellt wird.
Licht
Licht ist die wichtigste Zutat in der Photosynthese und woher der Prozess seinen Namen hat. Je mehr Licht eine Pflanze erhält, desto mehr Glukose kann sie produzieren, um Energie zu liefern. Einige Pflanzen benötigen mehr Licht als andere, um den Prozess abzuschließen. Das Licht dringt in das Thylakoid im Chloroplasten ein. Das Chlorophyll im Inneren reagiert auf das Licht und erzeugt Elektronen. Die Elektronen produzieren ATP. Die Verwendung von Licht ist Teil des Photosyntheseprozesses, der als lichtabhängige Reaktion bezeichnet wird.
Wasser
Bei den lichtabhängigen Reaktionen werden Wassermoleküle gespalten. Pflanzen bekommen das Wasser vom Regen oder einem hilfsbereiten Gärtner. Bei der Spaltung der Wassermoleküle entstehen Elektronen, NADPH und Sauerstoff. Die Elektronen ersetzen die durch das Chlorophyll verlorenen und der Sauerstoff wird freigesetzt. Das aus dem Licht erzeugte NADPH und das ATP setzen den Prozess zur Herstellung von Glukose fort.
Kohlendioxid
Bei der lichtunabhängigen Reaktion der Photosynthese, auch Calvin-Zyklus genannt, nutzen Pflanzen CO2 (Kohlendioxid) aus der Atmosphäre. Sobald das CO2 in den Prozess gelangt, wird es zu GP (Glycerat-3-Phosphat). Die Energie ATP und das Reduktionsmittel NADPH werden verwendet, um das GP in GALP (Glyceraldehyd-3-Phosphat) umzuwandeln. Ein Teil des GALP wird zu Glukose und der Rest setzt den Calvin-Zyklus fort, indem er mehr CO2 in GP umwandelt.