Photosynthese und Zellatmung - die Unterschiede

Photosynthese - die wichtigsten Fakten

• Pflanzen, Algen, einige Einzeller und auch manche Bakterienarten sind in der Lage, aus anorganischen Substanzen körpereigene organische Verbindungen aufzubauen. So stellen diese aus dem in der Luft vorhandenen Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) mithilfe der Energie des Sonnenlichtes Traubenzucker (Glucose C₆H₁₂O₆) her. Dieser Vorgang des Stoffaufbaus wird auch Assimilation genannt.
• Aus Glucose können dann andere organische Stoffe synthetisiert werden, die für den Stoffwechsel beziehungsweise den Energiehaushalt der Zelle benötigt werden. Hierzu gehören vor allem Kohlenhydrate, Proteine und Fette.
• Dazu benötigen die Zellen den grünen Blattfarbstoff Chlorophyll, der sich in den Chloroplasten der Zelle befindet. Dieses Molekül ist in der Lage, Lichtenergie aufzunehmen und in zwei komplizierten Reaktionen (Licht- und Dunkelreaktion) die gewünschte Glucose aufzubauen.
• Wider Erwarten absorbiert jedoch das Chlorophyllmolekül nicht das grüne Licht, sondern die blauen und roten Anteile im Sonnenlicht; der grüne Anteil wird reflektiert und gibt den Pflanzenblättern ihre charakteristische Farbe.
• Die Photosynthese ist die Grundlage des Lebens auf der Erde. Selbst die Energievorräte in Form von Kohle oder Erdöl sind erst durch die Photosynthese der grünen Pflanzen entstanden.

Die Zellatmung dient dem Stoffabbau

• Die Zellatmung dient dem Gewinnen von Energie aus vorhandenen, energiereichen organischen Stoffen in den Zellen aller Lebewesen, also nicht nur der grünen Pflanzen, die Photosynthese betreiben. Sie befähigt die Zelle, Arbeit zu verrichten. Der Abbau von Stoffen wird auch Dissimilation genannt und findet gleichzeitig statt.
• Die bei der Atmung gewonnene Energie kann jedoch nicht direkt genutzt werden, sondern wird auf energiereiche Moleküle wie beispielsweise ATP (Adenosintriphosphat) übertragen. ATP wird auch gerne als universeller Brennstoff der Zelle bezeichnet, denn dieses Molekül spielt bei fast allen Reaktionen in der Zelle eine Rolle.
• Bei der Zellatmung werden im Fall der Pflanzen die bei der Photosynthese hergestellten Verbindungen (im einfachsten Fall die Glucose) abgebaut und der Zelle zur Verfügung gestellt. Andere Lebewesen bauen organische Verbindungen aus ihrer Nahrung ab.
• Die "Verarbeitung" gliedert sich dabei in drei aufeinanderfolgende komplizierte Prozesse, nämlich die Glycolyse, den Zitronensäurezyklus sowie die Atmungskette, bei der letztendlich ATP gebildet wird. Dabei wird Luftsauerstoff verbraucht und Kohlendioxid sowie Wasser frei.

Fazit: Mittels Photosynthese können Zellen grüner Pflanzen wichtige organische Verbindungen für ihren Stoffwechsel aufbauen. Diese dienen gleichzeitig anderen Lebewesen (Tiere, Menschen) als Ernährung, denn sie werden von ihnen nicht selbst hergestellt. Die Zellatmung der Lebewesen befähigt die Zellen, diese Verbindungen auch zu nutzen, sprich: Energie zu mobilisieren und diese in Form des wichtigen Moleküls ATP zu gewinnen. Dies gilt als universelles Prinzip in der Biologie.