Pflanzen sind zu etwas phantastischem in der Lage: sie können die Grundbausteine des Lebens aus nicht viel mehr als CO2, Sonnenlicht und Wasser herstellen! Die Tiere, auch der Mensch, sind dazu nicht in der Lage, müssen Pflanzen oder andere Tiere essen, um selbst an diese Grundbausteine zu kommen. Damit wäre tierisches Leben ohne die Primärproduzenten Pflanzen kaum vorstellbar.
Als netten Nebeneffekt produzieren die Pflanzen dabei auch noch den Sauerstoff, den wir zum atmen brauchen.

Buche

Die Photosynthese im einzelnen durchzusprechen, würde an dieser Stelle zu weit führen, hier also nur ein ungefährer Ablauf.

Die Photosynthese findet bei Pflanzen vor allem in den grünen Blättern statt, genauer in den Chloroplasten. Dabei befinden sich auf wenigen Quadratmillimetern Blatt mehrere Millionen Chloroplasten. Die grüne Farbe der Blätter liegt am Chlorophyll: Pigmente in den Chloroplasten, die für die Aufnahme der Lichtenergie zuständig sind. Das Chlorophyll absorbiert dabei Licht bestimmter Wellenlänge, nämlich vor allem rotes und blaues. Deshalb sind die Blätter grün: das Licht dieser Wellenlänge wird kaum absorbiert, bleibt also übrig.

Am Anfang steht also das Licht: Licht ist eine Form von Energie, die die Pflanzen nutzen können. Ganz grob beschrieben, wird die Energie genutzt, um Elektronen über eine Transportkette auf universelle Energieträger der Zelle zu übertragen, die so wieder „arbeitsfähig“ werden. Dabei wird letztlich auch Wasser in Sauerstoff und Protonen aufgespalten (der Sauerstoff entsteht also aus dem Wasser, nicht aus CO2!). Die Protonen (H+) und die universellen Energieträger sind in einem zweiten Schritt dann nötig, um aus CO2 Zucker zu bauen. Die Zucker sind zum einen ebenfalls ein Energiespeicher, zum anderen können sie z.B. für die Synthese von Nukleotiden (DNS), Fetten oder Proteinen genutzt werden, also für die Bausteine des Lebens.

Um eine optimale Sonnenlichteinstrahlung für die Chloroplasten zu haben, sind die Blätter in der Regel sehr flach, mit entsprechend großer Oberfläche.

Eiche

Wichtig sind auch die Spaltöffnungen (Stomata), die sich in der Regel an der Blattunterseite befinden. Hierdurch gelangt das CO2 in die Blätter und der Sauerstoff hinaus. Die Öffnungen sind bei den meisten Pflanzen zu klein, um sie mit bloßem Auge zu sehen. Das Wasser, das neben dem CO2 zur Photosynthese benötigt wird, wird über die Wurzeln aufgenommen und über spezielle Leitungsbahnen in die Blätter transportiert. Dies ist ebenfalls eine Leistung, immerhin muss das Wasser bergauf fließen!

Photosynthese in einfachster Gleichung:

CO2 (Kohlendioxid) + H2O (Wasser) -> CH2O (Zucker) + O2 (Sauerstoff); bzw. alles mal 6, da als Zucker letztlich Glucose entsteht. Der Sauerstoff stammt dabei nicht aus dem CO2, sondern aus dem Wasser.

Man kann grob sagen, etwa 12 erwachsene Bäume produzieren so viel Sauerstoff-Überschuss pro Jahr, wie ein Mensch im selben Zeitraum „veratmet“.