Typische Fehler

So wird es oft notiert: „Bei der Fotosynthese wird CO₂ gespalten; der Kohlenstoff geht in den Zucker, der Sauerstoff wird frei.“

Richtig ist: Der freigesetzte Sauerstoff stammt aus dem Wasser (Fotolyse am PS II: \(\ce{2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4 e-}\)). Der Sauerstoff des CO₂ landet in Glucose und Wasser.

So wird es oft notiert: „Der Calvin-Zyklus ist die Dunkelreaktion — er läuft vor allem nachts.“

Richtig ist: Der Zyklus braucht ATP und NADPH aus den Primärreaktionen. Im Dunkeln sind sie nach kurzer Zeit verbraucht; die CO₂-Fixierung stoppt. Er ist nur indirekt lichtabhängig.

So wird es oft notiert: Aus \(\ce{6 CO2 + 12 H2O -> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O}\) wird „vereinfacht“ \(\ce{6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2}\) — und daraus: „Für 6 O₂ werden 6 Wasser gespalten.“

Richtig ist: Für 6 O₂ werden 12 H₂O gespalten (je 2 H₂O ein O₂). Die 6 H₂O rechts entstehen neu im Calvin-Zyklus. Die gekürzte Form stimmt als Stoffbilanz, verschleiert aber die Herkunft des Sauerstoffs.

So wird es oft notiert: „Blätter sind grün, weil Chlorophyll grünes Licht absorbiert — grünes Licht ist also am wirksamsten.“

Richtig ist: Grünes Licht (≈ 500–600 nm) wird kaum absorbiert, sondern reflektiert und durchgelassen — deshalb sieht das Blatt grün aus. Wirksam sind Blau und Rot.

So wird es oft notiert: „Bei schwachem Licht steigen keine Bläschen auf — die Pflanze betreibt also keine Fotosynthese.“

Richtig ist: Unterhalb des Lichtkompensationspunkts verbraucht die Zellatmung den gebildeten Sauerstoff vollständig. Die Bruttofotosynthese läuft trotzdem.

So wird es oft notiert: „Die Pigmente im Lichtsammelkomplex geben ihre angeregten Elektronen von Molekül zu Molekül an das Reaktionszentrum weiter.“

Richtig ist: In der Antenne wird nur Anregungsenergie strahlungslos weitergereicht (Resonanzenergietransfer), stets zu Pigmenten mit gleicher oder geringerer Anregungsenergie. Erst das Reaktionszentrum (P680 bzw. P700) gibt ein Elektron ab — an den primären Akzeptor Phäophytin.

So wird es oft notiert: „Im Lumen sammeln sich viele H⁺ — dort ist der pH-Wert also hoch, etwa 8.“ Oder: „pH 5 gegen pH 8 heißt dreimal so viele H⁺.“

Richtig ist: Viele H⁺ → kleiner pH-Wert: Lumen pH ≈ 5, Stroma pH ≈ 8. Drei pH-Stufen bedeuten den Faktor \(10^3=1000\).

So wird es oft notiert: „Ein blaues Photon trägt mehr Energie als ein rotes — also treibt es die Fotosynthese stärker an.“

Richtig ist: Blaues Licht hebt das Elektron in den Zustand S₂. Von dort fällt es in Bruchteilen einer Pikosekunde strahlungslos auf S₁; der Überschuss wird Wärme. Im Reaktionszentrum kommt je Photon dieselbe Energie an. Gezählt werden Photonen, nicht Joule.

So wird es oft notiert: „Rubisco reduziert CO₂ direkt zu Zucker; 3-PG ist schon ein Zucker.“

Richtig ist: Rubisco bindet CO₂ nur an RuBP (Fixierung); es entsteht die Säure 3-PG. Erst danach wird 3-PG mit ATP und NADPH zum Zucker-Phosphat G3P reduziert.

So wird es oft notiert: „Die Elektronen fließen im Z-Schema von selbst bergab vom Wasser zum NADP⁺, erst über PS I, dann über PS II.“

Richtig ist: H₂O/O₂ liegt bei +0,82 V, NADP⁺/NADPH bei −0,32 V: Die Elektronen müssen 1,14 V „bergauf“. Das schaffen nur zwei Lichtanregungen, erst an PS II (P680 → P680*), dann an PS I (P700 → P700*). Freiwillig bergab — zum positiveren Potenzial — fließen sie nur dazwischen, über Plastochinon, Cyt b6f und Plastocyanin.

So wird es oft notiert: „Mais ist eine C4-Pflanze — er fixiert CO₂ mit der PEP-Carboxylase statt mit Rubisco und braucht keinen Calvin-Zyklus.“

Richtig ist: Die PEP-Carboxylase bindet CO₂ in den Mesophyllzellen vor (Oxalacetat, Malat). In den Bündelscheidenzellen wird das CO₂ wieder frei und von Rubisco im Calvin-Zyklus fixiert. Die Trennung ist räumlich; der Preis ist zusätzliches ATP.

So wird es oft notiert: „Pflanzen machen Fotosynthese statt Zellatmung“ oder „Pflanzen atmen nur nachts.“

Richtig ist: Pflanzenzellen besitzen Chloroplasten und Mitochondrien. Sie atmen Tag und Nacht; tagsüber überwiegt bei ausreichend Licht die Fotosynthese.