D i e  Summengleichungen

Summengleichungen heißen auch "Gesamtgleichungen" oder "Bruttogleichungen", weil sie das Reaktionsgeschehen summarisch zusammenfassen. Die Zwischenschritte werden nicht dargestellt.

Klassische Gleichung –  d i e  chemische Gleichung der Photosynthese

So steht die Photosynthese als einfachste Darstellung in den meisten Büchern:

Aus Kohlenstoffdioxid und Wasser werden Glucose und Sauerstoff gebildet

6 CO₂ + 6 H₂O  C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

[mögliche Ergänzungen, die aber meist weggelassen werden:

– auf den Reaktionspfeil Licht u. Chlorophyll schreiben

– an den Reaktionspfeil ADP + P_i  ATP antragen, weil in der Lichtreaktion im allg. mehr ATP produziert als die lichtunabhängige Reaktion verbraucht]

Verbesserte Gleichung

Eine modernere, erweiterte Form der Summengleichung lautet

6 CO₂ + 12 H₂O  C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 6 H₂O

Der Vorteil dieser Darstellung ist, dass man besser die Herkunft der in der Photosynthese gebildeten 6 O₂ aus 12 H₂O erkennt. Außerdem wird deutlich, dass in der Photosynthese Wasser nicht nur verbraucht wird (in der Lichtreaktion), sondern sich auch bildet (halb so viel in der lichtunabhängigen Reaktion)

Die Gleichung hat einen direkten Bezug zu dem ¹⁸O-Tracer-Experiment, mit dem die Sauerstoffherkunft bewiesen wurde:

6 CO₂ + 12 H₂¹⁸O  C₆H₁₂O₆ + 6 ¹⁸O₂ + 6 H₂O

Weitere Summengleichungen

Lichtreaktion

12 H₂O + 12 NADP⁺ + 18 ADP + 18 P_i  6 O₂ + 12 NADPH/H⁺ + 18 ATP

Dunkelreaktion = lichtunabhängige Reaktion

6 CO₂ + 12 NADPH/H⁺ + 18 ATP  C₆H₁₂O₆ + 6 H₂O + 12 NADP⁺ + 18 ADP + 18 P_i

Man sagt, dass die Dunkelreaktion die aus der Lichtreaktion stammenden energiereichen Moleküle ATP und NADPH/H⁺ verbraucht und die "unbeladenen" Trägermoleküle ADP und NADP⁺ wieder an die Lichtreaktion zurück gibt. Dabei wird allerdings unterschlagen, dass in der Lichtreaktion mehr ATP gebildet wird als die Dunkelreaktion verbraucht, da auch andere chemische Synthesen ATP verbrauchen und ADP an die Lichtreaktion zurückgeben.

Photolyse von H₂O

12 H₂O + 12 NADP⁺  6 O₂ + 12 NADPH/H⁺ bzw. 2 H₂O + 2 NADP⁺ O₂ + 2 NADPH/H⁺

Das ist die Lichtreaktion ohne die ATP-Bildung. Es entspricht der Zersetzung von Wasser 2 H₂O O₂ + 2 H₂, allerdings wird der Wasserstoff an das Coenzym NADP gebunden.

Hill-Reaktion mit Eisenionen

2 H₂O + 4 Fe³⁺ O₂ + 4 Fe²⁺ + 4 H⁺