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 + Pi  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 Pi  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 Pi

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+