Chloroplast

Im Chloroplast läuft die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie ab. Genutzt werden die Lichtquanten, um Elektronen auf ein höheres Energieniveau zu heben. Man spricht von einem angeregten Zustand, wenn in einem Atom oder Molekül ein Elektron auf ein höheres Energieniveau gehoben wird.

Chlorophyllmoleküle enthalten viele Doppelbindungen. Sie lassen sich deshalb besonders leicht in einen angeregten Zustand versetzen - sichtbares Licht reicht als Energiequelle aus.

Das angeregte Elektron muss so schnell wie möglich an ein anderes Molekül weitergereicht werden, damit es nicht einfach die Energie in Form von Licht wieder abgibt und in seinen normalen Quantenzustand zurückfällt! Für diesen Elektronentransport stehen im Chloroplasten zahlreiche, geheimnisvolle Verbindungen zur Verfügung, die Eisen oder Mangan enhalten und das angeregte Elektron rasch weitergeben.

Das Chlorophyllmolekül will nun seinerseits ein neues Elektron haben, dass es einfach aus einem Wassermolekül herausreißt: deshalb entsteht im Chloroplasten auch Sauerstoff - die Wassermoleküle werden kaputt gemacht, die Elektronen herausgerissen und der Sauerstoff sucht sich ein anderes Sauerstoffatom und bildet ein Sauerstoffmolekül.

Das geklaute Elektron wird im Chlorophyllmolekül eingebaut, gegebenenfalls angeregt und weitergereicht. Auf seinem Weg dient es letztlich dazu, energiereiche Verbindungen wie ATP herzustellen, mit denen die Zelle arbeiten kann.