Fotosynthesefläche

Fotosynthesefläche bezeichnet die Fläche, auf der die lichtabhängige Reaktion der Fotosynthese stattfindet. In pflanzlichen Zellen und Cyanobakterien erfolgt dies hauptsächlich in den Thylakoidmembranen der Chloroplasten bzw. intrazellulären Photosynthesemembranen. Die Thylakoidmembranfläche ist oft deutlich größer als andere Innenflächen des Chloroplasten, da sie Grana (gestapelte Thylakoide) und Stroma-Thylakoide umfasst. In dieser Membran liegen Photosystem II und Photosystem I, die Elektronentransportkette sowie die ATP-Synthase; ihre große Oberfläche ermöglicht eine hohe Zahl von Reaktionszentren und eine effiziente Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie.

Auf der Ebene des gesamten Organismus wird der Begriff auch oder überwiegend in Bezug auf die äußere Blattoberfläche verwendet, die Licht abfängt. Die fotosynthetische Leistungsfähigkeit eines Organismus hängt damit sowohl von der inneren Membranfläche der chloroplastischen Thylakoide als auch von der externen Blattfläche ab, die Lichtzugang ermöglicht. Anpassungen wie Veränderungen in der Grana-Struktur, der Chloroplastendichte oder der Blattarchitektur beeinflussen die verfügbare Fotosynthesefläche und damit die maximale Photosyntheserate.

Messungen der Fotosynthesefläche erfolgen indirekt durch mikroskopische oder bildgebende Verfahren zur Quantifizierung der Membranapparate, durch größere Aussagen zum Transportkapazitätsnetzwerk oder durch Messungen der maximalen Fotosyntheserate unter variierenden Lichtbedingungen. Auf ökologischer Ebene wird die nutzbare Blattfläche oft über den Blattflächenindex (LAI) beschrieben.