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Photosynthese

Symbolbild Photosynthese mit Baum und Sonne

Bild: www.iStock.com / NataliaBarashkova

Die wichtigste chemische Reaktion des Lebens, die Photosynthese, bleibt lange eines der größten Rätsel der Biologie. Wie wachsen Pflanzen allein mit Licht, Luft und Wasser? Erst 1985 löst ein Team um den Chemiker Robert Huber von der Technischen Universität München (TUM) dieses Rätsel – und erhält dafür wenig später den Nobelpreis.

Pflanzen, Bakterien und die Energie aus der Sonne

Photosynthese mit dem Licht der Sonne ist die Grundlage alles höheren Lebens auf Erden. Nur wie gewinnen Pflanzen und unzählige andere Organismen die Energie der Sonne? Die Antwort auf diese Frage findet der Chemiker Robert Huber nicht in grünen Blättern – sondern in Purpurbakterien. Diesen Mikroorganismen, die in warmen Salztümpeln leben, widmet sich Hubers Forschungsgruppe Anfang der 80er, vor allem seine Mitarbeiter Hartmut Michel und Johann Deisenhofer.

Auch Purpurbakterien nutzen das Sonnenlicht, um organische Substanzen aufzubauen – wie grüne Pflanzen und Algen bei ihrer Photosynthese. Ein neuer wissenschaftlicher Ansatz, der die drei Forscher erst zur Aufklärung der Reaktion führt, und 1988 zum Chemie-Nobelpreis.

Hubers Spezialgebiet ist es, die Struktur komplexer Proteine mit Hilfe der Röntgenkristallographie aufzuklären. Und Hartmut Michel schafft es kurz zuvor, Kristalle des Proteins herzustellen, das entscheidend an der Photosynthese des Purpurbakteriums beteiligt ist. Atom für Atom bestimmen die drei Wissenschaftler die Struktur des Riesenmoleküls, indem sie es röntgenkristallographisch untersuchen. Nach und nach offenbart sich ihnen so seine Funktionsweise.

1985 gelingt es ihnen, die Struktur des Reaktionszentrums der Photosynthese zu ermitteln. Damit erklären sie „die wichtigste chemische Reaktion in der Biosphäre unserer Erde“, würdigt das Nobelpreis-Komitee später ihre Entdeckung. Den Aufbau des zentralen Moleküls der Photosynthese, des Chlorophylls, entschlüsselt übrigens etwa 60 Jahre zuvor auch ein Chemiker der TUM: Hans Fischer, der 1930 den Nobelpreis erhält.

„Unsere gesamte Ernährung beruht auf diesem Prozess, den man Photosynthese nennt und der eine Voraussetzung für alles Leben auf der Erde ist.“

Nobelpreis-Medaille

Nobel-Komitee für die Chemie, 1988, bei der Verleihung des Nobelpreises an Robert Huber, Hartmut Michel und Johann Deisenhofer

Bild: © ® The Nobel Foundation: Photo: Lovis Engblom

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