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benötigt um Energie aufzunehmen, zu speichen t an anderer stelle wieder freisetzen kann energiereich ATP ,,Be- und Entladen des Akkus" nich Stoff A Stoff AH2 ATPase P + (L> Phosphorsäure) (↳ Adenosindiphosphat) Glucose Sauerstoff Energie Muskelfaser Wasserstoffübertragung durch NAD. NAD +2 [H] Zellatmung Energiespeicher & Überträger von Wasserstoff-lonen und Elektronen NAD (=Nicotinamidadenindinucleotid) = Elektronenüberträger, Reduktionsäquivalent und Coenzym Ist in der Zelle kein NAD vorhanden, können wichtige Stoffwechselvorgänge (z.B Glykolyse) nicht mehr ablaufen > Ständige Regeneration nötig mittel Weitere Beispiele für Reduktionsäquivalente: →→> Maßeinheit zur Quantifizierung des Reduktionsvermögens von Reduktions- Nicotinamidadenendinukleotidphosphat = NADP Elektoren- über gärge ->Beteiliguy von Redox ent yven ADP + P ATP Bildung aus: energiearm ADP + Energie Kohlenstoffdioxid Wasser Energie NADH2 Reduktion Elektronenaufnahme Oxidation = Elektronenabgabe NAD XX ATPSynthase Stoff B NADH2 Stoff BH2 Abgabe von 2 Elektronen & 2 Protonen 2.3 Energiebindung und Stoffaufbau durch die Fotosynthese Messung der Fotosyntheserate bzw. Fotosyntheseleistung: Messung der Menge des gebundenen Kohlenstoffdioxids bzw. die Zunahme der Glucosekonzentration Messung des Volumens des gebildeten Sauerstoffs ● ● Äußere Einflüsse auf Fotosynthese: a) Einfluss der Lichtintensität 3 Bei sehr geringen Beleuchtungsstärken: O2-Verbrauch durch die Zellatmung größer als die Produktion durch die Fotosynthese -> Aufnahme von O2 -Pflanze nimmt Sauerstoff auf ● Lichtkompensationspunkt: → Die O2-Produktion durch Fotosynthese ist genauso groß wie der O2-Verbrauch durch die Atmung Ab einem Bestimmten Wert ist der Fotosynthese Apparat ausgelastet (Lichtsättigung = Menge der Lichtenergie, bei der die Fotosynthese maximale Intensität erreicht) O₂-Abgabe (relative Einheiten) O₂-Aufnahme ➜ Kein Weiterer Anstieg 1) Reelle Fotosyntheseleistung = Bruttosyntheseleistung (Gesamtheit des gebildeten Zuckers) 2) Apparente Fotosyntheseleistung = Nettofotosyntheseleistung (Gesamtheit des gebildeten Zuckers abzüglich des Energieverbrauchs durch die Atmung) 1 reelle Fotosynthese apparente Fotosynthese Kompensationspunkt (Ausgleich) 5 10 Atmung O₂-Verbrauch cellarmung Beleuchtungsstärke (klx) Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke 15 > O₂-Produktion Fotogalle 0₂-Verbrauch 0₂-Produktion b) Einfluss der Temperatur Zunächst exponentielle Zunahme der Fotosyntheseleistung bei einem Temperaturanstieg (RGT-Regel) Temperaturerhöhung um 10°C: Anstieg um das 2,-34-fache → Temperaturoptimum 4 ● ● ↳ Zusammenbruch auf O Weiterer Anstieg der Temperatur führt zu einem schnellen Absinken der FS-Rate (bei c.a 50°C) Erklärung: Temperaturempfindlichkeit der beteiligten Enzymproteine (-> irreversible Denaturierung bei sehr hohen Temperaturen) } Thermische Zerstörung der Enzyme Die Lage des jeweiligen Temperaturoptimums hängt von der Pflanzenart sowie den beteiligten Enzymen ab. Aus dem unterschiedlichen Kurvenverlauf de Stark-und Schwachlicht zog man den Schluss, dass die Fotosynthese aus zwei unterschiedlichen Reaktionssystemen besteht: 1) Lichtabhängige → Lichtabhängig, aber kaum temperaturabhängig 2) Lichtunabhängige ➜ Reaktion/Dunkelreaktion/Sekundärreaktion: Viele enzymatisch gesteuerte Prozesse, die stark von der Temperatur abhängen Reaktion/Lichtreaktion/Primärreaktion: O₂-Abgabe (relative Einheiten) -10 10 30 Starklicht Schwachlicht 20 40 Temperatur (°C) Abhängigkeit von der Temperatur 50 60