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Josi💌
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- Chloroplasten - Thylakoidmembran - lichtabhängige Reaktion - lichtunabhängige Reaktion (Calvin Zyklus) - Eigenschaften von Licht - Chlorophyll - Aufbau Laubblatt - Transpiration
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FOTOSYNTHESE CHLOROPLASTEN verleihen der Pflanze ihre grüne Farbe für Fotosynthese zuständig (- Zellstoffwechsel) nur in pflanzlichen Zellen AUFBAU DES CHLOROPLASTEN mind. 1 pro Zelle bei grünen Pflanzen bohnen för mig 4-8 Mikrometer Durchmesser Stärke BAUTEILE DER THYLAKOIDMEMBRAN Coo Außere Membran Intermembranraum Innere Membran Stroma Granathylakoid Stromathylakoid Stroma Fotosystem I P700 Cytochrom - Komplex ATP-Synthase Thylakoidmembran Fotosystem II P680 Thylakoidinnenraum FOTOSYNTHESE IM ÜBERBLICK Untergliederung in zwei Teil vorgänge: - lichtabhängige Bildung von Sauerstoff, NADPH+H*, ATP (Primärreaktion) - licht unabhängige Reduktion von CO₂ zu Glucose (Sekundärreaktion) LICHTABHÄNGIGE REAKTION 2H₂0 89 die · LICHTENERGIE FSI P680 H* 0₂ + 4H* H* H* H* boooo H* H* LICHTENERGIE H* FSI P700 H* H* NADP+ H* NADPH+H* H* H* H* ADP H* \/H.. ATP ATP- SYNTHASE • läuft an der Thylakoid membran der Chloroplasten ab im Thylakoid innenraum werden 2 Wassermolekule gespalten, wodurch 2 Sauerstoffe entstehen (verlassen die Pflanze durch Spaltoffnung) Entstehung von 4 Protonen (H+) & 4 Elektronen (e-) Elektronen bewegen sich in das Fotosystem II P680, wo eines der Elektronen Elektronen lücke des Chlorophylls fullt Stroma Thylakoid- membran Protonen aus dem werden in den Thylakoidinnenraum gepumpt weitaus mehr Protonen im Innenraum als im Stroma Thylakoid- innenraum der Durch Lichtenergie wird das Elektron auf eine höhere Energiestufe gehoben & anschließend von einem Akzeptor - Molekúl angenommen & in Membran weitergereicht → erneute Entstehung Elektronenlücke, die gefüllt werden muss • Cytochrom - Komplex reagiert mit den Elektronen (und Protonen) & wird dabei reduziert P700 & verliert dabei Elektron bewegt sich weiter bis zum Fotosystem allmählich seine Energie → fullt dort abermals die Elektronenlúcke des Chlorophylls (erneutes Aufladen mit Lichtenergie) Elektron gelangt in einen Enzymkomplex, von dort wird es zusammen mit darauffolgenden Elektron, auf ein NADP+ übertragen wird → zusammen mit freien Protonen aus dem Stroma bildet sich NADPH...
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+ H* zu ATP einem Durch den ATP- Synthasekomplex können Protonen aus dem Thylakoidinnenraum in das Stroma zurück diffundieren Ladungsausgleich Ladungsausgleich, welcher Energie freisetzt, ermöglicht dass ADP synthetisiert werden kann Produkte: Überträger moleküle NADPH+H* & ATP LICHTUNABHÄNGIGE REAKTION CALVIN ZYKLUS 6C5 6(ADP) 6ATP aus der lichtab- hängigen Reaktion. 6 6 CO₂ H₂C-0- I C=O I H-C-OH H-C-OH I H₂C-O-P Ribulose- diphosphat H₂C - OH I C=O I H-C-OH H-C-OH H₂C-O-P Ribulose- phosphat C5 6 H₂O CO₂- Akzeptor (H₂O) 12 12 C3 HO-C=O H-C-OH H₂C-O-P Phospho- glycerin- säure Regenerations- reaktionen 10 C3-> 6 C5 10 3. Regenerierung des Primārakzeptors: enzym katalysierten Schritten 12 (H₂O) ZU 12 H-C=O H-C-OH I H₂C-0-℗ Phospho- glycerin- aldehyd H-C=O H-C-OH I H₂C-0-℗ Phospho- glycerin- aldehyd 10C 3 12 ATP 12 (ADP+P 112 (NADPH+H* 12 (NADP+ 1 2 12C3 H HO aus der lichtabhängigen Reaktion H-C=O I H-C-OH I H₂C-O-P Phospho- glycerin- aldehyd CH₂OH H OH H H OH aus der lichtabhängigen Reaktion Glukose OH 203 Unterteilung in drei Abschnitte 1. Fixierung von CO₂: Primárakzeptor für CO₂ ist ein Cs-Körper. Der erste Schritt wird durch ein Enzym („Rubisco") katalysiert. Das dabei entstehende Produkt, ein C₂ - Körper, ist instabil und zerfällt in zwei C3- Körper. H₂0 CG ATP und 2. Reduktion des C3- Kōrpers : Die Produkte der Primärreaktion NADPH + H*, werden zur Reduktion des C3 - Körpers eingesetzt. Zwei entstehende C3- Korper werden in mehreren Reaktionsschritten zum C6- Körper Glucose umgesetzt. / 10C3 - Körper werden in mehreren 6C5 Körpern umgebaut. LICHTUNABHÄNGIGE REAKTION CALVIN ZYKLUS findet im Stroma statt Synthese von Glucose GADP GATP = 6C5 Rdp Regeneration 10 C3 605 Rest wird unter ATP Verbrauch zu RdP umgewandelt 6C0₂ 6C5 RP 6H20 H₂O Regeneration Reduktion 12C3 CO₂ Fixierung 10C3-6C5 RP = Ribulosephosphat RdP= Ribulosediphosphat PGA = Phosphorglycerin aldehyd PGS Phosphorglycerinsäure Fixierung CO₂ wird fixiert, indem 1 RdP in zwei PGS gespalten wird PGS 12C3 PGA 12 ATP 2C3 PGA 12 ADP+Ⓡ 12 NADPH+H* 12 NADP+ 12 H₂O Reduktion PGS wird zu PGA reduziert •H₂O C6H12O6 (Glucose) ÜBERSICHT ÜBER DIE ABLAUFENDEN REAKTIONEN lichtabhängige Reaktion. 12 H₂O + 12 NADP+ + 18 ADP + lichtunabhängige Reaktion 6CO₂ 12 NADPH+H* + 18 ATP Gesamtbilanz (Bruttogleichung) 12 H₂O + 6 CO₂ (nettogleichung) 6 H₂O . + 6C0₂ 18 Ⓡ → 18ADP + 18 ℗ 6H₂O 60₂ + ohne die lichtabhängige Reaktion ablaufen + energiereicher 60₂ + 400 [nm] UV-Strahlung BIOLOGISCHER SINN DER LICHTABHÄNGIGEN/LICHTUNABHÄNGIGEN REAKTION 60₂ + kann Sichtbares Licht 12 NADPH*+H* 12 NADP+ bei der lichtabhängigen Reaktion wird Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt →hierbei wird ATP als Energiequelle und NADPH+H* als Reduktionsmittel für den Calvin-Zyklus hergestellt C6 H₁2 06 bei der lichtunabhängigen Reaktion wird (mithilfe der Produkte aus der lichtabhängigen Reaktion) aus Kohlenstoffdioxid Glucose hergestellt die lichtunabhängige nicht 18 ATP 6H₂O + C6 H12 O6 C6H12O6 I das Produkt der gesamten Fotosynthese wird für die Zellatmung gebraucht und das der Zellatmung für die Fotosynthese energieärmer Produkt insgesamt wird mehr Sauerstoff gebildet als die Pflanze benötigt → Somit wird der Sauerstoff in die Luft gesetzt EIGENSCHAFTEN DES LICHTS weißes Licht - alle Wellenlängen des sichtbaren Spektrums (400-750 nm) Licht kann absorbiert, reflektiert oder durchgelassen werden bei der Fotosynthese wird ein Teil der Energie des Sohnen lichts durch verschiedene Blattfarbstoffe eingefangen das für die Fotosynthese benötigte Licht wird hauptsächlich durch die Chloro phylle in den Chloroplasten absorbiert 750 [nm] Infrarot
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FOTOSYNTHESE CHLOROPLASTEN verleihen der Pflanze ihre grüne Farbe für Fotosynthese zuständig (- Zellstoffwechsel) nur in pflanzlichen Zellen AUFBAU DES CHLOROPLASTEN mind. 1 pro Zelle bei grünen Pflanzen bohnen för mig 4-8 Mikrometer Durchmesser Stärke BAUTEILE DER THYLAKOIDMEMBRAN Coo Außere Membran Intermembranraum Innere Membran Stroma Granathylakoid Stromathylakoid Stroma Fotosystem I P700 Cytochrom - Komplex ATP-Synthase Thylakoidmembran Fotosystem II P680 Thylakoidinnenraum FOTOSYNTHESE IM ÜBERBLICK Untergliederung in zwei Teil vorgänge: - lichtabhängige Bildung von Sauerstoff, NADPH+H*, ATP (Primärreaktion) - licht unabhängige Reduktion von CO₂ zu Glucose (Sekundärreaktion) LICHTABHÄNGIGE REAKTION 2H₂0 89 die · LICHTENERGIE FSI P680 H* 0₂ + 4H* H* H* H* boooo H* H* LICHTENERGIE H* FSI P700 H* H* NADP+ H* NADPH+H* H* H* H* ADP H* \/H.. ATP ATP- SYNTHASE • läuft an der Thylakoid membran der Chloroplasten ab im Thylakoid innenraum werden 2 Wassermolekule gespalten, wodurch 2 Sauerstoffe entstehen (verlassen die Pflanze durch Spaltoffnung) Entstehung von 4 Protonen (H+) & 4 Elektronen (e-) Elektronen bewegen sich in das Fotosystem II P680, wo eines der Elektronen Elektronen lücke des Chlorophylls fullt Stroma Thylakoid- membran Protonen aus dem werden in den Thylakoidinnenraum gepumpt weitaus mehr Protonen im Innenraum als im Stroma Thylakoid- innenraum der Durch Lichtenergie wird das Elektron auf eine höhere Energiestufe gehoben & anschließend von einem Akzeptor - Molekúl angenommen & in Membran weitergereicht → erneute Entstehung Elektronenlücke, die gefüllt werden muss • Cytochrom - Komplex reagiert mit den Elektronen (und Protonen) & wird dabei reduziert P700 & verliert dabei Elektron bewegt sich weiter bis zum Fotosystem allmählich seine Energie → fullt dort abermals die Elektronenlúcke des Chlorophylls (erneutes Aufladen mit Lichtenergie) Elektron gelangt in einen Enzymkomplex, von dort wird es zusammen mit darauffolgenden Elektron, auf ein NADP+ übertragen wird → zusammen mit freien Protonen aus dem Stroma bildet sich NADPH...
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