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Fotosynthese

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Fotosynthese

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Bedeutung der Fotosynthese
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Chlorophyll ist der wichtigste Fotosynthesefarbstoff
Chlorophyll kann Licht absorbieren
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Fotosynthese Bedeutung der Fotosynthese ● ● ● ● Chlorophyll ist der wichtigste Fotosynthesefarbstoff Chlorophyll kann Licht absorbieren dadurch können fotosyntheseaktive Lebewesen Licht- in chemische Energie umwandeln Energie wird als Glucose gespeichert ● O Abhängigkeit der Fotosynthese von Außenfaktoren wird von den äußeren Faktoren Licht, Temperatur und Kohlenstoffdioxid beeinflusst Fotosyntheserate wird anhand der Kohlenstoffdioxidaufnahme gemessen geringe Lichtintensität: Abgabe von Kohlenstoffdioxid durch Zellatmung als Aufnahme steigende Lichtintensität: Fotosyntheserate steigt O Verbrauch von Kohlenstoffdioxid und Wasser, Bildung von Sauerstoff Fotosynthesegleichung: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 02 autotrophe Lebewesen (gr.: selbsternährend): Stellen energiereiche organische Stoffe aus energiearmen anorganischen Stoffen her O alle anderen Lebewesen sind darauf angewiesen heterotrophe Lebewesen (gr.: fremdernährend): Nehmen energiereiche organische Stoffe auf, die von Auto- oder anderen Heterotrophen stammen, beim Abbau wird Energie für Stoffwechselvorgänge frei fast die gesamte Biomasse der Welt wurde durch Fotosynthese gebildet liefert den Sauerstoff, den jedes Lebewesen zur Atmung braucht Lichtkompensationspunkt: Bei bestimmter Lichtintensität ist die Abgabe von Kohlenstoffdioxid genauso groß wie die Aufnahme durch die Fotosynthese wenn die Lichtintensität weiter steigt, erfolgt eine messbare Aufnahme von Kohlenstoffdioxid Kohlenstoffdioxidaufnahme pro Zeiteinheit kann umgerechnet werden in Glucoseproduktion pro Zeiteinheit O diese Fotosyntheserate bezeichnet man als Nettofotosyntheserate Bruttofotosyntheserate ist höher Rate ohne den Glucoseverlust durch Zellatmung O Nettofotosyntheserate steigt mit steigender Intensität bis zum Maximum ○ Lichtsättigung bei hoher Lichtintensität wird die Nettofotosyntheserate durch Temperatur bestimmt graphische Darstellung für enzymatische Reaktionen typische Optimumkurve verschiedene Pflanzen haben verschiedene Temperaturoptima; angepasst an die geografische Lage Kohlenstoffdioxidgehalt der...

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Luft liegt mit 0,04 Vol% unter dem Fotosyntheseoptimum (0.1 Nettofotosyntheserate kann durch Zugabe von Kohlenstoffdioxid bei ausreichender Lichtintensität gesteigert werden o bspw.: Gewächshäuser alle Faktoren wirken zusammen Vol%) weitester vom Optimum entfernter Faktor beeinflusst die Rate am meisten Bsp: Rate bleibt begrenzt, wenn zwar Licht und Temperatur optimal sind, aber Kohlenstoffdioxid eingeschränkt ist O Das Blatt als Ort der Fotosynthese alle grünen Pflanzenteile können wegen des Chlorophyllgehaltes Fotosynthese betreiben Fotosynthese findet allerdings hauptsächlich im Blatt statt O Laubblatt ist an Ober- und Unterseite von der Epidermis begrenzt Schicht lückenlos aneinander grenzender Zellen Cuticula ● ● O überzogen von wachsartiger Schicht O behindert Wassereintritt und verhindert Verdunstung ● zwischen oberer und unterer Epidermis liegt das fotosynthetisch aktive Gewebe, bestehend aus zwei Zellschichten Palisadengewebe zylinderartige Zellen dicht nebeneinander, enthalten Chloroplasten und Chlorophyll o empfängt das meiste Licht → der größte Anteil der Fotosynthese findet dort statt Schwammgewebe liegt unter dem Palisadengewebe, dient dem Gasaustausch enthält mit Luft gefüllte Interzellularen ▪ stehen über Spaltöffnungen an der Blattunterseite (Stomata) mit der Außenluft in Verbindung Stomata → zwei Schließzellen, regulieren Aufnahme von Kohlenstoffdioxid und Abgabe von Wasserdampf und Sauerstoff Chloroplasten → von zwei Membranen umgeben in der Grundsubstanz (Stroma) liegen Membransäckchen, die durch Einstülpung und Abschnürung der inneren Membran entstehen Thylakoide O übereinandergestapelte Thylakoide → Grana/Granum Granathylakoide, dazwischen Stromathylakoide (einzeln) Stroma beinhaltet Ribosomen und DNA Sonnenblätter und Schattenblätter O Sonnenblätter sind kleiner und dicker als Schattenblätter Sonnenblätter haben meist mehrschichtiges Palisadengewebe mit vielen Chloroplasten Schattenblätter haben ein reduziertes Palisadengewebe mit großen Zellen und wenigen Chloroplasten; dafür viel Chlorophyll, um das vorhandene Licht optimal auszunutzen Sonnenblätter erreichen Lichtsättigung bei höherer Lichtintensität, sind im Starklicht fotosynthetisch aktiver und erzielen höhere Nettofotosyntheserate als Schattenblätter Schattenblätter erreichen schneller Lichtkompensationspunkt und somit schneller positive Nettofotosyntheserate Gesamtfotosyntheseleistung wird optimiert, da Schattenblätter bei niedrigen und Sonnenblätter bei hohen Lichtintensitäten leistungsfähig sind Sonnen- und Schattenpflanzen: Mit gesamtem Organismus an jeweiligen Standort angepasst Transpiration und Fotosynthese da der Wassergehalt des Blattes höher ist als der der Luft, verdunstet Wasser und diffundiert als Wasserdampf aus den Blättern O das Blatt betreibt Transpiration verlorenes Wasser strömt aus den umgebenden Zellen und dem Leitbündel in die Blattzellen nach Unterdruck entsteht in den Wasserleitungsbahnen, kann sich bis zu den Wurzeln fortsetzen › Transpirationssog Wasser wird mit gelösten Mineralstoffen ins Blatt transportiert, großer Teil geht über Transpiration wieder verloren ● nur geringer Teil wird für Wachstums- und Stoffwechselvorgänge verwendet Transpiration erfolgt auf verschiedenen Wegen cuticuläre Transpiration Blatt transpiriert über Blattoberfläche O Ausmaß wird von der Dicke der Cuticula bestimmt und ist nicht von der Pflanze regulierbar ● stomatäre Transpiration → größter Teil der Transpiration; ist von der Pflanze regulierbar jede Spaltöffnung wird von zwei bohnenförmigen Schließzellen begrenzt O enthalten Chloroplasten Kalium-Ionen gelangen durch Ionenpumpen aus Epidermiszellen in die Schließzellen Wasser strömt osmotisch nach O Volumen der Schließzellen ist erhöht Wände der Schließzellen sind verdickt, nur Rück- und mittlere Bauchwand sind unverdickt Rückwand dehnt sich aus, wenn Wasser einströmt, Bauchwand wird nach hinten gezogen Spaltöffnung vergrößert sich Wasserverlust führt zu einer Volumenabnahme der Schließzelle Bauchwände bewegen sich aufeinander zu Spaltöffnung verkleinert sich O O Licht und niedrige Kohlenstoffdioxidkonzentration in den Interzellularen o Kalium-Ionenpumpen werden aktiviert Stomata öffnen sich und Kohlenstoffdioxid kann einströmen dadurch wird die Transpirationsrate erhöht hoher Wasserverlust → Spaltöffnung wird zur Vermeidung von Austrocknung geschlossen Öffnungsweite der Spaltöffnung Kompromiss zwischen Fotosyntheserate und Intensität der Transpiration Absorptions- und Wirkungsspektrum trifft ein Lichtstrahl auf ein Glasprisma, wird das Licht in Spektralfarben zerlegt Farben entsprechen Licht der Wellenlängen von 400 bis 750nm violettes Licht (400nm) ist kurzwelliger als rotes Licht (650-750nm) wird Chlorophyll in den Strahlengang eingebracht, fehlen blau und orangerot O Licht dieser Farben/Wellenlängen wurde vom Blattfarbstoff aufgenommen (absorbiert) → Lichtabsorption Grünes Licht wird nicht absorbiert, sondern reflektiert O Laubblatt erscheint grün Laubblätter enthalten Gemisch verschiedener Farbstoffe ○ Chlorophyll a + b (grün) und Carotinoide (orange-gelb) Fotometer misst Absorption in Abhängigkeit von der Wellenlänge man erhält Absorptionsspektrum der Farbstoffe misst man die Fotosyntheserate der Pflanze bei Licht verschiedener Wellenlängen, erhält man das Wirkungsspektrum O ○ zeigt, bei welchen Wellenlängen die Fotosynthese am besten abläuft Fotosyntheserate bei 450 und 680nm maximal, dort haben Chlorophyll a und b ihre Absorptionsmaxima O Chlorophyll a und b absorbieren hauptsächlich das Licht, das für die Fotosynthese benötigt wird Fotosysteme ● funktionelle Einheiten aus Fotosynthesefarbstoffen, befinden sich in den Thylakoidmembranen der Chloroplasten besteht aus Reaktionszentrum und Antennenkomplex Antennenkomplex enthält mehrere hundert Moleküle Chlorophyll a und b und Carotinoide, die jeweils verschiedene Absorptionsmaxima haben O Fotosystem kann Licht unterschiedlicher Wellenlängen absorbieren wenn Farbstoffmolekül Licht absorbiert, kann Energie auf benachbartes Farbmolekül übertragen werden Energietransfer nur möglich, wenn das zweite Molekül im längerwelligen, energieärmeren Strahlungsbereich absorbiert O es muss ein energetisches Gefälle bestehen absorbierte Energie wird auf bestimmtes Molekül im Reaktionszentrum übertragen dort befindet sich der primäre Elektronenakzeptor angeregtes Chlorophyll-a-Molekül gibt Elektron an den primären Elektronenakzeptor ab, sodass das Molekül oxidiert wird Zentrale Reaktion der Fotosynthese: Lichtenergie wird in chemische Energie umgewandelt O Experiment von Emerson: Licht von 680 bzw 700nm Wellenlänge hat vergleichbare Fotosyntheserate gleichzeitige Bestrahlung mit 680 und 700nm → mehr als doppelt so hohe Fotosyntheserate Schlussfolgerung: Zwei verschiedene Fotosysteme; leisten zu zweit mehr als einzeln Emerson-Effekt O nach Reihenfolge der Entdeckung wurden sie Fotosystem I und II genannt Fotosystem I: Chlorophyll-a-Protein-Komplex; Absorptionsmaximum 700nm Fotosystem II: Ähnlicher Komplex; Maximum 680nm deshalb Benennung der jeweiligen Chlorophyll-a-Moleküle P700 bzw. P680 O Lichtabhängige Reaktionen Verlauf der lichtabhängigen Reaktionen: Elektronen werden vom Wasser über die Fotosysteme I und II zum Molekül NADP+ transportiert bevorzugter Weg: Nichtzyklischer Elektronentransport im Fotosystem II wird durch Lichtabsorption ein Elektron von Chlorophyll P680 im P680 im Reaktionszentrum angeregt und auf ein höheres Energieniveau gehoben angeregtes P680* gibt Elektron an den primären Elektronenakzeptor ab → wird zu P680+ O Elektronenlücke wird durch Elektron aus dem Wasser geschlossen mit dem Fotosystem II gekoppelter Enzymkomplex spaltet Wasser in Elektronen, Protonen und Sauerstoff O Fotolyse des Wassers; durch Lichtenergie bedingt ■ H2O → 2 H+ + 2e- + ½ O2 eins der freigesetzten Elektronen wird auf P680+ übertragen es entsteht wieder P680 primärer Elektronenakzeptor wurde durch Aufnahme des Elektrons reduziert, gibt Elektron sofort an anderes Molekül weiter O Oxidation; ist zu neuer Elektronenaufnahme bereit System, das zwischen reduziertem und oxidiertem Zustand wechselt → Redoxsystem Elektron durchläuft auf dem Weg zum Fotosystem I eine Kette von Redoxsystem o Plastochinon, Cytochrom-b/f-Komplex, Plastocyanin Elektron nimmt während der Elektronentransportkette von System zu System zu, Energie des Elektrons nimmt dabei ab O Elektron wird von Fotosystem II zu I im Energiegefälle „bergab“ transportiert füllt am Ende der Transportkette die Elektronenlücke von P700+ im Fotosystem I auch im Fotosystem I findet durch Licht Elektronenabgabe an primären Elektronenakzeptor statt gibt Elektron an Redoxsystem Ferredoxin nacheinander durchlaufen beide freigesetzten Elektronen aus dem Wasser die Elektronentransportkette werden mit zwei Protonen auf NADP+ übertragen O mithilfe von NADP+-Reduktase entsteht NADPH+H+ zusammenfassend fließen bei Belichtung ständig Elektronen von Wassermolekülen zu NADP+ O treibende Kraft für Elektronenfluss ist Licht, das von beiden Fotosystemen absorbiert wird Protonenkonzentration im Stroma durch Wirkung von NADP+-Reduktase verringert gleichzeitig Konzentration im Thylakoidinnenraum durch Fotolyse erhört weiterer Vorgang verstärkt Konzentrationsunterschied: Mithilfe von Energie, die beim Elektronentransport zwischen Plastochinon und Cytochrom-b/f-Komplex frei wird, werden Protonen gegen Konzentrationsgefälle in den Thylakoidinnenraum gepumpt der entstandene Protonengradient dient zur ATP-Bildung Protonen fließen in Richtung Konzentrationsgefälle durch ATP-Synthase-Kanal nach außen Energie wird frei, diese kann von ATP-Synthase genutzt werden, um eine Phosphatgruppe an ADP zu binden → ATP-Synthese letztendlich ist Sonnenlicht die treibende Kraft →→ Fotophosphorylierung nichtzyklischer Elektronentransport gleich viel ATP und NADPH+H+ entstehen für lichtunabhängige Reaktionen ist aber mehr ATP nötig o zyklischer Elektronentransport gleicht den Unterschied aus → bildet nur ATP Elektronen von P700* (angeregt) werden auf Ferredoxin übertragen, gelangen über Elektronentransportkette zum Cytochrom-b/f-Komplex und fließen über das Plastocyanin zurück zum P700 O auch beim zyklischen Elektronentransport werden Protonen vom Stroma in den Thylakoidinnenraum gepumpt O ATP kann gebildet werden nur Fotosystem I ist beteiligt → zyklische Fotophosphorylierung Lichtunabhängige Reaktionen Verlauf der lichtunabhängigen Reaktionen: Im Stroma der Chloroplasten wird aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Glucose aufgebaut Teilreaktionen wurden von Melvin Calvin mithilfe der Isotopenmarkierung untersucht O er führte Algen radioaktiv markiertes Kohlenstoffdioxid zu und unterbrach die Fotosynthese nach unterschiedlicher Dauer konnte anhand der Radioaktivität und mithilfe der Chromatografie die markierten Stoffe identifizieren ○ Ermittlung des Weges von Kohlenstoff in den lichtunabhängigen Reaktionen von Kohlenstoffdioxid bis hin zu Glucose Erkenntnis: Teilreaktionen laufen in einem Kreisprozess ab Calvin-Zyklus lässt sich in drei Abschnitte einteilen im ersten Abschnitt wird Kohlenstoffdioxid in ein organisches Molekül eingebaut

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So ein schöner Lernzettel 😍😍 super nützlich und hilfreich!

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dafür viel Chlorophyll, um das vorhandene Licht optimal auszunutzen Sonnenblätter erreichen Lichtsättigung bei höherer Lichtintensität, sind im Starklicht fotosynthetisch aktiver und erzielen höhere Nettofotosyntheserate als Schattenblätter Schattenblätter erreichen schneller Lichtkompensationspunkt und somit schneller positive Nettofotosyntheserate Gesamtfotosyntheseleistung wird optimiert, da Schattenblätter bei niedrigen und Sonnenblätter bei hohen Lichtintensitäten leistungsfähig sind Sonnen- und Schattenpflanzen: Mit gesamtem Organismus an jeweiligen Standort angepasst Transpiration und Fotosynthese da der Wassergehalt des Blattes höher ist als der der Luft, verdunstet Wasser und diffundiert als Wasserdampf aus den Blättern O das Blatt betreibt Transpiration verlorenes Wasser strömt aus den umgebenden Zellen und dem Leitbündel in die Blattzellen nach Unterdruck entsteht in den Wasserleitungsbahnen, kann sich bis zu den Wurzeln fortsetzen › Transpirationssog Wasser wird mit gelösten Mineralstoffen ins Blatt transportiert, großer Teil geht über Transpiration wieder verloren ● nur geringer Teil wird für Wachstums- und Stoffwechselvorgänge verwendet Transpiration erfolgt auf verschiedenen Wegen cuticuläre Transpiration Blatt transpiriert über Blattoberfläche O Ausmaß wird von der Dicke der Cuticula bestimmt und ist nicht von der Pflanze regulierbar ● stomatäre Transpiration → größter Teil der Transpiration; ist von der Pflanze regulierbar jede Spaltöffnung wird von zwei bohnenförmigen Schließzellen begrenzt O enthalten Chloroplasten Kalium-Ionen gelangen durch Ionenpumpen aus Epidermiszellen in die Schließzellen Wasser strömt osmotisch nach O Volumen der Schließzellen ist erhöht Wände der Schließzellen sind verdickt, nur Rück- und mittlere Bauchwand sind unverdickt Rückwand dehnt sich aus, wenn Wasser einströmt, Bauchwand wird nach hinten gezogen Spaltöffnung vergrößert sich Wasserverlust führt zu einer Volumenabnahme der Schließzelle Bauchwände bewegen sich aufeinander zu Spaltöffnung verkleinert sich O O Licht und niedrige Kohlenstoffdioxidkonzentration in den Interzellularen o Kalium-Ionenpumpen werden aktiviert Stomata öffnen sich und Kohlenstoffdioxid kann einströmen dadurch wird die Transpirationsrate erhöht hoher Wasserverlust → Spaltöffnung wird zur Vermeidung von Austrocknung geschlossen Öffnungsweite der Spaltöffnung Kompromiss zwischen Fotosyntheserate und Intensität der Transpiration Absorptions- und Wirkungsspektrum trifft ein Lichtstrahl auf ein Glasprisma, wird das Licht in Spektralfarben zerlegt Farben entsprechen Licht der Wellenlängen von 400 bis 750nm violettes Licht (400nm) ist kurzwelliger als rotes Licht (650-750nm) wird Chlorophyll in den Strahlengang eingebracht, fehlen blau und orangerot O Licht dieser Farben/Wellenlängen wurde vom Blattfarbstoff aufgenommen (absorbiert) → Lichtabsorption Grünes Licht wird nicht absorbiert, sondern reflektiert O Laubblatt erscheint grün Laubblätter enthalten Gemisch verschiedener Farbstoffe ○ Chlorophyll a + b (grün) und Carotinoide (orange-gelb) Fotometer misst Absorption in Abhängigkeit von der Wellenlänge man erhält Absorptionsspektrum der Farbstoffe misst man die Fotosyntheserate der Pflanze bei Licht verschiedener Wellenlängen, erhält man das Wirkungsspektrum O ○ zeigt, bei welchen Wellenlängen die Fotosynthese am besten abläuft Fotosyntheserate bei 450 und 680nm maximal, dort haben Chlorophyll a und b ihre Absorptionsmaxima O Chlorophyll a und b absorbieren hauptsächlich das Licht, das für die Fotosynthese benötigt wird Fotosysteme ● funktionelle Einheiten aus Fotosynthesefarbstoffen, befinden sich in den Thylakoidmembranen der Chloroplasten besteht aus Reaktionszentrum und Antennenkomplex Antennenkomplex enthält mehrere hundert Moleküle Chlorophyll a und b und Carotinoide, die jeweils verschiedene Absorptionsmaxima haben O Fotosystem kann Licht unterschiedlicher Wellenlängen absorbieren wenn Farbstoffmolekül Licht absorbiert, kann Energie auf benachbartes Farbmolekül übertragen werden Energietransfer nur möglich, wenn das zweite Molekül im längerwelligen, energieärmeren Strahlungsbereich absorbiert O es muss ein energetisches Gefälle bestehen absorbierte Energie wird auf bestimmtes Molekül im Reaktionszentrum übertragen dort befindet sich der primäre Elektronenakzeptor angeregtes Chlorophyll-a-Molekül gibt Elektron an den primären Elektronenakzeptor ab, sodass das Molekül oxidiert wird Zentrale Reaktion der Fotosynthese: Lichtenergie wird in chemische Energie umgewandelt O Experiment von Emerson: Licht von 680 bzw 700nm Wellenlänge hat vergleichbare Fotosyntheserate gleichzeitige Bestrahlung mit 680 und 700nm → mehr als doppelt so hohe Fotosyntheserate Schlussfolgerung: Zwei verschiedene Fotosysteme; 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P680 O Lichtabhängige Reaktionen Verlauf der lichtabhängigen Reaktionen: Elektronen werden vom Wasser über die Fotosysteme I und II zum Molekül NADP+ transportiert bevorzugter Weg: Nichtzyklischer Elektronentransport im Fotosystem II wird durch Lichtabsorption ein Elektron von Chlorophyll P680 im P680 im Reaktionszentrum angeregt und auf ein höheres Energieniveau gehoben angeregtes P680* gibt Elektron an den primären Elektronenakzeptor ab → wird zu P680+ O Elektronenlücke wird durch Elektron aus dem Wasser geschlossen mit dem Fotosystem II gekoppelter Enzymkomplex spaltet Wasser in Elektronen, Protonen und Sauerstoff O Fotolyse des Wassers; durch Lichtenergie bedingt ■ H2O → 2 H+ + 2e- + ½ O2 eins der freigesetzten Elektronen wird auf P680+ übertragen es entsteht wieder P680 primärer Elektronenakzeptor wurde durch Aufnahme des Elektrons reduziert, gibt Elektron sofort an anderes Molekül weiter O Oxidation; ist zu neuer Elektronenaufnahme bereit System, das zwischen reduziertem und oxidiertem Zustand wechselt → Redoxsystem Elektron durchläuft auf dem Weg zum Fotosystem I eine Kette von Redoxsystem o Plastochinon, Cytochrom-b/f-Komplex, Plastocyanin Elektron nimmt während der Elektronentransportkette von System zu System zu, Energie des Elektrons nimmt dabei ab O Elektron wird von Fotosystem II zu I im Energiegefälle „bergab“ transportiert füllt am Ende der Transportkette die Elektronenlücke von P700+ im Fotosystem I auch im Fotosystem I findet durch Licht Elektronenabgabe an primären Elektronenakzeptor statt gibt Elektron an Redoxsystem Ferredoxin nacheinander durchlaufen beide freigesetzten Elektronen aus dem Wasser die Elektronentransportkette werden mit zwei Protonen auf NADP+ übertragen O mithilfe von NADP+-Reduktase entsteht NADPH+H+ zusammenfassend fließen bei Belichtung ständig Elektronen von Wassermolekülen zu NADP+ O treibende Kraft für Elektronenfluss ist Licht, das von beiden Fotosystemen absorbiert wird Protonenkonzentration im Stroma durch Wirkung von NADP+-Reduktase verringert gleichzeitig Konzentration im Thylakoidinnenraum durch Fotolyse erhört weiterer Vorgang verstärkt Konzentrationsunterschied: Mithilfe von Energie, die beim Elektronentransport zwischen Plastochinon und Cytochrom-b/f-Komplex frei wird, werden Protonen gegen Konzentrationsgefälle in den Thylakoidinnenraum gepumpt der entstandene Protonengradient dient zur ATP-Bildung Protonen fließen in Richtung Konzentrationsgefälle durch ATP-Synthase-Kanal nach außen Energie wird frei, diese kann von ATP-Synthase genutzt werden, um eine Phosphatgruppe an ADP zu binden → ATP-Synthese letztendlich ist Sonnenlicht die treibende Kraft →→ Fotophosphorylierung nichtzyklischer Elektronentransport gleich viel ATP und NADPH+H+ entstehen für lichtunabhängige Reaktionen ist aber mehr ATP nötig o zyklischer Elektronentransport gleicht den Unterschied aus → bildet nur ATP Elektronen von P700* (angeregt) werden auf Ferredoxin übertragen, gelangen über Elektronentransportkette zum Cytochrom-b/f-Komplex und fließen über das Plastocyanin zurück zum P700 O auch beim zyklischen Elektronentransport werden Protonen vom Stroma in den Thylakoidinnenraum gepumpt O ATP kann gebildet werden nur Fotosystem I ist beteiligt → zyklische Fotophosphorylierung Lichtunabhängige Reaktionen Verlauf der lichtunabhängigen Reaktionen: Im Stroma der Chloroplasten wird aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Glucose aufgebaut Teilreaktionen wurden von Melvin Calvin mithilfe der Isotopenmarkierung untersucht O er führte Algen radioaktiv markiertes Kohlenstoffdioxid zu und unterbrach die Fotosynthese nach unterschiedlicher Dauer konnte anhand der Radioaktivität und mithilfe der Chromatografie die markierten Stoffe identifizieren ○ Ermittlung des Weges von Kohlenstoff in den lichtunabhängigen Reaktionen von Kohlenstoffdioxid bis hin zu Glucose Erkenntnis: Teilreaktionen laufen in einem Kreisprozess ab Calvin-Zyklus lässt sich in drei Abschnitte einteilen im ersten Abschnitt wird Kohlenstoffdioxid in ein organisches Molekül eingebaut