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Fotosynthese (lichtabhängige und lichtunabhängige Reaktion)
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Emma Röttig
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Eigenschaften der Fotosynthese und Ablauf der lichtabhängigen bzw. Primärreaktion und der lichtunabhängigen bzw. Sekundärreaktion.
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- Fotosynthese in Palisadengewebe, Chloroplast, Thylakoid / Grana Membran - durch Lichteinstrahlung Elektron entfernt, Wasser füllt die Lücke -Wasser wird aufgrund von Lichteinstrahlung gespalten - es werden Protonen (H+) frei, gelangen durch ATP-Synthase nach draußen Regeneration des Akzeptormolekuls Ribolose-1.5-biphosphat 6 ADP 6 (0₂ einbringen 6 ATP つ Glyceraldehyd-3-phosphat Calvin-Zyklus CO2-Fixierung CO2 Cs-Körper über Spalt- öffnungen Rubisco stabiler ATP NADPH+H Glucose Glycerinaldehyd-3-phosphat 3-Phosphatglycerat -Vbdg lichtabh. Reaktion Glucosebildung Reduktion 12 ATP 12 ADP + F Glycerinaldehyd-3-phosphat NADH + H+ NADP+ Fotosynthese Zellebene -Primärreaktion bzw. lichtabhängige Reaktion in der Thylakoid-Membran mit unterschiedlichen Fotosystemen, Elektronen - transportkette aus verschiedenen Redoxsystemen, Fotolyse des Wassers, Erzeugung eines Konzentrationsgefälles (H*), ATP-Bildung sowie Bildung von Reduktionsaquivalenten (NADPH + H+). -Sekundärreaktion bew. lichtunabhängige: Reaktion im Stroma mit Calvinzyklus, Kopplung von lichtabhängiger-/unabhängiger Reaktion (ATP bzw NADPH +H*), Übertragung von CO₂ auf C-5- Körper (Ribulase - bisphosphat) durch Rubisco (Enzym), Bildung zweier stabiler (-3-Körper (Phosphoglycerinsäure), durch Zufuhr von ATP und NADPH + H* (Kopplung mit lichtabhängiger Reaktion) entsteht Phospho- glycerinaldehyd (C-3-Körper), Umwandlung zu Glucose und Regeneration von Ribulo-se-bisphosphat ہ مممنمنم -Pflanzen stellen so eigene Nahrung / Energie her (autotroph) - benötigt U₂, Wasser, Licht → Sauerstoff, Glukose - Photosynthese = Redoxreaktion trang von Elektromen auf Reaktionspartner - Photosynthese steigern. höhere Lichtintensität / CO₂- Konzentration, Wärme lichtabhängig -Licht aufgenommen throphyll durch Primärreaktion (Spaltung durch Licht in Elektron & Proton) • Elektronen freigesetzt LICHTABHÄNGIGE REAKTIONEN PHOTOSYNTHESE Chlorophyll HO ATP ATP e · ermöglichen Umwandlung Lichtenergie in chemische Energie →in ATP gespeichert → Abfallprodukt Sauerstoff an Umwelt abgegeben durch Blattspaltöffnungen ・in Thylakoidmembran NADP+→ Umwandlung zu NADPH+H* ADP + P → Umwandlung zu ATP ATP-Synthase, Nutzung des Protonengradienten (Konzentrationsgefalle) CO₂ Kohlenstoffbindung Glukose (Zucker) Calvin- Benson- Zyklus Chloroplast DUNKELREAKTION LICHTUNABHÄNGIGE REAKTIONEN Chloroplast Glukose Sauerstoff Photosynthese Kohlenstoffdioxid Zusammenspiel Pflanzenzelle ATP Mitochondrium Zellatmung - mehr Radioaktivität = höhere Photosyntheserate / Glucosebildung - Lichtkompensationspunkt...
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· Photosynthese & Zellatmung im Gleichgewicht → steigende Lichtintensität bis Maximalwert: Lichtsättigung -Zied der Fotasynthese: Bildung von Kohlenhydraten aus Kohlenstoffdioxid - erfordert chemische Energie und Reduktionsmittel (ATP & NADH+H' bereitgestellt) ●●●●●●●●● lichtunabhängig ·CO₂-Aufnahme (Kohlenstofflindung) Sekundärreaktion CO₂, Elektronen, ATP zu Glukose umgewandelt →Stoffwechselkreislauf (Calvin-Zyklus) · von lichtabhängiger Reaktion abhängig sonst · Temperaturabhängigkeit (Enzyme bis 40°C) Denaturierung → Glukose ist Nahrung der Pflanze (Endprodukt) CO₂-Fixierung Ablauf im Stroma (da Enzyme wie Rubisco) NADPH+H+, ATP und CO₂ benötigt - Fotosynthese in Palisadengewebe, Chloroplast, Thylakoid / Grana Membran - durch Lichteinstrahlung Elektron entfernt, Wasser füllt die Lücke -Wasser wird aufgrund von Lichteinstrahlung gespalten - es werden Protonen (H+) frei, gelangen durch ATP-Synthase nach draußen Regeneration des Akzeptormolekuls Ribolose-1.5-biphosphat 6 ADP 6 (0₂ einbringen 6 ATP つ Glyceraldehyd-3-phosphat Calvin-Zyklus CO2-Fixierung CO2 Cs-Körper über Spalt- öffnungen Rubisco stabiler ATP NADPH+H Glucose Glycerinaldehyd-3-phosphat 3-Phosphatglycerat -Vbdg lichtabh. Reaktion Glucosebildung Reduktion 12 ATP 12 ADP + F Glycerinaldehyd-3-phosphat NADH + H+ NADP+ Fotosynthese Zellebene -Primärreaktion bzw. lichtabhängige Reaktion in der Thylakoid-Membran mit unterschiedlichen Fotosystemen, Elektronen - transportkette aus verschiedenen Redoxsystemen, Fotolyse des Wassers, Erzeugung eines Konzentrationsgefälles (H*), ATP-Bildung sowie Bildung von Reduktionsaquivalenten (NADPH + H+). -Sekundärreaktion bew. lichtunabhängige: Reaktion im Stroma mit Calvinzyklus, Kopplung von lichtabhängiger-/unabhängiger Reaktion (ATP bzw NADPH +H*), Übertragung von CO₂ auf C-5- Körper (Ribulase - bisphosphat) durch Rubisco (Enzym), Bildung zweier stabiler (-3-Körper (Phosphoglycerinsäure), durch Zufuhr von ATP und NADPH + H* (Kopplung mit lichtabhängiger Reaktion) entsteht Phospho- glycerinaldehyd (C-3-Körper), Umwandlung zu Glucose und Regeneration von Ribulo-se-bisphosphat
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