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Fotosynthese - LK
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Chloroplast, Blattquerschnitt, Fotosysteme, Lichtreaktion, Dunkelreaktion
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1) Chloroplast 2) Blattquerschnitt Cuticula Epidermis Palisadengewebe Schwammgewebe. Epidermis untere Cuticula Thylakoidmembran ringförmige DNA- äußere Chloroplasten- membran Stroma (Matrix). 3) Fotosysteme Ribosomen Stärkekorn Querschnitt eines Laubblattes Schließzellen 1 Spaltöffnung Blattpigmente: - Chlorophyll a: 440nm, 660nm - Chlorophyll b: 450nm, 640nm - B-Carotin: 460nm Farben: - blau: 400nm - 470nm - grün: 470nm - 580nm - gelb: 580nm - 600nm - rot: 600nm - 700nm Fotosynthese B ∞∞ Cuticula relative Absorption Grana(-Stapel) 400 Lumen (=Granainnenraum) Epidermis Schwammgewebe Gasaustausch Palisadengewebe Enthält 80% der Chloroplasten Spaltöffnung Spaltöffnungen Verhindert H₂O Verdunstung, dünne Wachsschicht Schutz des Organismus, Stabilität Absorptionsspektrum 500 600 Wellenlänge (nm) Licht: sichtbare, elektromagnetische Strahlung Farbe: verschiedene Wellenlängen des Lichts Bestandteile: Blattpigmente, e-, Photonen, Proteine Lichtsammelfalle: Licht absorbieren/filtern, e- zu Reaktionszentrum leiten Grünlücke: Bereich, der von keinem Blattpigment absorbiert werde kann Chlorophyll a Chlorophyll b Carotinoide 700 Cornelsen S.130 4) Fotosynthese 4.1) Lichtabhängige Reaktion/Primärreaktion/Lichtreaktion In der Thylakoidmembran Benötigte Bestandteile: Licht, H₂O, NADP, ADP+P Licht trifft auf FII, e- werden angeregt und auf höheres Energieniveau gebracht → FII will Lücke auffüllen ● Photolysekomplex spaltet 2H₂O zu O₂, 4H, 4e- → 0₂ verlässt Zelle, e- in Photolysekomplex, dann in FII e-wandert in Plastochinon, Protonen aus Stroma (außen) ins Plastochinon e- und H in Cytochromkomplex, H ins Innere gepumpt, e- in Plastocyanin außen negativ, innen positiv e- hat auf dem Weg Proteinkomplexe verloren ● e-in FI Licht kommt an, e- wird auf höheres Energielevel gebracht e- in Ferredoxin, anderes e- füllt Lücke in FI e- in NADP-Reductase → synthetisiert NADPH+H aus Stroma außen: 2e- + 2H + NADP 4.2) Lichtunabhängige Wasserspaltung Reaktion/Dunkelreaktion/Calvin-Zyklus/Sekundärreaktion Elektronenfluss PQ Photosystem II 4.3) Reaktionsgleichungen Cytochrom Komplex Pc Im Stroma Ausgangsstoffe: ATP und NADPH+H+ (aus Lichtreaktion) 6CO₂ (C₁) in Zyklus eingeschleust → wird von Rubisco an Ribulose- 1,5-bisphosphat (C₁) gebunden → 6C₁ + 6C5 =...
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6C6 (instabil) 6C612C3 (Phosphoglycerat) Phosphoglycerat (C3) durch ATP zu 12 1,3-Bisphosphoglycerat (C3) umgebaut → ATP zu ADP (zu Lichtreaktion) 1,3-Bisphosphoglycerat (C3) durch NADPH+H+ reduziert zu 12 3- Phophoglycerinaldehyd (C3) → NADPH+H+ zu NADPH (zu Lichtreaktion) Photosystem I Thylakoid Innenraum e-in ATP-Synthase → Energieausstoß im Stroma durch Konzentrationsgefälle → ADP + P → ATP (H von innen nach außen → Energieausstoß) 12 H₂O + 12NADP + 18(ADP+P) → 60₂ + 12 NADP+H + 18ATP ↓ C₂ NADP*+ 2 H* Fd 6CO₂ (6₂) +6Ribulose-1,5-bisphosphal ((5) / Rubisco 12 Phosphoglyceat (C₂) ATP ↓ C G ADP+ NADPH + H NADP-Reduktase Gesamt: 12H2O + 6CO2 → Licht/Chlorophyll → C6H₁2O6 + 6H₂O + 60₂ 1.Reaktion: 12 H₂O + 12 NADP + 18 ATP+P 6 O₂ + 12 NADPH+H. + 18 ATP лор 12 1,3-Bisphosphoglyceal ((₂) NADPH rif + NADP 4.4) Zusammenhang der Primär- und Sekundärreaktion Reduktionsäquivalente: Ausgangsstoffe für die Primärreaktion werden in der Skundärreaktion gebildet ATP-Synthase 12 8-Phosphoglycerinaldehyd ((3) 2²/ Cg Haz Q 2 3-Phosphoglycerinaldehyd (C3) zu Glukosering (C6H₁2O6) verbaut 10 3-Phosphoglycerinaldehyd (C3) zu 6 Ribulose-1,5-bisphosphat (C₁) (Ausgangsstoff) + ADP (zu Lichtreaktion) 6 Ribulase -1,5-bisphosphat (15) +HOP 2. Reaktion: 6 CO₂ + 12 NADPH+H + 18ATP + 12H₂O→ C6H12O6 + 12NADP + 18 ADP+P + 6H 2 ATP 1 reello Fotosynthese apparente Fotosynthese Kompensationspunkt 5 10 Atmung Beleuchtungsstärke (kb). 15 0 1:0 Starklicht Schwachlicht 40 Temperatur (°C) Og-Abgabe (relative Einheiten) CO₂-Gehalt der Luft 0.1 CO₂-Gehalt (%)
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