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Aufbau des Chloroplasten und Photosynthese: Calvin-Zyklus einfach erklärt

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xKatly

18.5.2021

Biologie

Fotosynthese- Primärreaktion und Calvin Zyklus

Fächer

Biologie

Stoffwechsel

Photosynthese

Calvin zyklus

1.895

•

18. Mai 2021

•

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Aufbau des Chloroplasten und Photosynthese: Calvin-Zyklus einfach erklärt

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xKatly

@xkatly

Die Photosyntheseist ein lebenswichtiger Prozess für Pflanzen und die... Mehr anzeigen

04 BEDEUTUNG-direkte oder indirekte Nahrungs- Photosystem - liefert für aerobe Organismem den notwendigen 0₂ - wichtiger Prozess im Kohlenst

Photosysteme und Lichtreaktion

Die Photosystem Aufbau ist entscheidend für die Effizienz der Lichtreaktion. Ein Photosystem besteht aus einem Lichtsammelkomplex und einem Reaktionszentrum. Der Lichtsammelkomplex funktioniert wie eine "Lichtsammeltalle", in der Hunderte von Pigmentmolekülen an Transmembranproteinen gebunden sind und als Antennenpigmente wirken.

Definition: Ein Photosystem ist eine funktionelle Einheit in der Thylakoidmembran von Chloroplasten, die aus Pigmentmolekülen und Proteinen besteht und für die Lichtabsorption und den Beginn der Elektronentransportkette verantwortlich ist.

Es gibt zwei Hauptphotosysteme:

  1. Photosystem 2 PSIIPS II: Absorptionsmaximum bei 680 nm P680P680 Enthält einen Wasserspaltungskomplex zur Photolyse des Wassers
  2. Photosystem 1 PSIPS I: Absorptionsmaximum bei 700 nm P700P700 Kein Wasserspaltungskomplex

Highlight: Der Photosystem 1 und 2 Unterschied liegt hauptsächlich in ihrer Wellenlänge und Funktion. PS II ist für die Wasserspaltung zuständig, während PS I am Ende der Elektronentransportkette steht.

Die Primär- oder Lichtreaktion läuft wie folgt ab:

  1. Sonnenlicht trifft auf PS II P680P680.
  2. Elektronen werden angeregt und auf ein höheres Energieniveau gebracht.
  3. Die angeregten Elektronen werden auf die Elektronentransportkette übertragen.
  4. Durch Photolyse des Wassers werden Elektronen, Protonen und Sauerstoff freigesetzt.
  5. Die Elektronen durchlaufen die Transportkette, wobei Energie für die ATP-Synthase freigesetzt wird.
  6. In PS I P700P700 wird der gleiche Vorgang wiederholt.
  7. Am Ende der Kette werden die Elektronen auf NADP⁺ übertragen, wodurch NADPH + H⁺ entsteht.

Example: Die Lichtreaktion kann man sich wie eine Wassermühle vorstellen: Das Licht treibt den Elektronenfluss an, der wiederum die Produktion von ATP und NADPH + H⁺ antreibt, ähnlich wie fließendes Wasser ein Mühlrad antreibt.

Diese Produkte der Lichtreaktion - ATP und NADPH + H⁺ - werden im anschließenden Calvin-Zyklus für die Synthese von Glucose benötigt.

04 BEDEUTUNG-direkte oder indirekte Nahrungs- Photosystem - liefert für aerobe Organismem den notwendigen 0₂ - wichtiger Prozess im Kohlenst

Bedeutung und Aufbau der Chloroplasten

Die Photosynthese ist von fundamentaler Bedeutung für das Leben auf der Erde. Sie liefert nicht nur Nahrung für aerobe Organismen, sondern auch den lebenswichtigen Sauerstoff. Darüber hinaus spielt sie eine entscheidende Rolle im Kohlenstoffkreislauf und bei der Herstellung von Energieressourcen wie Holz, Kohle und Erdöl. Indirekt beeinflusst sie sogar die Ozonschicht, die uns vor schädlicher UV-Strahlung schützt.

Der Aufbau Chloroplasten ist komplex und perfekt auf ihre Funktion abgestimmt:

  1. Die äußere und innere Membran bilden die Chloroplastenhülle, die für die Aufnahme und Abgabe von Substanzen verantwortlich ist.
  2. Ribosomen sind für die Translation bei der Proteinbiosynthese zuständig.
  3. Thylakoide absorbieren Licht und sind der Ort der Lichtreaktion.
  4. Lipidtröpfchen dienen der Speicherung von Reservestoffen.
  5. Die Matrix ist der Ort der Sekundärreaktion der Photosynthese.
  6. Stärkekörner und Grana StapelvonThylakoidenStapel von Thylakoiden sind für die Speicherung und Primärreaktion verantwortlich.
  7. DNA trägt die Erbinformation.

Highlight: Chloroplasten vorkommen hauptsächlich in grünen Pflanzen und Algen. Sie sind der Ort, an dem der grüne Farbstoff Chlorophyll synthetisiert wird, der das Sonnenlicht absorbiert und zum Reaktionszentrum der Pflanze weiterleitet.

Die Chloroplasten Funktion ist eng mit der Photosynthese verknüpft. Dieser Energie- und Stoffwechselprozess ermöglicht es Pflanzen, aus energiearmen anorganischen Stoffen energiereiche organische Stoffe aufzubauen. Die Grundgleichung der Photosynthese lautet:

6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

Definition: Die Photosynthese ist ein autotropher Assimilationsprozess, bei dem die Pflanze sich selbst ernährt, indem sie Lichtenergie nutzt, um aus Kohlendioxid und Wasser Glucose und Sauerstoff zu produzieren.

Die Effizienz der Photosynthese hängt von verschiedenen Faktoren ab:

  • Temperatur: Die Leistung steigt mit der Temperatur bis zu einem Optimum, danach kommt es zur Denaturierung der Enzyme.
  • CO₂-Konzentration: Eine Steigerung bis zu 0,1% führt zu erhöhter Leistung, danach tritt Sättigung ein.
  • Licht: Die Leistung steigt bis zur Lichtsättigung. Am Lichtkompensationspunkt herrscht ein Gleichgewicht zwischen CO₂-Aufnahme und -Abgabe.

Vocabulary: Der Lichtkompensationspunkt ist der Punkt, an dem die CO₂-Aufnahme durch Photosynthese und die CO₂-Abgabe durch Atmung im Gleichgewicht stehen.



Wir dachten, du würdest nie fragen...

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

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Sudenaz Ocak

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Stoffwechsel

Photosynthese

Calvin zyklus

 

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•

18. Mai 2021

•

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@xkatly

Die Photosynthese ist ein lebenswichtiger Prozess für Pflanzen und die gesamte Biosphäre. Sie liefert Sauerstoff, ist Teil des Kohlenstoffkreislaufs und produziert Energieressourcen. Chloroplastenspielen dabei eine zentrale Rolle. Sie bestehen aus einer Doppelmembran, Thylakoiden für die Lichtreaktion und einer Matrix... Mehr anzeigen

04 BEDEUTUNG-direkte oder indirekte Nahrungs- Photosystem - liefert für aerobe Organismem den notwendigen 0₂ - wichtiger Prozess im Kohlenst

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Photosysteme und Lichtreaktion

Die Photosystem Aufbau ist entscheidend für die Effizienz der Lichtreaktion. Ein Photosystem besteht aus einem Lichtsammelkomplex und einem Reaktionszentrum. Der Lichtsammelkomplex funktioniert wie eine "Lichtsammeltalle", in der Hunderte von Pigmentmolekülen an Transmembranproteinen gebunden sind und als Antennenpigmente wirken.

Definition: Ein Photosystem ist eine funktionelle Einheit in der Thylakoidmembran von Chloroplasten, die aus Pigmentmolekülen und Proteinen besteht und für die Lichtabsorption und den Beginn der Elektronentransportkette verantwortlich ist.

Es gibt zwei Hauptphotosysteme:

  1. Photosystem 2 PSIIPS II: Absorptionsmaximum bei 680 nm P680P680 Enthält einen Wasserspaltungskomplex zur Photolyse des Wassers
  2. Photosystem 1 PSIPS I: Absorptionsmaximum bei 700 nm P700P700 Kein Wasserspaltungskomplex

Highlight: Der Photosystem 1 und 2 Unterschied liegt hauptsächlich in ihrer Wellenlänge und Funktion. PS II ist für die Wasserspaltung zuständig, während PS I am Ende der Elektronentransportkette steht.

Die Primär- oder Lichtreaktion läuft wie folgt ab:

  1. Sonnenlicht trifft auf PS II P680P680.
  2. Elektronen werden angeregt und auf ein höheres Energieniveau gebracht.
  3. Die angeregten Elektronen werden auf die Elektronentransportkette übertragen.
  4. Durch Photolyse des Wassers werden Elektronen, Protonen und Sauerstoff freigesetzt.
  5. Die Elektronen durchlaufen die Transportkette, wobei Energie für die ATP-Synthase freigesetzt wird.
  6. In PS I P700P700 wird der gleiche Vorgang wiederholt.
  7. Am Ende der Kette werden die Elektronen auf NADP⁺ übertragen, wodurch NADPH + H⁺ entsteht.

Example: Die Lichtreaktion kann man sich wie eine Wassermühle vorstellen: Das Licht treibt den Elektronenfluss an, der wiederum die Produktion von ATP und NADPH + H⁺ antreibt, ähnlich wie fließendes Wasser ein Mühlrad antreibt.

Diese Produkte der Lichtreaktion - ATP und NADPH + H⁺ - werden im anschließenden Calvin-Zyklus für die Synthese von Glucose benötigt.

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Bedeutung und Aufbau der Chloroplasten

Die Photosynthese ist von fundamentaler Bedeutung für das Leben auf der Erde. Sie liefert nicht nur Nahrung für aerobe Organismen, sondern auch den lebenswichtigen Sauerstoff. Darüber hinaus spielt sie eine entscheidende Rolle im Kohlenstoffkreislauf und bei der Herstellung von Energieressourcen wie Holz, Kohle und Erdöl. Indirekt beeinflusst sie sogar die Ozonschicht, die uns vor schädlicher UV-Strahlung schützt.

Der Aufbau Chloroplasten ist komplex und perfekt auf ihre Funktion abgestimmt:

  1. Die äußere und innere Membran bilden die Chloroplastenhülle, die für die Aufnahme und Abgabe von Substanzen verantwortlich ist.
  2. Ribosomen sind für die Translation bei der Proteinbiosynthese zuständig.
  3. Thylakoide absorbieren Licht und sind der Ort der Lichtreaktion.
  4. Lipidtröpfchen dienen der Speicherung von Reservestoffen.
  5. Die Matrix ist der Ort der Sekundärreaktion der Photosynthese.
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Highlight: Chloroplasten vorkommen hauptsächlich in grünen Pflanzen und Algen. Sie sind der Ort, an dem der grüne Farbstoff Chlorophyll synthetisiert wird, der das Sonnenlicht absorbiert und zum Reaktionszentrum der Pflanze weiterleitet.

Die Chloroplasten Funktion ist eng mit der Photosynthese verknüpft. Dieser Energie- und Stoffwechselprozess ermöglicht es Pflanzen, aus energiearmen anorganischen Stoffen energiereiche organische Stoffe aufzubauen. Die Grundgleichung der Photosynthese lautet:

6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

Definition: Die Photosynthese ist ein autotropher Assimilationsprozess, bei dem die Pflanze sich selbst ernährt, indem sie Lichtenergie nutzt, um aus Kohlendioxid und Wasser Glucose und Sauerstoff zu produzieren.

Die Effizienz der Photosynthese hängt von verschiedenen Faktoren ab:

  • Temperatur: Die Leistung steigt mit der Temperatur bis zu einem Optimum, danach kommt es zur Denaturierung der Enzyme.
  • CO₂-Konzentration: Eine Steigerung bis zu 0,1% führt zu erhöhter Leistung, danach tritt Sättigung ein.
  • Licht: Die Leistung steigt bis zur Lichtsättigung. Am Lichtkompensationspunkt herrscht ein Gleichgewicht zwischen CO₂-Aufnahme und -Abgabe.

Vocabulary: Der Lichtkompensationspunkt ist der Punkt, an dem die CO₂-Aufnahme durch Photosynthese und die CO₂-Abgabe durch Atmung im Gleichgewicht stehen.

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Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

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Ist Knowunity wirklich kostenlos?

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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