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Fotosynthese- Primärreaktion und Calvin Zyklus
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xKatly
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Aufbau eines Chloroplasten, Bedeutung der Photosynthese, autotrophe Assimilation, Abhängigkeit von Licht, CO2, Temperatur, Photosystem - Aufbau und Vergleich von PS 1 und 2, Elektronen Transportkette, Fotolyse, ATP-Synthase, Reaktionsgleichung,Fixierung C
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PRIMA-ILICHTREAKTION CALVIN-ZYKLUS (nach Melvin Calvin) -Sonnenlicht trifft Photosystem II (Chlorophyll P680) • ATP und das Reductionsãquivalent NADPH + H+ aus -Elektronen werden angeregt und auf ein höheres Primarreaktion benötigt •Die Umwandlung von CO₂ in C6H₁206 ist insge- Samt eine Reduktion Energieniveau gebracht -Übertragung auf Elektronen-Transportkette - Fotolyse von Wasser (H₂0→2H+ + 1¹/₂20₂ +2e=1 -e- wandern zum Chlorophyll & füllen Elektro- nenlücke auf -Elektronen durchlaufen e-Transportkette, welche aus Redoxsystemen besteht → Elektronenfluss →Energie freigesetzt wärmeabgabe für ATP-Synthase -gleicher Durchgang bei PSI (Chlorophyll P700) -e wandern in der e--Transportkette auf NADP++ Ht, sodass NADPH +H* entsteht * -0-Atom durchdringt Thylakoidmembran (RP) -H+ wandern zur ATP-synthase, wo ADP mitP ZU ATP wirdt 12H₂0 +12 NADP+ +24H+ +18ADP+18P → * für den Calvin Zyklus! 60₂ +12(NADPH+H+) + 18ATP VERGLEICH PHOTOSYSTEM I UND PHOTOSYSTEM II Vorkommen beide Thylakoidmembran des Chloro- plasten -Transmembranprotein mit Reaktionszentrum und Antennenpigmenten PS1 -Wellenlänge 700nm -kein Wasserspaltungs- komplex PS2 -Wellenlänge 680nm - Wasserspaltungskomplex zur Fotolyse d. wassers FIXIERUNG KOHLENSTOFFDIOXIDS •mithilfe Ribulose-1,5-biphosphat-carboxylase wird CO2 án Riboviose- 1,5-biphosphat angelagest dadurch instabiles C6-Molekul →wird mit wasser zu zwei Molekülen 3-Phosphoglycerat REDUKTION. ● •Zyklus 6x durchlaufen für ein Glucosemolekul •Produkte der Lichtreaktion benötigt D • keine Lichtabsorption notwendig •Reduktion v. 3-Phosphoglycerat zu Glycerinaldehyd- 3-phosphat (Triose = Zuckermolekül mit 3 C-Atomen) •Zwei Molekule davon für Glucose REGENERATION VON RIBOLOSE-1,5-PHOSPHAT • insgesamt 12 Moleküle Glycerinaldehyd-3-phosphat •10 davon für 6 Akzeptormolekule NATP-Verbrauch Kurzfassung 600₂+1 ATP+12 NADPH+11+12 MAL 600₂ + 6 Ribulose-1,5-biphosphat Carboxylase (Rubisco) C6H1206+ 18 + 12 Phosphoglycerat (NADPH+H+ (RUBP) 6 Ribvlose-1,5-phosphat 1+ADP+P 1-0 6 Ribulose-5-phosphat A restlichen zehn ADP+P NAPH 12 Glycerinaldenyd-3-phosphat → 2 davon werden für Glucose (G6H4206) (sptr. Stärke, Zellulose,...) B BEDEUTUNG-direkte oder indirekte...
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Nahrungs- Photosystem - liefert für aerobe Organismem den notwendigen 0₂ grundlage (Biomasseproduktion)" - wichtiger Prozess im Kohlenstoffkreislauf -Herrstellung Energie ressourcen (Holz, Konie, Erdol) -indirekter Einfluss auf lebensnotwendige Ozon- schicht → Schutz vor UV-Strahlung AOPBAO PER CHLOROPLASTEN 4.2 äußere & innere Membran-Chloroplast- hulle (Aufnahme & Abgabe v. Substanzen) * Ribosom (Translation bei Proteinbiosyn- thesel Thylakoid (Absorption v. Licht & Licht- reaktion) FOTOSYNTESE 6 Lipidtropfen (Speicherung von Reser- -Energie- und Stoffwechsel- venstoffen) prozess PHOTOSYSTEM EINE LICHT- SAMMELTALLE= Chloroplasten kommen in grünen Pflanzen & Algen vor. -Synthese des grünen Farbstoffs Chlorophyll, der das Sonnenlicht absorbiert und zum Reaktions- zentrum d. Pflanze weiterleitet →Fotosynthese findet an Thylakoidmembran der Granvia statt. Matrix (plasmaahnliche Grundsvios--organ. Stoffe aufgebaut tanz, Ort der Sekundarreaktion der durch Zufuhr Lichtenergie - autotrophe Assimilation Fotosynthese) ernährt sich selbst → #Stärkekorn (speicherung) ⇒ energiearm zu energiereich & Granum (Stapel) (Primärreaktion) 9 DNA (Erbsvbstanz) 6CO₂ +12H₂0-C6H12O6 +60₂ + 6H₂0 Lichtsammel komplex + Reaktions- zentrum -primarer Energie: übertragung *Special pairn Photosystem -viele Hundert Pigment molekule bin- den an Transmembranproteinen und bilden Lichtsammelkomplex - Pigmentmolekule wirken als Antennen- pigmenten →Lichtenergie auf spezielles Chlorophyllpaar (primarer Donor) übertragen Photon von möglich Elektronen- freiwerdende Elektronen auf Elektro- nenakzeptor im Reaktionszentrum übertragen dort weiterleitung der Elektronen abhängig von: Temperatur: FS-Leistung steigt bei T.-Erho- hung auf 2-3-fache bis Optimum, dann Denaturierung d. Enzyme, @schließen sich wg. zv none T., vermindering CO₂-Aufnahme CO₂ Steigerung der FSL bis zu 0,1%, dann Sättigung akzeptor -Pigment- molekule UCHT: Steigerung bis Lichtsättigung, Licht- kompensationspunkt: Gleichgewicht co2₂-Auf- & Abgabe → Photosystem I und II (mit Wasserspal- tungskomplex) PADINACEA •Strahlung kann ein Molkolen nanregen" an. sie in höheren Energie- zustand" versetzen. Sie werden da- durch reaktionsfreudiger und kön- nen chem. Arbeit leisten PSI&I) sorgen für einen Einstrom v. Die Elektronentransportkette (nach Protonen in den Thylakoidinnen- raum. über die ATP-synthase wer- den i den Protonen ausstrom 18 ATP hergestellt. 1 durch
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PRIMA-ILICHTREAKTION CALVIN-ZYKLUS (nach Melvin Calvin) -Sonnenlicht trifft Photosystem II (Chlorophyll P680) • ATP und das Reductionsãquivalent NADPH + H+ aus -Elektronen werden angeregt und auf ein höheres Primarreaktion benötigt •Die Umwandlung von CO₂ in C6H₁206 ist insge- Samt eine Reduktion Energieniveau gebracht -Übertragung auf Elektronen-Transportkette - Fotolyse von Wasser (H₂0→2H+ + 1¹/₂20₂ +2e=1 -e- wandern zum Chlorophyll & füllen Elektro- nenlücke auf -Elektronen durchlaufen e-Transportkette, welche aus Redoxsystemen besteht → Elektronenfluss →Energie freigesetzt wärmeabgabe für ATP-Synthase -gleicher Durchgang bei PSI (Chlorophyll P700) -e wandern in der e--Transportkette auf NADP++ Ht, sodass NADPH +H* entsteht * -0-Atom durchdringt Thylakoidmembran (RP) -H+ wandern zur ATP-synthase, wo ADP mitP ZU ATP wirdt 12H₂0 +12 NADP+ +24H+ +18ADP+18P → * für den Calvin Zyklus! 60₂ +12(NADPH+H+) + 18ATP VERGLEICH PHOTOSYSTEM I UND PHOTOSYSTEM II Vorkommen beide Thylakoidmembran des Chloro- plasten -Transmembranprotein mit Reaktionszentrum und Antennenpigmenten PS1 -Wellenlänge 700nm -kein Wasserspaltungs- komplex PS2 -Wellenlänge 680nm - Wasserspaltungskomplex zur Fotolyse d. wassers FIXIERUNG KOHLENSTOFFDIOXIDS •mithilfe Ribulose-1,5-biphosphat-carboxylase wird CO2 án Riboviose- 1,5-biphosphat angelagest dadurch instabiles C6-Molekul →wird mit wasser zu zwei Molekülen 3-Phosphoglycerat REDUKTION. ● •Zyklus 6x durchlaufen für ein Glucosemolekul •Produkte der Lichtreaktion benötigt D • keine Lichtabsorption notwendig •Reduktion v. 3-Phosphoglycerat zu Glycerinaldehyd- 3-phosphat (Triose = Zuckermolekül mit 3 C-Atomen) •Zwei Molekule davon für Glucose REGENERATION VON RIBOLOSE-1,5-PHOSPHAT • insgesamt 12 Moleküle Glycerinaldehyd-3-phosphat •10 davon für 6 Akzeptormolekule NATP-Verbrauch Kurzfassung 600₂+1 ATP+12 NADPH+11+12 MAL 600₂ + 6 Ribulose-1,5-biphosphat Carboxylase (Rubisco) C6H1206+ 18 + 12 Phosphoglycerat (NADPH+H+ (RUBP) 6 Ribvlose-1,5-phosphat 1+ADP+P 1-0 6 Ribulose-5-phosphat A restlichen zehn ADP+P NAPH 12 Glycerinaldenyd-3-phosphat → 2 davon werden für Glucose (G6H4206) (sptr. Stärke, Zellulose,...) B BEDEUTUNG-direkte oder indirekte...
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Vielen Dank, wirklich hilfreich für mich, da wir gerade genau das Thema in der Schule haben 😁