Assimilation/Fotosynthese Flashcards
(45 cards)
Was ist Assimilation?
Vorgänge bei denen anorganische, energiearme Stoffe in organische Energiereiche Stoffe umgewandelt werden (Fotosynthese, Chemosynthese)
Was sind Pigmente?
Farbstoffmoleküle, die in der Lage sind Lichtenergie zu absorbieren und in chemische Energie umzuwandeln (Bildung von ATP). Jedes Pigement besitzt ein Absorbtionsspektrum. Pigmente sind zu Fotosystemen zusammengesetzt die sich in den Thylakoidmembranen befinden
Welche Pigmente gibt es?
Chlorophyll a und b (gürn)
Carotinoide (gelborange)
Wo liegt das Spektrum des Lichts?
das sichtbare licht liegt im Bereich von ca. 400 bis 800 nm
Wie funktionieren Fotosysteme?
viele Hilfspigmente wie Carotinoide und Chlorophyll b nehmen Lichtenergie auf und leiten diese ans Reaktionszentrum weiter. Im Reaktionszentrum (Chlorophyll a) wird lichtenergie in chemische Energie umgewandelt. ADP + P – ATP
Was ist die Lichtreaktion?
Erster Teilschritt der Photosynthese bei dem Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird. Die Lichtreaktion findet an den Thylakoidmembranen der Chloroplasten statt. An der Lichtreaktion sind 2 Fotosysteme beteiligt:
Fotosystem II P680; Adsorbtionsmaximum 680 nm
Fotosystem I P700 Adsorbtionsmaximum bei 700 nm
Wie läuft die Lichtreaktion ab?
- Teilschritt: Fotosystem II nimmt Lichtenergie auf und wird dadurch oxidiert d.h. e- wird abgegeben. Am Fotosystem II entsteht dadurch ein Elektronenmangel. Am Fotosystem I geschieht das gleiche
- Teilschritt: Der Elektronenmangel am Fotosystem II wird durch Oxidation von Wasser ausgeglichen (Fotolyse):
2H2O – O2 + 4H+ + 4e-
Die gebildeten Protonen sorgen für die Ausbildung eines Protonengradienten (viel H+ im Thylakoidinnenraum wenige im Stroma) - Teilschritt: Die e- die vom Fotosystem II abgegeben werden durchlaufen verschiedene Proteine in der Thylakoidmembran und gleichen schließlich den Elektronenmangel am Fotosystem I aus. Der Elektronenfluss führt zu einem weiteren H+-Einstrom in den Thylakoidinnenraum der den Protonengradienten verstärkt.
- Teilschritt: Der starke Protonengradient bewirkt schließlich einen Protonenausstrom ins Stroma. Dabei kommt es zur Bildung von ATP: ADP + P — ATP
- Teilschritt: Die e- die durch die Thylakoidmembran fließen werden schließlich von NADP+ aufgenommen. Durch REaktion mit dem ausgeströmten H+ entsteht daraus NADPH/H+
Was sind die Reaktionsgleichungen der Lichtreaktion?
Fotolyse von H2O:
12 H2O – 6O2 + 24 H+ +24 e-
Bildung von NADPH/H+:
12 NADP + 24H+ + 24 e- – 12 NADPH/H+
Bildung von ATP:
18 ADP + 18 P – 18 ATP
Warum werden bei der Lichtreaktion 18 ATP gebildet statt 12?
Die e- die von jeden 2. H2O Molekül abgegeben werden, werden nicht direkt mit Fotosystem I an NADP+ übertragen sondern auf dem angeregten Zustand des Fotosystem II: Bildung eines weitern ATP weswegen insgesamt 18 ATP gebildet werden
Wie lautet die Gesamtgleichung der Lichtreaktion?
12 H2O + 12 NADP+ + 18 ADP + 18 P – 6O2 + 12 NADPH/H+ +18 ATP
Wie wird die Dunkelreaktion noch genannt?
Calvinzyklus
Was passiert in der Dunkelreaktion und wo findet diese statt?
Bildung von Glucose aus CO2 mithilfe von ATP und NADPH/H+ und findet im Stroma des Chloroplasten statt
Wie lautet die Reaktionsgleichung der Dunkelreaktion?
6 CO2 + 12 NADPH/H+ + 18 ATP — 6H2O + 12 NADP+ + 18 ADP +18 P + C6H12O6
Wie lautet die Gesamtgleichung der Fotosynthese?
12 H2O + 6 CO2 — 6O2 + C6H12O6 + 6 H2O
Warum gibt es Abwandlungen der Dunkelreaktion zwischen Pflanzen?
An trockenen und heißen Standorten herrscht Wassermangel, deshalb können Pflanzen ihre Spaltöffnungen in den Blättern nur für kurze Zeit öffnen
Wie betreiben C4-Pflanzen die Dunkelreaktion?
Als erstes stabiles Produkt entsteht nach der CO2-Fixierung ein C4-Körper. Es liegt ein anderer CO2-Aktzeptor vor, Phosphoenolpyruvat (PEP), welcher ein viel stärkeres Bindungsbestreben zu CO2 besitzt als Ribulose-1,5,-bisphosphat. Dieser ermöglicht es dass bei kurzzeitiger Öffnung der Spaltöffnungen und bei geringer Öffnungsweite die Pflanze optimal mit CO2 versorgt ist = Verdunstungsschutz
Wie wird Oxalacetat noch genannt?
Oxalessigsäure
Wie wird Malat noch genannt?
Äpfelsäure
Wie wird Pyruvat noch genannt?
Brenztraubensäure
Wie werden die Spaltöffnungen noch genannt?
Stoma Pl Stomata
Welche Familien zählen zu den CAM-Pflanzen?
Fam. der Dickblattgewächse
Was ist das besondere am Aussehen von CAM-Pflanzen?
Morphologische Anpassungen an trockene und heiße Standorte:
- kleine fleischige Blätter bzw Reduktion zu Stacheln
- verdickte Sprossachse
- Pfahlwurzel
Was ist Besonders an der Dunkelreaktion der C4-Pflanze?
CO2-Fixierung, Reduktion und Zuckerbildung sind räumlich getrennt
Wie schützen sich CAM-Pflanzen vor der Verdunstung?
Nicht durch eine räumliche Trennung der CO2-Fixierung sondern eine zeitliche Trennung
