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Peppi2401
Schüler | Niedersachsen
  • Abiunity Supporter
13.03.2013 um 08:17 Uhr
Hier nochmal

1.6 Primärreaktion (Lichtreaktion):

’ Die Fotosynthese besteht aus zwei Teilvorgängen : 1. der Bildung von Sauerstoff und
NADPH einerseits (Primärreaktion) und der Reduktion von CO2 zu Glukose
(Sekundärreaktion) andererseits.

Die Primärreaktion:

a) Diese Reaktion ist eine fotochemische, lichtabhängige Reaktionsfolge (Lichtreaktion)
b) dient der Bildung von ATP und NADPH+H+.
c) benötigt Wasser, das die Elektronen für die Reduktion von NADP+ zu NADPH+H+
liefert und dabei Sauerstoff freisetzt (Fotolyse)
d) ist weitgehend temperaturunabhängig.
e) findet in der Thylakoidmembran statt.

Lichtanregung von Chlorophyll:

’ Je kurzwelliger das Licht, desto energiereicher ist es!

a) Elektronenwolke befindet sich im Grundzustand.
b) Lichtportionen stoßen auf die Elektronen: die Anregung! (Das geht besonders
gut/leicht bei umfangreichen Systemen von Doppelbindungen, siehe oben)
c) Das Elektron wird in den 1. Anregungszustand gebracht. Es nimmt so viel Energie auf,
wie die Differenz zwischen Grund- und Anregungszustand beträgt.
d) Bei blauem Licht erreicht das Elektron eines Chlorophyll sogar den 2. Anregungs-
zustand!
e) Beim „zurückfallen“ auf den Grundzustand wird Energie frei, die sich in Wärme oder
Fluoreszenzlicht äußert. Normalerweise jedoch wird das Elektron vorher auf ein Redox-
system übertragen.

Ablauf der Primärreaktion:

a) Licht wird von akzessorischen Pigmenten der beiden Fotosysteme (PS680 und PS700)
absorbiert (größere Auffangfläche) und mittels Resonanz Transfer wird die Energie
zum Reaktionszentrum geleitet.
b) Das Chlorophyll a wird stark angeregt, sodass es ein Elektron an einen Akzeptor
abgibt. Es entsteht eine Elektronenlücke (normalerweise bei beiden Fotosystemen;
siehe unten).
c1) Bei Fotosystem I (PS700) wird das fehlende Elektron vom Fotosystem II (PS680)
bezogen, das, nachdem es an einen Akzeptor abgegeben wurde, das Redoxsystem
„Cytochrom-bf-Komplex“ durchläuft, bis es seinen Platz im Fotosystem I einnimmt.
c2) Die Energie, die dabei frei wird, wenn das Elektron von Fotosystem II das
Redoxsystem (Elektronentransportkette) durchläuft, wird dazu gebraucht, einen
Protonengradienten herzustellen (H+ vom Thylakoidaußenraum ins Innere).
d) Das fehlende Elektron beim Fotosystem II wird mittels Fotolyse gewonnen: Im
Thylakoidinnenraum wird Wasser (2 H2O) mit Lichtenergie gespalten zu Elektronen
(4 e-), Protonen (4 H+) und dem Abfallprodukt Sauerstoff (O2).
Die Elektronen füllen oben genannte Elektronenlücken auf, während die Protonen zur
späteren Bildung von NADPH+H+ genutzt werden.
e1) Das abgegebene Elektron des Fotosystems I durchläuft ebenfalls eine Elektronen-
transportkette. Diese gewonnene Energie wird dazu verwandt, 2 Elektronen, 2
Protonen (aus dem Außenraum) und ein NADP+ zu einem NADPH+H+ umzu-
wandeln (in der NADP-Reduktase).
Dieses Coenzym wird in der anschließenden Dunkelreaktion benötigt.
e2) Der Protonengradient wird durch die Diffusion der Protonen durch die ATP-Synthase
abgebaut: Energie in Form von ATP wird aufgebaut.

Die Zyklische Fotophosphorylierung:

’ Oben beschriebene Primärreaktion nennt man auch „Nicht-zyklische Fotophospho-
rylierung“. Die Elektronenlücke des PS I wird durch eine lineare Wanderung der
Elektronen mit Zwischenstation beim PS II aufgefüllt. Die Produkte sind dann ATP und
NADPH+H+ .
’ Wenn genügend NADPH+H+ gebildet wurde, hört der Elektronentransport vom Wasser
zum NADP+ auf (beim PS I).

Ablauf:

a) Angeregte Elektronen beim PS I können vom Ferredoxin (erster Akzeptor) sofort auf den
Cytochrom-bf-Komplex übertragen werden.
b) Das Elektron erzeugt beim Durchlaufen des Redoxsystems Energie, die zum Aufbau des
Protonengradienten dient.
c) Anschließend kehrt das Elektron wieder zum Fotosystem I zurück und schließt die
Elektronenlücke.

’ Es wird hier somit nur ATP aufgebaut, jedoch nicht NADPH+H+ für die Dunkel-
reaktion hergestellt.
1.7 Sekundärreaktion (Dunkelreaktion):
Die Sekundärreaktion:

a) Diese Reaktion ist nicht direkt lichtabhängig (Dunkelreaktion)
b) führt zur Bildung von Glukose, indem die Produkte der Primärreaktion NADPH+H+
und ATP zur Reduktion von CO2 verwendet werden.
c) ist temperaturabhängig, da sie enzymkatalysierte Reaktionen umfasst.
d) findet im Stroma der Chloroplasten statt.

Ablauf der Sekundärreaktion:

’ Die Sekundärreaktion bezeichnet man auch als Dunkelreaktion, weil sie weitgehend
vorläufig ohne Licht ablaufen kann. Dabei werden die Ausgangsprodukte der Licht-
reaktion weiterverwendet.
’ Andererseits ist sie stark temperaturabhängig, da sie enzymkatalysiert wird.

a) Fixierung von CO2: -Ribulose-1,5-bisphosphat (C5-Körper) dient als Primärakzeptor für
CO2. Das dabei entstehende Produkt, ein C6-Körper, zerfällt
sogleich in 2 C3-Körper.
b) Reduktion des C3-Körpers: -Produkte der Lichtreaktion (NADPH+H+ und ATP)
reduzieren den C3-Körper, sodass in mehreren Reaktionsschritten
Glukose aufgebaut werden kann.
c) CALVIN-Zyklus: -dient zur Regenerierung des Primärakzeptors.

Stoffbilanz in der Dunkelreaktion:

1) 6 C5-Körper + 6 C1-Körper (CO2) ’ 6 C6-Körper ’ zerfällt sofort zu 12 C3-Körpern
(3-Phosphoglycerinsäure).
2) Dieses wird reduziert zu 12x 1,3-Diphosphoglycerinsäure (auch ein C3-Körper, aber
reaktionsfreudiger) durch Verbrauch von NADPH+H+ und ATP. Das NADPH+H+
wird zu NADP+ und H2O (ein H+ aus dem Coenzym, eines aus der Stroma).
3) Es entstehen jetzt 2x Triose-3-Phosphat (C3-Körper, Kohlenhydrat; wird zu Glucose
umgewandelt) und 10x 3-Phosphoglycerinaldehyd.
4) Diese 10 C3-Körper werden im CALVIN-Zyklus zu 6 C5-Körpern (Primärakzeptor)
umgeschichtet.
Zuletzt bearbeitet von Peppi2401 am 13.03.2013 um 08:19 Uhr
__________________

Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen ( Goethe )
1
#213196
 
kürii
Schüler | Hessen
14.03.2013 um 14:19 Uhr
was sind akzessorischen Pigmenten.?
0
#213576
 
Peppi2401
Schüler | Niedersachsen
  • Abiunity Supporter
14.03.2013 um 15:04 Uhr
Die Nichtchlorophyll-Blattfarbstoffe werden akzessorische Pigmente genannt. Du kennst es vielleicht unter Antennenpigmenten.

z.B

Wirkungsspektrum
Bestrahlt man lebende Pflanzen mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge, so kann man über die gebildete Sauerstoffmenge die Fotosyntheseaktivität bestimmen. Wenn man diese Werte grafisch darstellt erhält man das Wirkungsspektrum.
Vergleicht man Absorptions- und Wirkungsspektrum so zeigt sich:
-nur absorbiertes Licht ist fotosynthetisch aktiv
-Chlorophyll a ist das zentrale Fotosynthesepigment, hier stimmen die Maxima beider Spektren überein.
-Chlorophyll b und Beta-Carotin verringern die Grünlücke, da sie dort Licht absorbieren, wo Chlorophyll a nicht absorbiert. Sie dienen als Hilfs- oder Antennenpigmente. Sie übertragen die von ihnen aufgenommene Lichtenergie auf ganz bestimmte Moleküle des Chlorophylls a. Man bezeichnet sie zusammenfassend als akzessorische Pigmente.
0
#213598
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