stof- en energieomzettingen bij autotrofe organismen

• Bij de fotosynthese wordt koolstofdioxide en water met behulp van zonlicht omgezet in glucose en zuurstof.
• ATP--> ADP + Pi + energie
• 6 CO2 + 12 H2O --> C6H12O6 + 6 H2O
• Glucose is het belangrijkste energiereservoir voor planten en dieren.
• De eerste fase van de fotosynthese vindt plaats in de thylakoïden, waar chlorofyll aanwezig is.
• In de tweede fase worden de producten uit de eerste fase verplaatst naar de stroma, waar ze door verschillende reacties worden verbouwd tot glucose.
• Energietransport tussen de twee fases wordt geregeld door ATP en NADPH.

  3 reactieproducten worden gevormd tijdens de lichtreacties:

  • O2: celademhaling, bij overproductie afgegeven aan omgeving
  • ATP en NADPH en H+ -> naar donkerreacties, Calvincyclus (energiebron)
• Chloroplasten zijn de plekken waar de fotosynthese plaatsvindt.
• Fotosynthese is een proces dat voornamelijk plaatsvindt op groene delen van planten (bladeren).
• Thylakoïden zijn membranen die omgeven zijn door een lichaamsvochtige ruimte met een hoge concentratie kaliumionen.
• voorwaarden voor fotosynthese:

  1. noodzaak aan licht, wel/geen zetmeel is zichtbaar op het blad
  2. noodzaak aan koolstofdioxide voor fotosynthese of koolstofdioxideassimilatie, er moet CO2 aanwezig zijn anders glucose die o.v.v zetmeel wordt opgeslaan
  3. noodzaak aan chlorofyl
• Glucose en water zijn radioactief als CO2 radioactieve O-atomen bevat.
• Zuurstofgas is radioactief als H2O radioactieve O-atomen bevat.
• Planten hebben naast H2O en CO2 ook andere mineralen nodig:

  1. Mg2+: aanwezig in pigmenten
  2. K+: waterhuishouding (osmose)
  3. Ca2+: enzymen
  4. Fe2+: nodig voor aanmaak chlorofyl
• • CO2-> opname via huidmondjes of stromata. Opslag in intercellulaire holtes van het blad.
  • H2O-> opname via wortels. Transport via houtvaten van de vaatbundels voor transpiratie
  • C6H12O6-> celademhaling. Transport via zeefvaten o.v.v sucrose. Opslag in chloroplasten en leukoplasten o.v.v zetmeel.
  • O2-> celademhaling. Opslag in intercellulaire holtes van het blad. Afgifte via huidmondjes bij overproductie.
• Processen overdag:

  • celademhaling
  • fotosynthese
• Processen 's nachts

  • celademhaling, dus moet er O2 opgeslagen worden overdag
  • fotosynthese vindt enkel plaats met licht, CO2 en chlorofyl
• Pigment-> kleurstof dat licht van een welbepaalde golflengte absorbeert.
• Chlorofyl zal lichtenergie opvangen en omzetten in chemische energie bij fotosynthese.
• Chlorofyl zit in de thylakoïdenmembraan van de chloroplasten.
• 4 pigmenten die aanwezig zijn in de plant:

  • chlorofyl a donkergroen
  • chlorofyl b geelgroen
  • carotenoïden oranjerood
  • xantofylen geeloranjeop deze manier wordt zoveel mogelijk lichtenergie geabsorbeert.
• Enkel blauw en rode lichtstralen worden door chlorofylmoleculen geabsorbeert.

  Geel en groen worden niet geabsorbeert, maar gereflecteerd.
• Lichtreacties van fotosynthese:

  fotosysteem I en II/

  • groep van chlorofylmolecule
  • elektronenoverdracht-> hierbij wordt de chlorofylmolecule een elektronendonor.

  antennechlorofyl/

  • afzonderlijke chlorofylmolecule
  • resonantie-E-overdracht-> de energie wordt aan een naburige chlorofylmolecule doorgegeven waardoor die geëxciteerd wordt.
• Donkerreacties:

  • vinden plaats in de stroma van een chloroplast
  • vinden plaats overdag en in vroege avond
  • deze reacties gaan niet door in het donker, maar hebben geen zonlicht nodig
  • doel: synthese van glucose en andere organische stoffen