Fotosynthese

• 
  

  was ist Fotosynthese?

  • biochemischer Prozess
  • Sonnenenergie in Chemische Energie
  • aus energeammen anorganischen Stoffen (Kohlendioxid, wasser) energiereiche organische Stoffe (Glukose)
  • Energie-und Stoffwechsel findet statt -> Energie aus Sonnenenergie aufgenommen -> mit Hilfe Chlorophyll Durchführung Fotosynthese
• Formel von Fotosynthese: 6C02+12H2O+Lichtenergie →C6H12O6 +6H20+602
• was ist Chlorophyll

  • auch bekannt als Blattgrün
  • Gemisch von Farbstoffen
  • verleiht Pflanzen grüne Farbe
  • spielt entscheidende Rolle bei Fotosynthese
• Was sind Chloroplasten Welche Rolle spielen sie für die Fotosynthese?

  -haben Doppelmembran -innere Membran schützt zahlreiche flach

  gedrückte Membransäckchen(Thylakoide) in Innenraum ab

  Thylakoide enthalten Chlorophyll und andere Pigmente -> chemische Energie
• Lichtreaktion, auch Lichtabhängige Reaktion genannt, ist abhängig von Licht
• Die Lichtreaktion beginnt in Fotosystem 2
• Durch Lichtenergie werden zwei Elektronen auf ein höheres Energieniveau gehoben (werden energiereicher)
• Es entsteht eine Elektronenlücke
• Fotolyse: Wasser wird gespalten in 1 Sauerstoffatom, 2 Protonen und 2 Elektronen
• Die Elektronen durch Fotolyse füllen die Lücke
• Sauerstoff wird als Abfallprodukt an die Umwelt abgegeben
• Die Protonen (H+) verbleiben im Thylakoidinnenraum
• Die 2 energiereichen Elektronen gelangen auf den Elektronentransportkette zu Fotosystem 1
• Bei der Ankunft in Fotosystem 1 kehren die Elektronen wieder zum normalen Energieniveau zurück (Energie wird in verschiedenen Schritten genutzt)
• Fotophosphorylierung: ADP + P → ATP
• Die Lichtreaktion setzt sich in Fotosystem 1 fort
• Durch Lichtenergie werden erneut zwei Elektronen auf ein höheres Energieniveau gehoben (werden energiereicher)
• Die Elektronenlücke wird mit Elektronen von Fotosystem 2 gefüllt
• Die 2 energiereichen Elektronen gelangen auf die Elektronentransportkette
• Am Ende der Transportkette befindet sich das Enzym NADP+ Reduktase
• Das Enzym nutzt die Energie, um NADP+ + H+ zu NADPH
• -Lichtkomprensationspunkt: Lichtintensitat, bei der die Fotosyntheserategleich der Rate der

  Zellatmung ist (Neto-Fotosynthese = Brutto-Fotosynthese - Zellatmung = 0)
• • Lichtsättigungspunkt: Lichtintensitat, über die hinaus keine weitere Steigung der Fotosyntheserate möglich ist (Netto-Fotosynthese = Brutto-Fotosynthese - Zellatmung >0)
• • Co2-kompensationspunkt: CO2-konzentration, bei der die Fotosyntheserate gleich der Rate der zellatmung ist (Netto-Fotosynthese = Brutto-Fotosynthese - zellatmung = 0)
• • CO2-Sättigungspunkt: CO2-konzentration, über die hinaus keine weitere Steigung der Fotosyntheserate möglich ist. (Nett—Fotosynthese = Brutto-Fotosynthese -Zellatmung>O)
• • 3 wichtigsten abiotischen Faktoren der Fotosynthese: Licht, CO2, Temperatur
• Dunkelreaktion

  -auch Lichtunabhangige Reaktion -unabhängig von Licht

  -findet auch im chloroplast, aber in Stroma

  Statt
• Kohlenstofffixierung

  • 6 CO2 (C1-Körper) mit 6 C5-Körpern zu 6 C6-Körpern (instabil), nur möglich durch Rubisco
  • Rubisco wahrscheinlich häufigstes Enzym auf

  Erde

  -C6 Körper so instabil→Zerfallung (Zerteilung) -> Entstehung 12 C3-Körper
• -Reduktion:

  an alle 12 Moleküle von C3-Körper ein Phosphat (P) (von ATP→ wird wieder zu ADP) ->C3-Körper wird energiereicher

  • NADPH überträgt Wasserstoff auf 1. Kohlenstoffatom wird zu NAPD+
  • gleichzeitig Phosphat abgespalten
  • 2 C3-Körper aus Calvin-Zyklus raus -> werden zu Glukose (C6) (und auch 2 P) -> nur noch 10 C3-Körper
• Regeneration

  • 6 C5-Körper werden regeneriert
  • an 1. Kohlenstoffatom wird Phosphatgruppe

  angehängt

  → Phosphat (P) stammt von ATP
• • Entstenendes ADP und NADP+ wird bei Lichtreaktion genutzt
  • Fotosynthese funktioniert nur durch zusammen spiel von Licht-und Dunkelreaktion