4) Metabolisme 3: Fototrofi

Question 1

Hvad er det modsatte ag fototrofi?

Answer 1

Kemotrofi hvor energien kommer fra kemiske stoffer fremfor lysenergi.

Question 2

Hvad hedder fototrofer der også kan bruge organisk kulstof som kulstofkilde?

Answer 2

Fotoheterotrofer

Question 3

Hvad heddede to reaktionssæt i fotoautotrofer?

Answer 3

Lysreaktioner/thylakoid reaktioner

Mærkereaktioner/stromateaktioner

Question 4

Hvad er hoved-tingen der sker i mørkereaktionerne?

Answer 4

CO2 reduceres ved brug af energi

Question 5

Hvilken elektrondoneren bruges til at gendanne NAD(P)H i grønne planter, alger og cyanobakterier?

Answer 5

H2O

Question 6

Hvad er eksempler på bakteriegrupper der ikke bruger H2O som reduktionsmiddel?

Answer 6

Grøn sulfur bakterie
Lilla bakterie
Filamentiøse anoxygene fototrofer
Acidobacteria
Heliobacteria

Question 7

Hvilken kaldes typerne af fotosyntese mår reduktionsmidlet er H2O og når det ikke er?

Answer 7

Når reduktionsmidlet er H2O dannes O2 som er affaldsprodukt - derfor kaldes dette for oxygenisk fotosyntese.

Når reduktionsmidlet er noget andet dannes der ikke O2 - derfor kaldes dette anoxygenisk fotosyntese.

Question 8

Hvordan er klorofyl og bakterioklorofyl magen til og forskellig fra cyt c?

Answer 8

Minder strukturelt om cytokroms parent structure.
Men har magnesium Mg i centrum fremfor jern Fe.

Question 9

Hvad er et antenne kompleks og et reaktions centrum og hvilke bakterier har dem?

Answer 9

Antenne komplekset er en samling af klorofyller/bakterioklorofyller der leder lysenergien ind til reakitonscwnteret placeret i midten af antenne komplekset.

Ses hos oxygeniske fototrofer og lilla anoxygeniske fototrofer.

Question 10

Hvor i bakterien sidder foropigmenterne?

Answer 10

Prokaryoter har ikke kloroplaster.

Lilla bakterier: pigmentet sidder i membrabsystemer der opstår ved indvaginationer i CM. Membraner i stakke kaldes lamella og membranvesikler kaldes kromatoforer.

Cyanobakteriers membranstakke kaldes thylanoider.

Anoxygenisk grøn sulfur bakterie,
Anoxygenisk grøn ikke-sulfur bakterie
Og acidobakterie
Har klorosomer.

Question 11

Under hvilke forhold er klorosomer nødvendige?

Answer 11

Ved meget lav lysintensitet.

Question 12

Nævn to accessoriske pigmentgrupper og deres overordnede funktioner.

Answer 12

Carotenoider - kan optage lysenergi og føre det til reakitonscentrene men deres vigtigste formål er at optage overskudslysenergi så fotosystemeren ikke ødelægges af ROS.

Phycobiliproteiner - findes hos cyanobakterier og rødalger. I cyanobakterier samler de sig til phycobilisomer og fungerer som antennekimplekser. De sidder på cyanobakteriens thylakoider og muliggør vækst ved lave musibtensiteter.

Question 13

Hvilke typer reaktionscentre findes der?

Answer 13

Quinon reaktionscentre

Jern-sulfur reaktionscentre
(FeS centre)

Question 14

Hvad hedder de to klorofyl eller bakterioklorofyl der sidder i reaktionscenteret?

Answer 14

Special pair.

Question 15

Hvilken slags reaktionscentre har lilla bakterie?

Answer 15

Quinon reaktionscentre

Question 16

Hvorfor vandre elektroner i den rigtige retning af elektrontransportkæden?

Answer 16

Fordi elementerne i kæden får et mere og mere elektropositivt reduktionspotentiale.

Question 17

Hvor ender elektronerne i elektrontransportkæden i anoxygenisk fotosyntese?

Answer 17

Elektronflowet er cyklisk.

Question 18

Hvad hedder fosforyleringsprocessen i anoxygenisk fotosyntese?

Answer 18

Cyklisk fotofosforylering

Question 19

Hvad gør revers elektron transport?

Answer 19

Når vi forsøger at reducere NAD+ til NADH kræver det at der elektronerne kommer fra er mere elektronegative end NAD+ før processen er energetisk favorabel.
Hvis vi eks reducerer svovlbrinte H2S til svovl S overføres elektronerne til Q pool.
Q pool er ikke elektronegativ nok til at kunne overføre sine elektroner til NAD+. Elektronerne skal derfor skubbes mod en elektrokemisk gradient (reverse).

Question 20

Hvor kommer energien fra til reverse elektron transport?

Answer 20

Proton gradienten

Question 21

I hvilke bakterier ses FeS-reaktionscentre?

Answer 21

1) grønne sulfur bakterier
2) acidiobakteria
3) heliobakteria

Question 22

Hvorfor er reverse elektron transport ikke nødvendig for bakterier som grøn sulfur bakterie og heliobakteria?

Answer 22

Fordi de har FeS-reaktionscentre og FeS-proteinerne er de første stabile elektronacceptermolekyler. De har en mere negativ elektronegstivitet end NAD+ og reverse elektron transport er derfor ikke nødvendig (de overfører dig deres elektroner til ferrodoxin).

I lilla bakterier er det første stabile acceptermolekyle quinon det har en mere positiv elektronegativitet end NAD+ og derfor kræver reverse elektron transport.

Question 23

I hvilken bakterie ses reverse elektron transport?

Answer 23

Lilla bakterie

Question 24

Hvilke reaktionscentre ses i oxygenisk fotosyntese?

Answer 24

I modsætning til anoxygenisk fotosyntese hvor reaktionencwntrene enten er Q-centre eller FeS-centre så optræder de samtidig i oxygensisk fotosyntese i hhv. PSII og PSI.

Question 25

Hvor i oxygenisk fotosyntese oxideres H2O til O2?

Answer 25

Ved det vandoxiderende kompleks på PSII

Question 26

Hvilken form for fosforylering resulterer foxygenisk fotosyntese i?

Answer 26

Ikke-cyklisk fotofosforylering som udgangspunkt fordi elektronerne ikke føres tilbage til centeret men overføres til NADP+ og danner NADPH.

Når det ikke skal bruges så meget NADPH kan der dog laves cyklisk fotofosforylering. Her overføres elektronerne fra ferrodoxin tilbage til cyt b6f så der stadig laves protongeadient til fotofosforyleringen men ikke dannes NADPH.

Question 27

Hvad gør en cyanobakterie hvis den udsættes for anoxygeniske forhold?

Answer 27

Den dropper PSII og kører udelukkende cyklisk fotofosforylering. Den skifter fra at bruge vand som reduktionskraft og går over til svovlbrinte H2S. Det oxideres til Sulfur S der danner sulfurgranula uden for bakterien.
(De fleste cyanobakterier kan dette)

Mange grønne alger kan lave samme trick - de bruger dog H2.

Question 28

Nævn de 5 co2-docerende parhways.

Answer 28

Calvin cyklussen
Reverse citric acid cycle
3-hydroxypeopionat bi-cycle

Disse tre findes hos arkæer:
Reduktiv acetyl CoA pathway
3-hydroxypropionat/4-hydroxybutarat cycle
Dicaeboxylat/4-hydroxybutarat cycle