Energietransfer und Energíeübertragung am Reaktionszentrum

Question 1

Energietransfer

Answer 1

• Pigmentmoleküle können Lichtenergie absorbieren und auf andere Moleküle übertragen
• sollte möglichst verlustfrei verlaufen

Voraussetzungen:

1. möglichst geringer Abstand zwischen den Pigment-Molekülen
2. Energie muss groß genug sein, um ein anderes Elektron anzuregen

Question 2

Energieübertragung

Answer 2

• in LC bis zu 300 Pigmente
• Übertragung bis Reaktionszentrum
• Reaktionszentrum besteht nur aus Chlorophyll a
• -> kann Akzeptor und Donator sein

Question 3

lichtabhängige Reaktion

Answer 3

1. Licht fällt auf FS II
2. e- auf Hörers Energieniveau
3. angeregtes e- überträgt Energie auf Akzeptor, dieser wird reduziert, e–Weitergabe an nächsten Akzeptor unter Energieverlust
4. Fotolyse des Wassers
   2H²O -> 2OH- + 2H+ -> ATP-Syntase
   2OH- -> 2OH. + 2e- -> schließen e- Lücke im FS II
   2OH. -> H²O + 1/2 O² -> wird aus dem Blatt transportiert
5. Licht wird von FS I absorbiert und e- auf höheres Energieniveau gehoben
6. aktiviertes Reaktionszentrum gibt 2e- an Ferredoxin (Akzeptor) ab
7. NADP+ nimmt e- auf und lagert H+ aus Fotolyse an
8. —> lichtunabhängige Reaktion

Question 4

Protonengradient und ATP-Syntase

Answer 4

• durch Fotolyse des H²O und Protonentransport durch Redoxsysteme wird Konzentration von H+ im Thylakoid Innenraum höher als im Stroma
• Konzentrationsausgleich: Protonen wandern durch ATP-Syntase ins Stroma
• Protonenfluss liefert Energie um aus ADP und Phosphor ATP zu synthetisieren

Fotophosphorylierung

Question 5

Energiebilanz der lichtabhängigen Reaktion

Answer 5

12 H²O + 12 NADP+ + 18 ADP + 18 P –> 6O² + 12NADPH+H+ + 18 ATP

Question 6

Lichtunabhängige Reaktion

Answer 6

Phase I: Fixierung von CO²

• 6 CO² wird im Stroma an Ribulose-1,5-bisphosphat (C5) gebunden
• Zerfall in je 2 3-Phosphorglycerat (C3)
• Katalysator: Ribulose-1,5-bisphosphat-Caroxylase

Phase II: Reduktion

• 3-Phosphorglycerat –> Glycerinaldehyd-3-phosphat (C3)
• 1. stabiles Zwischenprodukt
• 2 Glycerinaldehyd-3-Phosphat –> Glucose

Phase III: Regenerierung des Akzeptormoleküls

• Regeneration von 6 Ribulose-1,5-bisphosphat mit 10 Glycerinaldehyd-3-Phosphat
• Verbrauch von ATP

Question 7

Energiebilanz der lichtunabhängigen Reaktion

Answer 7

6O² + 12NADPH + 12 H+ + 18 ATP + 12 H²O–> C6H12O6 + 12 NADP+ + 18 ADP + 18 P