Fotosynthese Flashcards
Was geschieht im Fotosystem II während der lichtabhängigen Reaktion der Fotosynthese?
Im Fotosystem II wird durch Lichtabsorption ein Elektron (e-) des Chlorophylls P680 angeregt. Dieses angeregte Elektron wird an den primären Elektronenakzeptor abgegeben
Wie wird die Elektronenlücke im Fotosystem II aufgefüllt?
Die Elektronenlücke im Fotosystem II wird mit Elektronen aus der Fotolyse von Wasser (H2O → 2 H+ + 2 e- + ½ O2) aufgefüllt.
Was passiert mit dem angeregten Elektron, nachdem es das Fotosystem II verlassen hat?
Das angeregte Elektron wandert über eine Elektronentransportkette zum Fotosystem I, wo es die Elektronenlücke schließt.
Wie entsteht NADPH+H in der lichtabhängigen Reaktion?
Im Fotosystem I wird das Elektron von P700 über eine Elektronentransportkette zu NADP+ gebracht. Wenn dieser Vorgang zweimal durchgeführt wird, entsteht NADP-. Die Protonen von der Fotolyse gehen dann zu NADP-, sodass NADPH+H ensteht.
Was ist die Rolle des Protonengradienten in der lichtabhängigen Reaktion?
Die Protonenkonzentration im Thylakoid-Innenraum erhöht sich durch die Fotolyse. Dieser Protonengradient ermöglicht es Protonen, durch die ATP-Synthase nach außen zu fließen, wodurch ATP aus ADP und Phosphat entsteht. Dieser Prozess wird als Fotophosphorylierung bezeichnet.
Erster Schritt der lichtunabhängigen Reaktion
CO2 wird durch das Enzym Rubisco (Carboxylase) an Ribulose-1,5-bisphosphat fixiert.
CO2 wird am zweiten C-Atom der Ribulose fixiert.
Es entsteht ein instabiler C6-Körper, der in zwei C3-Körper zerfällt.
Ergebnis: Bildung von 3 Phosphoglycerinsäure (3-PGA).
Zweiter Schritt der lichtunabhängigen Reaktion (Reduktion der Phosphoglycerinsäure)
Die Phosphoglycerinsäure wird mithilfe von ATP und NADPH+H zu Phosphoglycerinaldehyd (Glycerinaldehyd-3-phosphat) reduziert.
ATP liefert Energie, indem es in ADP und Phosphat zerlegt wird.
NADPH+H gibt Elektronen an die Phosphoglycerinsäure ab.
Dritter Schritt der lichtunabhängigen Reaktion (Bildung von Glucose)
Von den gebildeten Phosphoglycerinaldehyd-Molekülen werden 1/6 zur Bildung von Glucose verwendet (verlassen den Zyklus).
Die restlichen 5/6 werden zur Regeneration des CO2-Akzeptors genutzt.
Regeneration des CO2-Akzeptors
Aus insgesamt 10 C3-Körpern entstehen durch mehrere Schritte wieder C5-Körper.
Es entsteht Ribulose-1,5-bisphosphat, wobei ATP als Energiequelle dient.
Fotosynthesegleichung
12 H2O + 6 CO2 → 6 O2 + C6H12O6 + 6 H2O
Funktion von NADPH+H
- Ist ein Coenzym, das Elektronen und Wasserstoff binden und übertragen kann.
- Gehört zu den Redoxcoenzymen und ist an Redoxreaktionen beteiligt.
- Die protonierte bzw. reduzierte Form wird als NADPH bezeichnet.
Rolle von NADPH+H in der Fotosynthese
-NADPH+H liefert Elektronen für die Reduktion von Phosphoglycerinsäure (PGS) zu Phosphoglycerinaldehyd (PGA).
- Diese Reaktion findet im Rahmen der lichtunabhängigen Reaktionen der Fotosynthese statt.
Was ist die Reaktionsgleichung für PGS zu PGA
PGS+ NADPH+H + ATP → PGA+ NADP+ + (ADP+P)
