VL 9

Question 1

Mit welchen Komponenten passiert die Lichtgetriebene Energiekonservierung?

Answer 1

o Photosynthetische Lichtreaktionen
 Antennen
 Reaktionszentren RC
o Lichtgetriebene Protonenpumpen
 Bakteriorhodopsin (in Haloarchaea)
 Proteorhodopsin

Question 2

Wozu dienen Antennen?

Answer 2

Ansammlung von Membranproteinen, die als Lichtsammelkomplexe dienen und
Lichtenergie zu Reaktionszentren leiten

Question 3

Welche Antennen-Typen gibt es und bei welchen Organismen treten sie auf?

Answer 3

-Phycobilisomen (Cyanobakterien)
-“light-harvesting”-Komplexe (Purpurbakterien)
-Chlorosomen (Grüne Bakterien)

Question 4

Wodurch unterscheiden sich Typ I und Typ II Reaktionszentren?

Answer 4

Typ I- und Typ II-Reaktionszentren unterscheiden sich u.a. durch das Redoxpotential des stabilen
Primärakzeptors
o Typ I-Reaktionszentren ermöglichen die direkte Reduktion von NADP+
 PS I, RC I (Grüne Schwefelbakterien, Heliobakt.)
 Fe-S-Zentrum als Elektronenakzeptor

o Typ II-Reaktionszentren machen rückläufigen Elektronentransport erforderlich
 PS II, RC II (Purpurbakterien, Grüne Nichtschwefelbakterien)
 Chinon als Elektronenakzeptor
 Rückläufiger Elektronentransport
 Elektronenfluss zur Gewinnung von NAD(P)H
o In diesem Fall vom Chinon-Pool ausgehend (roter Pfeil s.u.)
o Ist Energieverbrauchend

Question 5

Eigenschaften von Phycobilisomen (Cyanobakterien)

Answer 5

 Phycoerythrin und Phycocyanin (PC) umgeben 3 Allophycocyanin (AP)
 Phycocyanin absorbiert bei höheren Energien (kürzeren Wellenlängen) als AP, Chlorophyll a
bei niedrigeren Energien (längeren Wellenlängen) als AP
 Energiefluss: PC  AP  Chla von PSII

Question 6

Eigenschaften von Chlorosomen (Cyanobakterien)

Answer 6

Intrazelluläre Organellen, eng an der inneren Cytoplasmamembran anliegend
- Verbindungsglied: Grundplattenproteine BP
- Im Inneren: Antennenbakteriochlorophyll Bchl in röhrenförmigen Verbänden aufgereiht
 Eingefangene und in elektronische Anregungszustände verwandelte Lichtenergie wird von
Bchl an Reaktionszentren RC in Cytoplasmamembran über FMO-Proteine weitergeleitet

Question 7

Energiefluss der light-harvesting Komplexe

Answer 7

-> in Purpurbakterien
 LH I + II
 Energiefluss: LHII  LHII  LHI  RC

Question 8

Was bewirken lichtgetriebene Ionenpumpen?

Answer 8

-bilden H+/ Chlorid Gradienten
-> dienen der ATP Synthese bzw. als Anpassung an Standorte mit hoher Osmolarität

H+ bei Bakteriorhodopsin, Proteorhodopsin
Chlorid-Gradienten bei Halorhodopsin

Question 9

Eigenschaften von Bakteriorhodopsin

Answer 9

Bakteriorhodopsin = Protonen pumpendes Chromoprotein mit lichtempfindl. Co-Faktor Retinal
 nach Belichtung wird Co-Faktor aktiviert und erzeugt ein Signal
 Isomerisierung des Retinals (all-trans -> 13-cis)
 im Licht Transport von H+ aus der Zelle -> elektrochemischer Gradient
 Gradient ist Energiequelle für Transportvorgänge und ATP-Synthese über F0F1-ATPase
 Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie