VL5 - Photosynthese I Flashcards
Die mobilen Elektronencarrier der photosynthetischen Elektronentransportkette sind Ubiquinon und Cytochrom-c.
Falsch:
Mobile Elektronencarrier
- Plastoquinon
- Plastocyanin
Die Fluoreszenz einer Chlorophyll-Lösung ist gegenüber einer Thylakoidmembransuspension mit derselben Chlorophyllkonzentration immer höher.
Richtig:
Eine Chlorophylllösung (Rohextrakt) weist eine höhere Fluoreszenz (trotz derselben Chlorophyllkonzentration), als eine intakte Thylakoidmembransuspension auf, weil die Chlorophylle die sich in den Proteinen der Thylakoidmembran noch befinden, neben der Fluoreszenz vor allem den excitonischen Energietransfer durchführen können, wodurch sich die Fluoreszenz reduziert.
Chlorophyll a absorbiert Lichtenenergie im gelb/grünen Bereich
Falsch:
Chlorophyll a absorbiert Lichtenenergie im blau/roten Bereich.
Die Lichtabsorptionseigenschaften der Chlorophylle a und b tragen dazu bei, dass Chl a Anregungsenergie auf Chl b übertragen kann.
Falsch:
Es ist genau umgekehrt, weil Chl b gerade im roten Wellenlängenbereich energiereichere Photonen absorbiert und damit die Augabe hat Anregungsenergie auf Chl a zu übertragen.
Das photosynthetische Aktionsspektrum eines Blattes ist identisch mit dem Absorptionspektrum des Chlorophylls.
Falsch:
Die reinen Pigmente die aus den Proteinen herausgelöst wurden unterscheiden sich durch die Bindung der Pigmente an Proteine der Photosysteme verändern sich die Absorptionseigenschaften der Pigmente, sodass nicht von einer Identität der Spektren eines Blattextraktes und den Spektren reiner Pigmente gesprochen werden kann.
Die räumliche Trennung der beiden Photosysteme in der Thylakoid beeinträchtigen die Photosyntheseleistung der Pflanzen.
Falsch:
Die räumliche Trennung (PSI in Stomathylakoiden, PSII in Granastapel, sterische Gründe) stellt keine Beeinträchtigung der Photosyntheseleistung dar, denn durch die mobilen Carrier und die Beteiligung des Cytochrom b6f Komplexes ist sichergestellt, dass eine optimale Photosyntheseleistung erfolgen kann.
Carotinoide dienen in der Photosynthese als Schutzpigmente und akzessorische Pigmente. Deshalb befinden sie sich auch im Reaktionszentrum der Photosynthesekomplexe
Richtig:
Carotinoide sind sowohl in den peripheren Antennenkomplexen als auch in den Proteinen der Core-Komplexen zu finden und führen dort Schutzfunktion aus und sind beteiligt an der Weiterleitung der photosynthetischen Anregungsenergie. Carotinoide sind für die peripheren Antennenkomplexen und Core-Komplexe wichtig und befinden sie sich daher nicht nur in den Antennenkomplexen, sondern auch in den Reaktionszentren.
Das Photosystem II ist in den Stromathylakoiden untergebracht, da der Wasserspaltungsapparat/Sauerbildender Komplex in den Granastapeln eine sterische Behinderung erfahren würde.
Falsch:
Das Photosystem II ist in der Granathylakoidmemran und Photosystem I in der Stromathylakoidmembran untergebracht.
Die beiden Photosysteme I und II sind ein Komplex von protonenpumpenden Proteinen in der Thylakoidmembran.
Falsch:
ATP-ase ist die Protonenpumpe
Sie sind für den Transfer von Elektronen zuständig. Durch die Oxidation von Wasser ist PS2 jedoch mit für die Erzeugunmg von Protonen im Lumen verantwortlich. Protonenpumpen sind die ATPase und der Cytochom B6/F Complex.
Die spektralen Eigenschaften der Chlorophylle tragen zur wirkungsvollen Nutzung der Lichtenergie bei
Richtig:
Chlorophyll kann durch Lichtquanten des roten und blauen spektralbereichs vom Grundzustand in den elektronischen anregungszustand überführt werden (vgl. vl 5, s. 16) Nun kann energietransfer stattfinden: angeregtes molekül überträgt die Anregunsenergie strahlungslos zum benachbarten Pigment (nur unter leichtem energieverlust)
Es sind nur für aerobe/oxygene Photosynthese zwei Photosysteme mit je einem Reaktionszentrum erforderlich. Anaerob photosynthesebetreibende Bakterien benötigen diese zwei Photosysteme nicht
Richtig:
Besitzen nur 1 Photosystem und können daher wasser nicht als wasserstoffdonor (wasserstoff) zur kohlendioxidassimilation verwerten. Es entsteht kein Sauerstoff
Das Aktionsspektrum der Photosynthese kann nicht dem Absorptionsspektrum entsprechen, weil beim Aktionsspektrum die Sauerstoffbildung pro Wellenlänge ermittelt wird
Falsch:
Das Aktionssprektrum (=wirkungsspektrum) entspricht der Messung der O2-Produktion bei Einstrahlung von Licht verschiedener Wellenlängen, aber gleicher Quantenstromdichte. Die Funktion der Pigmente kann durch den Vergleich des Aktionsspetrums der Phtosynthese und dem Pigmentabsorptionsspektrum abgeleitet werden
Definition Photosynthese und Strukturformel
Funktion des Chlorophylls
- Lichtabsorption
- Energietransfer
- Ladungstrennung Photochemie
Eigenschaften der CHLOROPLASTEN:
Organellen, in denen die Lichtenergie aufgefangen wird:
- Doppelmembran
- Stroma zwischen innerer Hüllmembran und Thylakoiden
- Granathylakoidmembran
- Stromathylakoidmembran
- Lumen: umschlossen von Thylakoidmembran
Die Proteinkomplexe der Photosysteme für
Elektronentransportkette, Protonentransfers
sowie ATP-Synthese
Antennenkomplexe: Zwei Antennenkomplexe (je ein Komplex für PSI und PSII), Chlorophyll, Carotinoide, Proteine;
Funktion: Sammeln der Strahlungsenergie und
Transfer der excitonischen Anregungsenergie zum Reaktionszentrum
PS II: Proteinkomplex mit Chlorophyllen und Plastoquinon, Pheophytin, P680.
Funktion: starkes Oxidationsmittel zur Oxidation des Wassers, schwaches Reduktionsmittel, Elektronentransport zum PSI, Erzeugung von Protonen im Lumen
Sauerstoff-bildender Komplex/Wasserspaltungsapparat:Teil des PSII, besteht aus Mn-Ca-Cluster
PS I: Proteinkomplex mit Chlorophyllen: enthält auch Phylloquinon, P700 und Ferredoxin.
Funktion: starkes Reduktionsmittel für die Bildung von NADPH +.
Cytochrom B6/F Komplex: Proteinkomplex, mit Metallionen,Fe-S-Kluster,
Funktion: Transfer von Protonen durch die Thylakoidmembran. Vermittelnder Elektronentransport zwischen PS II und PS I
ATPase – Funktion: der Enzymkomplex, der ATP erzeugt durch die chemi-osmotische
Energie des Protonengradientens
Mobile Elektronencarrier:
- Plastoquinon
- Plastocyanin
Arrangement der Proteinkomplexe in der Thylakoidmembran
• Granathylakoide: enthalten mehr PSII, LHCII and auch den Cytochrom b6/f-complex .
• Stromathylakoide: enthalten vorwiegend PSI und ATP Synthase und auch den Cytochrom b6/f-complex.
LIGHT-HARVESTING CHLOROPHYLL-BINDING PROTEINS (LHCPs) für Lichtabsorption, Energietransfer und Photoprotektion
Funktionen:
• Die Chlorophylle in den LHCPs für Lichtabsorption und Energietransfer zum Reaktionszentrum (ca 150 Antennenpigmente/Reaktionszentrum)
• Carotenoide sind als akzessorische Pigmente und als Schutzpigmente in den Antennenkomplexen eingesetzt.
Organisation der Photosysteme I und II mit Antennenproteinen Core-Proteinen und Reaktionszentrumsproteinen
Zusammenfassung
