Vl6 Flashcards
Das Photosystem II ist in den Stromathylakoiden untergebracht, da die Proteine des
Wasserspaltungsapparates in den Granastapeln eine sterische Behinderung erfahren wurden.
(VL, 1. MAP‘20)
→ falsch.
- In Stromathylakoide sind die PS I und ATP-Synthase eingebettet.
- Da die ATP-Synthase Platz auf der Stromaseite der Membran benötigt, sind die nur in diesen
Bereichen zu finden.
- In den Granathylakoiden ist das PS II und der Wasserspaltungskomplex plaziert.
- PS II interagieren mit dem Lichtsammelkomplexen und sind deswegen in den gestapelten
Bereichen des Thylakoiden.
- Der Elektronen Transport funktionirt problemlos durch Carrierproteine und die dynamische
wirkung der Komplexe.
Es sind nur fur aerobe/oxygene Photosynthese zwei Photosysteme mit je einem
Reaktionszentrum erforderlich. Anaerob photosynthesebetreibende Bakterien benotigen diese
zwei Photosysteme nicht. (2019)
→ richtig.
- Um die lichtgetriebene Oxidation von Wasser fur die Reduktion des NADP+ zu nutzen, sind zwei
Reaktionszentren notwendig.
- Fur die anoxische Photosynthese ist nur PSI notwendig. z.B. grune Schwefelbakterien und
Heliobakterien betreiben diesen Synthese.
- Purpurbakterien und grune Nichtschwefelbakterien haben nur PSII
- Für die verschiedene Photosysteme sind unterschiedliche Elektronendonoren benotigt, z.B.
Schwefelverbindungen.
Die strukturelle Organisation des lichtgetriebenen Energietransfers und Elektronenflusses in
Proteinkomplexen der Photosynthese ist durch die Synthese von Plastiden- und kernkodierten
Proteinen moglich. (2020)
→ richtig.
- Plastiden ist ein semiautonomes Organell und hat eigenem Genom und kann eigener
Proteinsynthese betreiben.
- Größte Anteil der in Plastiden wirkende Proteine ist aber trotzdem Kernkodiert und muss
Importiert werden (weniger als 5% stammt aus der Plastide selbst)
- Grundlage der Endosymbiontenhypothese ermöglicht die Mischung von kern- und
plastidencodierten Proteinen.
Der lineare photosynthetische Elektronentransport ist wegen der Lokalisation des
Photosystem I in den Stromathylakoiden und dem Photosystem II in den Granathylakoiden
beeintrachtigt. (2020)
→ Falsch.
- Die lokaliation der Photosysteme stimmt, die elektronentransport ist aber nicht beeinträchtigt.
- Der Elektronen Transport funktionirt problemlos durch Carrierproteine und die dynamische
wirkung der Komplexe.
- Der Dynamik ist sichert, indem die Grana- und Stromathylakoide ein Kontinuum bilden, dadurch
konnen die Protonen an viele Stellen zur ATP-Synthese verwendet werden.
- PS II interagieren mit dem Lichtsammelkomplexen und sind deswegen in den gestapelten
Bereichen des Thylakoiden.
- In Stromathylakoide sind die PS I und ATP-Synthase eingebettet.
- Da die ATP-Synthase Platz auf der Stromaseite der Membran benötigt, sind die nur in diesen
Bereichen zu finden.
- Auch: Evolutionärt wäre die Lokalisation wahrscheinlich anders, falls es die Leistung
beeinträchtigt.
Die räumliche Trennung der beiden Photosysteme in der Thylakoidmembran hat eine
Beeintrachtigung der Photosyntheseleistung der Pflanzen zur Folge. (2019)
→ falsch?
- Die räumliche trennung bedeutet, dass elektronentransfer von H2O auf NADP+ möglich ist =
bildung von NADPH auf O2.
- Auch, dass mehr licht gesammelt werden kann, da die Antennen über enem größere bereich
verteilt sind.
- Dazu kommt, dass die trennung platz für andere wichtige Funktionen die in verbindung mit dem
Photosyntheseleistung stehen
- zb. Macht die raumliche verbreitung der ETK aufbau einer Protonengradient über mehrere schritte
möglich (Cyt-b6/f und Plastoquinon bringt H+ von Stroma ins Lumen) – dient zur ATP produktion als
folge der Photosynthe
- Dazu können überschuss an elektronen im laufe der verbreitete ETK abgeleitet werden
(lichtschütz)
- Insgesamt wird der Leistung der Photosysteme besser
Ohne Antennenkomplex sind die Photosysteme I & II funktionsunfahig. (2020)
→ falsch.
- Ohne Antennen müssen die Special Pair im Reaktionszentrum der PSII und PSI relativ genau von
Photonen getroffen werden wodurch die Ladungstrennung wie gewöhnlich funktioniert.
- Mit Antennenkomplex werden Photonen über größere oberfläche und deswegen effizienter
gesammelt.
- Die cofaktoren können OHNE Antennen weiterarbeiten, sind jedoch nicht so effeizient.
- Antenne werden beim zu vielen Lichtangebot zugar umgebaut/reduziert, um „überanregung“ zu
vermeiden.
Innerhalb des Photosystems II sind die Eisen-Schwefelcluster die finalen
Elektronenakzeptoren. (2020)
→ falsch.
- Die Eisen-Schwefel-Komplexe macht die terminalen Elektronenakzeptoren des Photosystem I aus.
- In PSII sind die Qiononen a und b die finale Elektronenakzeptoren
Innerhalb des Photosystem I werden die Elektronen abschliesend auf das Plasquinon QA
ubertragen. (2020)
→ falsch.
- Plastochinon QA gehört in PSII und sind dort fest gebunden, macht die finale Elektronenakzeptor
aus.
- In PSI ist die Eisen-Schwefel-Komplexe die finale Elektronenakzeptoren.
In der Photosynthese durchlaufen Elektronen in der Thylakoidmembran eine Reihe von
Redoxkomponenten und erzeugen dabei einen Protonengradienten, der fur die oxidative
Phosphorylierung zur ATP-Synthese benotigt
wird. (2020)
→ Falsch,
- oxidative Phosphorylierung findet in den Mitochondrien statt wo es in der atmungskette eingeht
um Energie ohne licht (aus kohlenhydrate) zu gewinnen.
- Richtig wäre hier Photophosphorylierung, die zur ATP gewinnung beitragen.
• CFoCF1-Komplex in Chloroplasten → Photophosphorylatierung
• FoF1-Komplex in Mitochondrien → oxidative Phosphorylierung
Nennen die vier Phasen der Zellatmung / Mitochondrielle Atmung und deren Funktion?
- Glykolyse:
In Zytoplasma wo Glycose (6C) mit oder ohne Sauerstoff in zwei Pyrovat umgebaut werden (3C) - Bildung von Acetyl-CoA:
Umwandlung von Pyrovat in Acetyl-Coa und CO2 unter Bildung von NADH. - Zitratzyklus:
In Mithocondriale Matrix und nur mit O2, wo Acetyl-CoA in CO2 gewandelt wird zur Bildung von
NADH und FADH2 - Elektronentransportkette (ETK)
In Mitochondriale Membran (Christae) passiert einer elektronentransfer von NADH und FADH2 um
O2 zu Reduzieren und letztendlich ATP zu produzieren (Mithilfe Protonengradientaufbau und
ATPase aktivität).
Bechreiben die Elektrontransportkette (ETK) und deren teilnehmern in Mithochondrien vs.
Chloroplasten?
- In Mitochondrien dient der ETK der Zellatmung und bereitstellung von ATP ohne Licht.
- I Chloroplasten dient die ETK die Photosyntheseweg und deren Photosysteme um ATP mithilfe
Lichtenergie zu gewinnen. - Die ETK ist in beide ähnlich und besteht aus Homologe komponenten
- Mitochondrien:
NADH-Dehydrogenase-Komplex
Succinat-Dehydrogenase über die bewegliche Ubichinon zur Cyt-b/c1 Komplex
Über Cyt c bis Cyt-a Komplex - In Chloroplasten:
NADH-Dehydrogenase-Komplex
Mit PSII über bewegliche Plastochinon zur Cyt-b6/f Komplex
Über Cyt c bis PSI und Cyt-a Komplex
Beschreib die Anordnung, Aufbaun und Lokalisation der ETK in der Mitochondrien?
- In Mitochondrien dient der ETK der Zellatmung und bereitstellung von ATP ohne Licht.
- ETK in Mitochondrien und deren Komplxe (1-5):
1. NADH-Dehydrogenase-Komplex / NADH-COQ Reduktase
2. Succinat-Dehydrogenase
3. über die bewegliche Ubichinon zur Cyt-b/c1 Komplex
4. Über Cyt c bis Cyt-a Komplex
5. ATP herstellung durch ATPSyntethatse durch Protonengradient aus der Intermembranraum. - Als mobile carrier der elektronen dient Ubichinon und Cyt c, deren equivalent in der Chloroplast
ETK ist Plastochionon und Plastocyanin (Im Thylakoidmembran)
Lokation und Funktion der ETK in Mithochondrien:
- In der innere Membran
- ETK dient Protonenaufbau im Intermembranraum (=Chemoosmotischer Gradient)
- Über eine Reihe von reduktionsschritte fließen elektronen von komponenten mit negativeren
Redoxpotenzial zur komponenten mit höhere Elektronenpotenzial (änderung der Freie Enthalpie
erlaubt dass) – am ende auf Sauerstoff übertragen. - Ziel der Mitochondrielle Respiration /Atmung /Zellatmung:
Bildung von ATP durch Protonengradient ohne energie vom Licht (statdessen von Glucose)
Energibilanz von Pyrovat zum CO2 in der ETK der Mitochondrien?
(Pyrovat-Dehydrogenase und Citrat Zyklus)
1. Pro Zyklus: 1 Molekül Pyrovat wird 3 Molekülen CO2 und 4 elektronpaaren (in Form NADH+ +H
und FADH2) durch Acetyl-CoA bildung und Zitratzyklus
2. Pro zwei Kohlenstoffe (in Form Acetyl—CoA) in Zitrat Zyklus, wird zwei CO2 abgegeben (durch
vollständge Oxidation)
3. Damit: Pro Acetyl-CoA wird je ein Wasserstoffatom auf drei NAD und ein FAD überführt.
4. Dazu wird ein ATP durch Substratphosphorylierung gewonnen.
Energiegewinnung in der ETK der Mitochondrie?
- Faustregel: 3 x ATP pro „durchgang“ von 10 H+
- Die anaeroben Glykolyse liefert zwei stk Molekule ATP pro Glucosemolekul
- Im Vergleich liefert die aerobe Atmung 36 ATP pro Molekül Glucose (theoretische ertrag).
- Anaerobe Gärung braucht also 18-mal mehr Glucose um gleiche Energiebetrag zu erhalten.
(40% effizienz vs. 2,2% in Gärung) - Die Realität: Aerobe Atmung liefert „nur“ 30 ATP (statt 36), da die membran venige Protonen ohne
ATP produktion durchlässt, dazu werden einige Protonen für andere Prozesse benutzt). - Relistisch wird 2,5 statt 3 ATP pro NADH und 1,5 ATP statt 2 durch FADH2 produziert = das das
ganze insgesamt 30.
