Fotosynthese ☑️

erfordert einen konstanten Wassergehalt,

umfasst Zellorganellen und Cytoskelett

zellulärer Wasservorrat, erzeugt Turgor

wachsartig und wasserundurchlässig, Austrocknungs- und Wasserverlustschutz

Wasserabgabe (Transpiration) und Gasabgabe an Luftraum,

Regulation

dünnwandige Zellen, nehmen Wasser aus Boden auf

äußerer Bereich der Wurzel, hier kann Wasser über Zellwände als auch Zellplasma von Zelle zu Zelle ins Innere der Rinde (Endodermis) gelangen

Inneres der Wurzelrinde, kontrolliert Stoffdurchtritt zum Zentralzylinder

Seitliche Zellwände der Endodermis sind durch korkhaltigen Casparay Streifen wasserundurchlässig

—> Wasser muss via selektiv permeable Membran und Zellplasma Endodermis überwinden um zu Leitbündeln im Zentralyzylindern zu gelangen

Kontrollierte Wasserabgabe von Wasserdampf gesättigten Zwischenräumen in Blättern an trockenen Luftraum über Spaltöffnungen (Stomata)

—> richetet sich nach abiotischen Faktoren (Temperatur, Licht, CO2) und dem Turgor

-Sog: Entstehender Unterdruck durch Transpiration des Blattes

Die Kohäsion beschreibt die Anziehungskräfte zwischen Molekülen gleichen Typs.

—Wasserstoffbrückenbindungen in Xylemen

—Haften von H20 Molekülen an den Wänden der Xylemgefäße durch Van der Waals Kräften.

von Wasser- und Ionengehalt abhängigen Zelldruck

nicht regulierbare Abgabe von Wasserdampf an die nicht gesättigte Umgebung

Luft- und Wasserdicht, Schutz vor äußeren Einflüsse

Ort der Fotosynthese, enthält Chloroplasten

Fotosynthese, vor allem aber Gasaustausch

Umgeben Stomata, steuern Öffnung und Schließung

Ort der Fotosynthese, enthält:

-Stroma

-Thylakoide (—>Enthalten Chlorophyll)

Enthält DNA, Ort DNA Replikation und Transkription

Da Ionen aus der wässrigen Bodenlösung in das Xylem treten, folgt durch osmotischen Druck Wasser über die Wurzeln

Alle Faktoren, die sich nicht über ein Lebewesen auswirken, wie z.B. Licht, pH-Wert usw.

Selbsternährende Organismen wie Pflanzen

(Via Fotosynthese: Glucose Produktion)

Organismen die sich von anderen Organismen ernähren müssen wie Pflanzen oder Tieren

Leistung (Sauerstoff), die wirklich neu dazu gewonnen wird

—messbare Sauerstoffbilanz

Angabe, ab welcher Beleuchtungsintensität der fixierte Kohlenstoffdioxid und der von der Pflanze selbst ausgestoßene CO2 Wert genau gleich ist

Obere Grenze der Beleuchtungsstärke, worüber hinaus die CO2 Aufnahme nicht weiter gesteigert wird

(FS Rate gesättigt )

Bereich zwischen 490-620nm im Absorptionsspektrum von Chlorophyll a (und b) wo kaum Sonnenlicht absorbiert wird (und somit keine FS stattfindet)

Fotosynthese (und auch Pflanzenwachstum) wird immer am meisten von der verhältnismäßig knappsten Ressource (CO2, H2O, Licht etc.) am meisten beeinflusst

bakterienversuch: Engelmann hat mit aeroben Bakterien das Absorptionsspektrum bzw. Die Grünlücke bewiesen.

Engelmann nutze ein Prisma, um alle spektralbereiche aufzutrennen und auf eine fädige Grünalge zu werfen. Die Bakterien lagerten sich um die Grünlücke.

Gleichzeitige Bestrahlung mit Licht zweier Wellenlängen resultiert in höheren FS Rate da beide Fotosysteme unterschiedliche Apsorptionsmaxima haben & hintereinander geschaltet arbeiten. So kann eine vollständige Lichtreaktion ablaufen.

Ansammlung von Proteinen und Pigmenten (Chlorophylle und Carotionoide) in Thylakoid Membran

Wandeln in Lichtreaktion Lichtenergie in chemische Energie um

Spaltung eines Moleküls durch Photonen Bestrahlung

H2O —> 2H+ + 2e- + 1/2O2

Ribulose-1,5-bisphosphat Carboxylyse Oxygenase

1. Licht trifft auf Fotosystem II als Photonen

2. primärer Donor P680 wird im Reaktionszentrum in einen angeregten Zustand versetzt

   —>Anhebung Redoxpotenzial

3. Chlorophyll gibt innerhalb des Reaktionszentrums e- and Akzeptor ab, es liegt oxidiertes Chlorophyll vor

   —>e- Lücke entsteht

4. Wasserspaltungskomplex fügt Chlorophyll über Fotolyse e- zu, Elektronenlücke ist so geschlossen, 4p+ bleiben im Lumen der Thylakoide

   —> O2 entweicht nach Fotolyse

5. Elektronentransportkette ermöglicht e- über Redoxsysteme (Plastochinon, Cytochromkomplex, Plastocynain) zum Fotosystem I zu gelangen (über mehrer Redoxsysteme)

6. Fotophosphorylierung: Plastochinpn + Cytochromkomplex transportieren weitere p+ ins Lumen. Zusammen mit 4p+ aus Fotolyse bewirken sie einen p+ Gradienten über Thylakoidmembran. ATP-Synthase nutzt diesen zur ATP-Synthese.

7. Licht trifft in Form von Photonen auf Fotosystem I.

8. Primärer Donor P700 ist in angeregtem Zustand, gibt e- and 2. e- Transportkette (Ferredoxin, Flavoprotein, NADP+ Reduktase)

9. Fotosystem I gelangt durch ein e- von FSII wieder in Grundzustand

10. e- werden auf Coenzym NADP+ übertragen + mit H+ aus Stroma zu NADPH+H+ reduziert

1. Fixierung

   -CO2 (C1) wird durch Enzym Rubisco an Ribulose-1,5-Bisphosphat (C5) fixiert -> C6

2. Reduktion

   -instabiler C6 Körper zerfällt zu 2 stabilen C3 Körpern (2x Phosphogylcerat/PGS)

   -Aufwertung zu 1,3 Bisphoshphoglycerat (BPG)

   -Reduktion C3 Körper (mit Hilfe von Lichtreaktion: NADH+H+ und ATP) zu Glycerinaldehydphosphat (PGA, C3)

3. Glucose Synthese

   -2 PGA (C3) Moleküle werden nach Abspaltung von 2 Phosphat zur 1 Glucose Molekül (C6) synthetisiert

4. Regeneration

   -10 PGA Moleküle werden (mithilfe von ATP aus Primärreaktion) enzymkatalytisch zu 6 Ribulose-1,5-Bisphosphat (C5) synthetisiert