Energetische Kopplung
Kopplung von einer energie benötigenden und energie abgebenden reaktion
endergonische reaktion
Rx die Energie benötigt
exergonische reaktion
Rx die Energie abgibt
Redox-Reaktion
Rx bei der Elektronen übertragen werden
Elektronenakzeptor
Reaktionspartner der Elektronen aufnimmt
Elektronendonater
Reaktionspartner der Elektronen abgibt
Molekül wird oxidiert
es gibt elektronen ab
Molekül wird reduziert
es nimmt Elektronen auf
NADH+H+ / NADPH+H+ / FADH2
Elektronendonater in Elektronentaxis
NAD+ / NADP+ / FAD
Elektronenakzeptor in Elektronentaxis
Lichtsammelkomplex
Reaktionszentrum + Chlorophylmoleküle + Hilfspigmente
Fotosystem 1 / 2
Lichtsammelkomplexe
Chloroplasten
Zellorganellen in denen die Fotosysnthese abläuft
Chlorophyll Moleküle
teil des Lichtsammelkomplexes Lichtpigmnete die lichtenergie aufnehmen und sie Trichtermäßig in Reaktionszentrum weitergeben
Hilfspigmente
teil des Lichtsammelkomplexes geben Energie trichtermäßig weiter in Reaktionszentrum
Reaktionszentrum
teil des Lichtsammelkomplexes in dem Licht in chemische energie umgewandelt wird
Absorptionsspektrum von Chlorophyl
Chlorophyl absorbiert vorallem blaues und rotes Licht
-> Pflanzen grün
Wirkungsspektrum von Chlorophyl
um so mehr Licht Chlorophyl absorbiert desto höher ist die Fotosysnthese rate
Ort der Primärreaktion der Fotosynthese
Thykaloide der Pflanzenelle
Primärreaktion
erster schritt der Fotosynthse:
über chemieosmose Lichtenergie in ATP umwandeln
Ort der Sekundärreaktion der Fotosynthese
Stroma der Pflanzenzelle
Sekundärreaktion
bildung von Glucose durch den Calvin Zyklus
Phasen des Calvin-Zyklus
Kohlenstofffixierung, Reduktion, Regeneration
Phase des Calvin-Zyklus Kohlenstofffixierung
enzymatische Bindung von 6CO2 durch Rubsico sowie 6H2O an RUBP
Produkt: PGS -> 12C3 Körper
Ausgangsstoff des Calvin-Cyklus
RuBP -> 6C5
Phase des Calvin-Zyklus Reduktion
Nutzung des in der Primärreaktion gebildeten ATP und NADPH+H+ um aus PGS GAP zu synthetisieren aus welchem GLucose wird
Phase des Calvin-Zyklus Regenration
unter ATP verbrauch aus GAP wieder den Ausgangsstoff RUBP bilden
Kompartimentierung
räummliche aufteilung einer Zelle in verschieden Kompartimente damit stoffwechselprozesse getrennt und effizient arbeiten können
Fotosynthserate
Fotosynthseaktivität pro Zelleinheit gemessen in CO2 Aufnahme oder O2 Abgabe
Reaktionsgleichung der Fotosynthse
6CO2 + 12H2O -> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Lichtkompensationspunkt
Sauerstoff durch Fotosynthese produziert = Sauerstoff durch Zellatmung aufgenommen
Minimumgesetz
der Umweltfaktor der am wenigsten vorhanden ist begrenzt
Ort der Atpsynthase
Thykaloide / Mitrochondrien Membran
Teilprozesse der Zellatmung
Glykolyse, Pyruvatoxidation, Citratzyklus, Atmungskette
Ort der Glykolyse
Cytoplasma
Ort der Pyruvatoxidation / Citratzyklus
Mitrochondrienmatrix (innenraum der Mitrochondrien)
Ort der Atmungskette
Mitrochondrien Doppelmembran
Definition Zellatmung
abbau von Glucose zum gewinn von ATP in aeroben Bedingungen
aerob
Sauerstoff vorhanden
anaerob
kein Sauerstoff vorhanden
Substratkettenphosphorylierung
Die Spaltung einer Phosphat Gruppe setzt so viel Energie frei das aus ADP wieder ATP aufgebaut werden kann
Oxidative Decarboxylierung
Oxidation unter Abspaltung von CO2
Glykolyse Reaktionsgleichung
Glucose -> 2H2O + 2 Pyruvat
-> 2ATP
->2NADH+H+
Pyruvatoxidation Reaktionsgleichung
2Pyruvat + 2CoA-SH -> 2Acetyl-CoA + 2CO2
-> 2NADH+H+
Citratzyklus Reaktionsgleichung
2Acetyl-CoA + 6H2O -> 4CO2 + 2CoA-SH
->6NADH+H+
->2ATP
->2FADH2
Atmungskette Reaktionsgleichung
6O2 + 24H+ -> 12H2O
-> 34ATP
Zellatmung Reaktionsgleichung
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 -> 6CO2 + 12H2O
-> 38 ATP
anaerober Glucoseabbau
Gärung
Glykolyse + Umwandlung von Pyruvat in relativ energiereiches Endprodukt durch redox Reaktion mit NADH+H+ als Oxidationspartner aus der Glykolyse
Milchsäuregärung Rxgleichung
Glucose -> 2 Pyruvat-> 2 Lactat
-> ATP
Alkoholische Gärung RXgleichung
Glucose -> 2 Pyruvat -> 2Co2 + Ethanal -> 2Co2 + Ethanol
Tracer Methode
Moleküle mit radiaktiven oder stabilen isotopen makieren sodass man ihren weg im organismus Verfolgen kann
C4-Pflanzen
statt Rubisco -> PEP-Carboxylase Enzym in Kohelstofffixierung
PEP-Carboxylase
kann CO2 bei geringerer Konzentration binden -> in heißen Regionen wichtig
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