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Lichtabhängige Reaktion /Lichtreaktion /Primärreaktion der Fotosynthese [1/2] -[Biologie, Oberstufe]
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 124 Zeilen
- dieses video ist das erste von zwei videos in denen der molekulare ablauf der photosynthese dargestellt wird
- bei der photosynthese handelt es sich um einen stoffwechselprozess der von allen höheren pflanzen algen und manchen
- bakterien betrieben wird und bei dem mit hilfe der strahlungsenergie der sonne kohlenstoffdioxid und wasser zu klug
- hose und sauerstoff umgewandelt werden die grobe funktionsweise der photosynthese war dabei schon ziemlich
- früh klar dass wasser für die photosynthese stammt hauptsächlich aus dem boden
- kohlenstoffdioxid nehmen sie aus der luft auf sie produzieren kohlenhydrate bzw zucker für ihr wachstum glukose ist
- ein einfachzucker ein sogenanntes monats arid und sie geben sauerstoff ab was für ein glück für uns menschen dass es sich
- beim sauerstoff um abfallprodukt der pflanze handelt die reaktions gleichung der photosynthese muss noch ausgeglichen
- werden auf beiden seiten müssen gleich viele atome fanden sein während auf der rechten seite
- beispielsweise sechs kohlenstoffatome existieren ist es auf der linken seite nur eins gleich mal die anzahl der
- einzelnen atome auf beiden seiten aus erhält man folgende vollständige summe gleichung
- nun hat man zwar die gleichung für die photosynthese wichtige einzelheiten des photosynthese vorgangs bleiben jedoch
- unbeantwortet wie zum beispiel welche chemischen reaktion laufen bei der photosynthese ab welche rolle spielt das
- licht bei dem reaktion und woher stammt der gebilde zu sauerstoff aus dem co2 oder dem h2 schaut man sich den aufbau
- eines platz genauer an erkennt man dass es aus vielen kleinen zellen besteht bei der photosynthese sind die vielen
- kleinen in der pflanzenzelle existierenden chloroplasten chloroplasten sind wiederum durchzogen
- von zahlreichen abgeflachten membran systemen die tilak ui de in deren membran wiederum zahlreiche pigmente
- eingelagert sind vor allem das pigment chlorophyll dieser genaue aufbau hilft dabei die komplexen einzelschritte der
- photosynthese lokalisieren zu können einen ersten überblick gibt die abbildung oben links sie zeigt einen
- chloroplasten sie entspricht also der abbildung rechts der innenraum des globe lasten
- bezeichnet man auch als stromer auch die sich in den chloroplasten befinden schüler qi beweisen ein bereich
- innerhalb ihrer membran auf das sogenannte lumen bzw schüler qi blum die photosynthese selbst
- besteht aus zwei abschnitten der licht reaktion auch primär reaktion die an der thüler creed membran die das lumen vom
- strom abgrenzt stattfindet und der licht unabhängigen reaktion auch sekundär reaktion die der licht reaktion nach
- gestaltet ist und im stroma stattfindet bei der licht reaktion die wir uns nachfolgen detailliert angucken werden
- dann wird die lichtenergie in chemische energie umgewandelt die den molekülen atp und nad ph
- gespeichert wird bei der licht unabhängigen reaktion oder dunkel reaktion werden die in der licht
- reaktion gebildeten stoffe atp und nad ph dafür genutzt um in einem stoffwechselweg der als calvin zyklus
- bekanntes kohlenhydrate zu synthetisieren hier wird also die lichtenergie nicht
- direkt genutzt dazu im zweiten video mehr licht ist eine form von energie und die
- in den photonen den lichtteilchen gespeicherte energie kann in andere energieformen wie wärme energie oder
- chemische energie umgewandelt werden pflanzen und andere fotos sind ethisch aktive organismen verfügen über pigment
- moleküle bzw rezeptormoleküle die genau dazu in der lage sind das pigment molekül in vielen
- fällen ist das segment chlorophyll absorbiert die energie des photons und nimmt dessen energie auf dadurch wird es
- aus einem grund zustand mit niedriger energie in einen angeregten zustand mit einer höheren energiemenge versetzt die
- energie des photons die gemäss nach dem ersten hauptsatz der thermodynamik nach dem energie weder erschaffen noch
- vernichtet werden kann geht also nicht verloren sondern es nun im pigment molekül gespeichert die energie zunahme
- des moleküls entspricht also genau der energie die aus dem photon absorbiert wurde die überführung eines moleküls in
- den angeregten zustand geschieht auf atom ebene wie folgt die absorption eines photons hebt ein elektron auf eine
- schale die vom atomkern weiter entfernt ist dadurch wird das elektronen weniger
- stark festgehalten um wodurch es instabil und chemische reaktionsfreudige wird ordnen wir diesen prozess räumlich
- einmal ein wie bereits erwähnt findet die licht reaktion an der thüler camp anstatt die
- licht absorbierenden pigmente allen voran das chlorophyll sind eingelagert in proteinkomplexe die sogenannten foto
- systeme damit genug licht energie auf einer großen fläche eingefangen wird lagern sich die chlorophyll moleküle in
- sogenannte antennen komplexe auch licht sammeln komplexe genannt an sie bündeln die lichtenergie und
- übertragen sie auf einen zentralen teil des fördersystems der als reaktionszentrum bezeichnet wird
- das reaktionszentrum enthält zwei chlorophyll a moleküle die die energie abfang und in chemische energie
- umwandeln nachdem das elektron des chlorophyll moleküls durch die lichteinwirkung auf
- ein höheres energieniveau angehoben wurde und wie bereits erwähnt schwächer gebunden ist kann es an einer reddoxx
- reaktion an zepter abgegeben werden dass es in der tilak oid membran weiterreicht eine
- oxidation bezeichnete eine chemische reaktion bei der elektronen abgegeben werden das chlorophyll molekül verliert
- durch das elektron was es ab gibt eine negative ladung es wird oxidiert das chlorophyll paar wird als 680 bezeichnet
- weil es licht der wellenlänge 680 nanometer am besten absorbieren kann das oxidierte chlorophyll wird durch das
- fehlen des elektrons verhältnismäßig instabil es strebt danach einem anderen molekül
- ein elektron zu entreißen um seine lücke aufzufüllen die elektronen mit hilfe derer die lücke wieder aufgefüllt wird
- stammen vom wasser ein großer proteinkomplex der wasser spaltende komplex spaltet wassermoleküle in ihre
- atomaren bestand seine bei diesem prozess der wasserspaltung und vorgang der auch als foto lyse bezeichnet wird
- entsteht neben dem sauerstoffatom dass sich mit einem weiteren sauerstoffatom zur 2 verbindet und die zelle und
- pflanze verlässt positiv geladenen wasserstoff atome positiv geladen millionen werden auch als proton
- bezeichnet und elektron eins dieser elektronen besetzt die freie lücke im foto system 2 damit es übrigens eine der
- fragen vom anfang bereits beantwortet das in der photosynthese gebildet co2 stammt aus dem wasser und nichts was dem
- co2 schauen wir uns den weg des angeregten elektronen sun das von einem primären akzeptable kühl aufgenommen
- wurde und die tilak und membran durchwandert über unterschiedliche enzym komplexe nämlich dem platz durch die nun
- in dem psycho chrome und dem platz zu ziehen ihn die um das foto system herum in die tilak membran eingebettet sind
- werden die elektronen vom foto system 2 auf diese weise über ein elektronen transportkette an der übrigens nicht nur
- das primäre akzeptable kühl sondern auch ganz viele andere elektronen übertragungs moleküle mitwirken
- zum foto system eingeschleust während des transports wird die im elektron gespeicherte energie in den
- reddoxx systemen vor allem aber im cytochrom dafür genutzt um proton ablation vom strom durch die tilak und
- membran in den kühler creed innenraum zu pumpen die anreicherung von h+ ionen im kühler
- creed innenraum bewirkt zusammen mit der bei der foto lyse entstehenden protonen die ebenfalls im trilogie blumen
- verbleiben ein konzentrations gefühle das heißt es befinden sich im innenraum der tilak
- bietet deutlich mehr protonen als außen im strom aufgrund der positiven ladung der protonen führt der proton transport
- nicht nur zu einer änderung der konzentration sondern auch zu einer änderung der elektrischen ladung zu
- beiden seiten der membran und zum aufbau einer elektrischen spannung das stroma ist nun deutlich negativer geladen als
- das lumen des typs konzentrations gradient und elektrischer gradient werden zusammengefasst als
- elektrochemischer gradient das elektron in dem die energie des photons steckt wird währen der elektronen
- transportkette zunehmend energie emma erinnert euch die energie kann nicht verloren gehen die freiwerdende energie
- baut den angesprochenen elektrochemischen gradienten auf diese energie wird auch als proton motorische
- kraft bezeichnet und treibt den transport der protonen wieder zurück ins stromer an weil die hydrophobe lipid
- doppelschicht der membran und durchlässig ist für protonen geschieht der rücktransport der proton über ein
- spezielles in der tilak membran eingelagertes kanal protein nämlich der atp synthase die atp synthase koppel den
- transport der proton an die synthese von atp sie nutzt also als enzyme die energie des proton transports um atp aus
- adp und einem anorganischen phosphat rest zu bilden ein prozess der auch als foto phosphorylierung bezeichnet wird
- es würde an dieser stelle zu weit führen genauer auf die atp synthase einzugehen aber für das verständnis ist es enorm
- hilfreich sich nochmal ins gedächtnis zu rufen die bildung von adp aus adp und ps eine energische reaktion dh sie läuft
- nur ab wenn der reaktion energie zugeführt wird die zugeführte energie in diesem fall
- aus dem proton fluss macht atp zu so einem energiereichen stoff denn die energie ist jetzt in dem molekül
- gespeichert leicht vorstellbar von welcher bedeutung die bildung von atp für den zweiten schritt der
- photosynthese sein dürfte denn wenn atp wiederum zu adp und pietro visiert wird und dadurch die im atp gespeicherte
- energie wieder freigesetzt wird eine so genannte exotische reaktion kann diese energie wiederum dafür genutzt werden um
- energieaufwendige stoffwechselprozesse eben wie die synthese von kohlenhydrate wie zum beispiel glukose voranzutreiben
- den kopplungs mechanismus von proton motorischer kraft und atp synthese wird auch als chemie osmose bezeichnet der
- prozess des rückfluss von positiv geladenen wasserstoff atomen wie hier dargestellt es auch dringend notwendig
- gäbe es diesen mechanismus nicht würde sich der protonen gradient immer weiter aufbauen
- die ladung und konzentrations unterschiede auf beiden seiten der membran also immer größer werden
- fassen wir die bisherigen informationen kurz zusammen die photosynthese beschreibt einen stoffwechselweg bei den
- pflanzen co2 wasser und licht energie aufnehmen und für die synthese körpereigene stoffe nutzen allen voran
- der zucker glukose neben diesem kohlenhydrat wird auch molekularer sauerstoff gebildet die photosynthese
- kann in die licht reaktion und in die licht unabhängige reaktion untergliedert werden in der licht reaktion wird die
- lichtenergie in chemische energie umgewandelt und atp und nad thw gleich noch deutlich wird gebildet die licht
- unabhängige reaktion nutzt die lichtenergie nicht direkt sondern sie verwendet atp und nrd ph um co2 zu
- reduzieren und kohlenhydrate zu synthetisieren die molekularen vorgänge bei der licht
- reaktion sind komplex foto synthetische aktiv organismen besitzen pigmente das chlorophyll die in der lage sind licht
- des sichtbaren spektrums zu absorbieren in antennen komplexen angeordnet absorbieren die pigmente die energie
- eines lichtteilchen bzw photons leiten die energie gebündelt bis zu einem park dürfen moleküle im reaktionszentrum
- eines fotos systems weiter dadurch wird das elektronen des chlorophyll molekül das die energie
- erhält in einen angeregten zustand versetzt von einem elektron akzeptiert aufgenommen ohne über die elektronen
- transportkette in der tilak und membran über hintereinander geschaltete proteinkomplexe weitergeleitet in einer
- abfolge von reddoxx reaktionen wird das elektron von einem protein komplex zum nächsten weitergereicht
- bei jeder reddoxx reaktion bei der das elektron wiederholt auf ein anderes akzeptiert übertragen wird wird ein teil
- der energie des elektrons freigesetzt diese energie treibt den transport von h+ ionen vom stromer in szilagyi blumen
- an wodurch das elektron ein im verlauf der elektronen transportkette zunehmend niedrigeres energieniveau besitzt das
- elektron ist energie arm und kommt schließlich im foto system 1 an auch im foto system eins das als 700
- bezeichnet wird weil das licht der wellenlänge 700 nanometer am besten auffangen kann absorbieren chlorophyll
- moleküle die energie eines photons wodurch ein elektronen auf dem chlorophyll molekül gelöst wird die nach
- wandern elektronen vom foto system 2 schließen diese lücke das angeregte elektronen wird nun auf einen weiteren
- enzym komplex dem ferry roxy übertragen und anschließend mittel für eines weiteren enzyms der rdp plus reduktase
- zusammen mit einem weiteren elektron und zwei positiv geladenen wasserstoff atomen aus dem stromer auf nad plus
- übertragen sodass der energiereiche wasserstoff überträger nad ph gebildet wird damit können wir auch den
- elektronen transport zusammenfassen der elektronen transport zieht elektronen aus dem wasser ab und überträgt sie über
- ein elektro und transportkette direkt auf nad plus das zu einer dpa wird dazu ist energie erforderlich diese wird
- durch die foto systeme 1 und 2 absolviert und damit aufgefangen außerdem wird chemie osmotische atp
- gebildet jetzt wo atp und das reduktionsmittel nad ph + ab + gebildet wurde kann der zweite teil schritt der
- photosynthese die dunkel reaktion stattfinden
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