hallo und herzlich Willkommen zu meinem crashc fürs bioabi wir sind im Bereich der autotropenassimilation Fotosynthese wir wollen heute den ersten Abschnitt der Fotosynthese und zwar die lichtabhängigen Reaktionen uns anschauen und dazu ins Detail gehen bezüglich der Vorgänge die an der tlakidmembran im Chloroplasten ablaufen dazu wünsche ich euch ganz viel Spaß und los geht's in diesem Video will ich den Fokus auf die Energieumwandlungen legen das heißt das energetische Modell soll hier im Mittelpunkt stehen diese Systemebene habe ich ja schon in einem Tutorial erklärt das könntet ihr euch dann hier anschauen am besten ihr arbeitet wirklich mit meinem Handbuch wie ihr das herunterladet zeige ich euch am Ende dann noch mal jetzt gehen wir erstmal zu der Aufgabenstellung und die lautet erläutern Sie die primärreaktion der Fotosynthese anhand des Materials primärreaktionen kennen wir auch unter dem Begri licht abhängige Reaktionen wie ihr wisst stehen bei mir die keywoords auch immer im Mittelpunkt das heißt ich will euch helfen dass ihr möglichst wenig auswendig lernen müsst denn es geht in der Biologie nicht darum irgendwelche Konzepte auswendig zu büffeln sondern es geht darum es zu verstehen und zu hinterfragen und bestimmte Begründungen abzurufen dieses hilft euch indem ihr mit den richtigen Fachbegriffen arbeitet euch dann wirklich genau auszudrücken lasst euch nicht erschlagen wenn es vielleicht auf den ersten Blick erstmal sehr viel aussieht aber ich habe wirklich versucht mal alle notwendigen würter herauszusuchen für euch und die meisten werdet ihr wahrscheinlich sowieso schon kennen Chloroplasten die TE der Fotosynthese die lichtabhängige Reaktionen wir haben die Pigmente also die Fotosynthese Farbstoffe z.B Chlorophyl die wie ihr wisst in der thylakoidmembran liegen diese bilden sogenannte antennenkomplexe oder auch LHC light harvesting komplexe können so Licht unterschiedlicher Wellenlängen absorbieren und dann weiterleiten an ein Reaktionszentrum welches dann diese Energie weiterleitet an ein Elektronenakzeptor dieses Fotosystem ist außerdem in der Lage fotolyse durchzuführen also Wasser zu spalten wobei dann Sauerstoff entsteht diese energetisch angereicherten Elektronen wandern dann auf einer Elektronentransportkette und jetzt folgen vier Begriffe die alle was mit Elektronen zu tun haben wir haben also ein energiereiches Elektron wir haben eine elektronenlücke die aufgefüllt werden muss es kommt zu einem Elektronentransfer also das Übertragen des der Elektronen von einer Stelle auf eine andere und der Begriff Energieniveau müsste euch bekannt sein denn dieses verändert sich dann haben wir die Protonen also die Wasserstoffionen und den Raum in welchem sie dann angereichert werden in dem thylakoid Innenraum wo dann ein Protonengradient entsteht welcher die ATP synthase befähigt ATP zu synthetisieren wodurch die Protonen dann ins Stroma also in den Innenraum des Chloroplasten gelangen die atpsyntase kann dann eben ADP und Phosphat zu ATP synthetisieren das ganze nennen wir fotofosphorilierung und als letztes der Begriff zyklischer Elektronentransport die die ersten Begriffe die werden euch sicherlich bekannt vorkommen auf jeden Fall den Schülerinnen die sich mit meinen Tutorials schon beschäftigt haben und das vorhergehende schon sich angeschaut haben zu den fotosystemen die kennen auch diese Abbildung den anderen die sich das noch nicht angeschaut haben würde ich empfehlen dann mal hier drauf zu klicken da findet ihr dieses für diejenigen die einfach nur noch mal diese Wiederholung haben wollen einfach jetzt hier noch mal den Text durchlesen dann jetzt an dieser Stelle die pausaste drücken zum Anfang er einmal dieses berühmte zschema der lichtabhängigen Reaktionen der Fotos e ich würde das erstmal ganz kurz für euch darstellen und danach gehen wir noch mal ins Detail die im Reaktionszentrum des photosystems 2 angekommene Energie wird genutzt um Elektronen auf ein höheres Energieniveau zu heben diese Elektronen werden von einem Elektronenakzeptor aufgenommen und wandern auf einer Elektronentransportkette geben hier schrittweise Energie ab und diese Energie wird genutzt um ATP zu generieren die Elektronen treffen dann auf das Fotosystem 1 auch hier werden sie wieder erregt wandern wieder auf einer Elektronentransportkette und es entsteht NADPH + H+ die elektronenlücke welche am Anfang entstanden ist bei dem Chlorophyl wird aufgefüllt von Elektronen die aus der Wasserspaltung der fotolyse entstanden sind zu der Aufgabenstellung müsstet ihr ja nun auch einen Text schreiben und ich würde jetzt deshalb noch mal ins Detail gehen auch anhand von Abbildungen euch das noch mal etwas genauer erklären und auch die jeweiligen Antworten die ihr hier geben müsstet dann dazu euch noch mal formulieren und auch zeigen von dem ersten was wir jetzt besprochen hatten bräuchte man eigentlich in diesem Falle nur schreiben Lichtenergie wird von den antennenpigmenten des Fotosystem 2 absorbiert und zum Chlorophyl a Molekül als Reaktionszentrum geleitet wie ihr gerade gesehen habt werden jetzt die Elektronen hier mit dieser Energie versorgt und gelangen so auf ein höheres Energieniveau wo sie von einem Akzeptor aufgenommen werden durch diese Abgabe von zwei Elektronen aus dem Chlorophyll ist nun eine Lücke entstanden die umgehend wieder aufgefüllt werden muss die dafür benötigten Elektronen stammen aus der Photolyse des Wassers dies ist eine lichtabhängige Wasserspaltung die Energie für die Spaltung von Wasser stammt ebenfalls vom Licht welches im Fotosystem 2 absorbiert wurde bei dieser fotolyse entstehen ein halbes Sauerstoffmolekül zwei Protonen und zwei Elektronen das heißt also der Sauerstoff der bei den Pflanzen in der Photosynthese entsteht und abgegeben wird wird bei der Photolyse des Wassers produziert denn viele Schüler denken fälschlicherweise dass der Sauerstoff aus dem CO2 gewonnen wird und das ist nicht so ich hatte ja nun gesagt dass das Ganze an der thlakoidmembran passiert deshalb wollen wir uns das auch noch mal HIER anschauen ist einfach eine andere Modellvorstellung jetzt wir haben also den thylquid Innenraum der von der Membran gebildet wird wir wissen sofort dass es das Basiskonzept kommt partimentierung wir könnten also jetzt erst einmal formulieren zusätzlich zu den fotosystemen befinden sich noch andere Proteine ich nenne sie hier noch mal ETK ATP syntase in der tylokoidmembran die durch die Membran geschaffene Kompartimentierung schafft einen Reaktionsraum der diesen vom Stromer abgrenzt vergrößen wir das ganze mal ihr seht schon dort sind schon zwei Protonen in diesem tylakuid Innenraum angekommen das sind die von der fotolyse die energetisch angereichten Elektronen wandern vom akzeptum Molekül über eine Elektronentransportkette dabei passieren Sie verschiedene redoxsysteme das seht ihr jetzt hier unten und da seht ihr auch schon dass dabei etwas passiert dabei werden Protonen gegen das Konzentrationsgefälle vom Stromer in den tyylakid Innenraum aktiv transportiert wenn ihr hört oder lest gegen das Konzentrationsgefälle dann wisst ihr dass das immer ein aktiver Transport ist der eben Energie benötigt und in dem Falle nutzen diese protonenpumpen eben diese Energie die hier schrittweise abgegeben wird von den Elektronen wir können also weiter formulieren es entsteht ein Protonengradient zwischen tulakid Innenraum und Stroma Protonengradient bedeutet das also auf einen Seite mehr als auf der anderen Seite sind ein Konzentrationsgefälle die Protonen fließen nun mit dem Konzentrationsgradienten zurück ins Stroma des Chloroplasten sie passieren dabei die in der tylakydmembran integrierte ATP synthase diese nutzt diesen protonenstrom aus um ATP zu bilden wir gehen ab mal zurück zu dem zschema und hier seht ihr jetzt auf der rechten Seite noch mal wie das mit dem ADP und dem Phosphat passiert das also dieses wirklich unterenergiezugabe dann zu ATP bildet wird wir übertragen das jetzt in unser Schema können jetzt schon mal die wichtigsten Begriffe hier noch mal hineinschreiben die Elektronen sind jetzt beim Chlorophyl a also dann dem Photosystem 1 angekommen auch hier kommt es wieder zu einer Anregung dieser Elektronen durch die Lichtenergie wir formulieren die am Fotosystem 1 angekommenen Elektronen werden ebenfalls auf ein höheres Energieniveau gehoben und sie wandern ebenfalls auf der elektronentr transansportkett und geben schrittweise Energie ab also genauso wie schon vorher aber diese Energie nutzt diesmal die NADP reduktase um Protonen an nadb+ zu binden es entsteht nadbh + H+ erinnert euch vielleicht diese Protonen kamen ja auch aus der Wasserspaltung diese werden also jetzt hier an den Elektronen und Protonen und Träger gebunden die relevanten Endprodukte der lichtabhäng Reaktionen sind also Sauerstoff aus der Photolyse ATP aus dem ersten Abschnitt und NADPH + H+ aus dem zweiten ihr erinnert euch vielleicht noch dass ich am Anfang bei den Keywords einen Begriff noch mit dabei hatte und zwar zyklischer Elektronentransfer und den würde ich euch noch mal ganz kurz erklären wollen dazu schauen wir uns noch mal diese Abbildung jetzt an das was wir bisher gesprochen hatten das nennt man auch nicht zyklisch fotofosphorylierung nun kann aber ein Elektron auch von einem angeregten Chlorophyl a über Zwischenstufen wieder in das Photosystem 1 zurückkehren und in diesem Fall bleibt die primärreaktion auf dieses Photosystem beschränkt das heißt die Wasserspaltung und die NADPH Bildung unterbleiben und der im Verlauf dieser Vorgänger aufgebaute Protonengradient wird natürlich wieder zur atpsnthese genutzt man bezeichnet diese Bereitstellung der chemisch gebundenen Energie eben dann als zyklische fotofosphorilerung Zyklus wäre ja der Kreislauf das heißt es kann immer wieder passieren der Vorteil für die Pflanzen ist daher wenn Sie also ATP in ihren Zellen benötigen können Sie dieses immer wieder ganz schnell zyklisch generieren und damit können eben z.B die Blätter gar nicht erst diesen Umweg gehen über Bildung von Glucose und dann wieder Zellatmung sondern sie können eben hier ATP immer wieder generieren welches dann sofort benutzt wird das Problem beim aTP ist ja dass es relativ kurz nur zur Verfügung steht und dann wieder zerfällt deswegen muss es ansonsten gespeichert werden was dann ja in den lichtunabhängigen Reaktionen passiert die wir [Musik] uns [Musik] [Musik] [Musik] ich hoffe ihr habt viel Spaß auch damit gehabt es ist euch auch ein bisschen klarer geworden was wir hier machen wollen ich würde mich sehr do freuen wenn ihr meinen Kanal abonniert und auch viel Werbung macht jeder jeder Abonnent hilft mir auch bekannter zu werden ansonsten würde ich euch noch eine andere Hilfe geben ich habe mir sehr viel Arbeit gemacht und habe für euch ein Handbuch erstellt und das Handbuch runterzuladen braucht ihr nur unter dem Video auf showmore zu klicken da öffnet sich dann die Videobeschreibung dann auf diesen Link klicken da kommt ihr dann zu meinem onedrive da findet ihr das bioxi Handbuch wenn ihr das öffnet dann könnt ihr innerhalb des Handbuches jeweils zu den einzelnen Bereichen springen indem ihr da drauf klickt und wenn ihr dann bei dem jeweil Video angekommen seid dann könnt ihr direkt zu YouTube springen und zwar entweder zu dem gesamten Video oder zu der jeweiligen Zeit die ihr dann direkt anklickt gut dann sehen wir uns sicherlich bald wieder tschüss euer