Hallo und herzlich willkommen zu meinem Cash-Kurs fürs Bio-Abi. Wir befinden uns in der Rubrik typische Lehrerfragen und wollen hier insbesondere für die Bestnoten in der mündlichen Mitarbeit arbeiten. Wir befinden uns heute in dem Bereich Lichtsammelkomplex.
Es geht immer noch um die Photosynthese. Dieses ist nur im erhöhten Anforderungsniveau verbindlich, deshalb nur diejenigen, die den Leistungslust belegen. Diesen Lichtsammelkomplex könnt ihr hier in einem 3D-Modell erkennen. Wir wollen am Anfang noch mal ein wenig zu den Systemebenen klären. Die Frage ist, wo befindet sich der Lichtsammelkomplex?
Wir sehen hier den Querschnitt eines Laubblatts und natürlich die unterschiedlichen Gewebe. sehr Das wäre also die erste Systemebene, das Organ. Hier befindet sich das Gewebe, das sogenannte Palisadengewebe.
Und wir erkennen eine Zelle, das wäre die nächste Systemebene, also eine chloroplastenreiche Pflanzenzelle des Palisadengewebes. Und darin seht ihr jetzt schon den Chloroplasten, den wir hier vergrößert haben. Das wäre also dann die Zellorganelle. Und jetzt müssen wir aber noch weiter hineingehen.
Und zwar müssen wir jetzt zu dem Thylakoid. und dort genauer zur Thylakoidmembran. Und in dieser Thylakoidmembran liegt eben dieser Lichtsammelkomplex. Wir können also zusammenfassend sagen, der Lichtsammelkomplex besteht aus verschiedenen Proteinkomplexen und pigmenthaltigen Molekülen und befindet sich in den Membranen der Thylakoide, in den Chloroplasten von Pflanzenzellen. Welche Aufgabe haben diese Lichtsammelkomplexe?
Das einmal ganz allgemein gesagt. Diese Komplexe absorbieren Lichtenergie und leiten sie an das Licht. das Reaktionszentrum weiter, wo die eigentliche primäre Reaktion der Photosynthese beginnt. Der Lichtsammelkomplex fungiert als Antennenkomplex und fängt Lichtenergie ein, die dann zur Reaktionseinheit des Photosystems, wie beispielsweise dem Reaktionszentrum von Photosystem 1 oder 2, weitergeleitet wird. Das wollen wir uns jetzt nochmal ein bisschen genauer anschauen.
Wir haben also hier diese Thylakoidmembran mit den beiden Photosystemen. Und diese Photosysteme, die vergrößern wir uns jetzt mal ein wenig. und sagt Da gibt es jetzt verschiedene Bereiche, die wir jeweils erklären wollen. Und eure Aufgabe wäre jetzt, das mal zu versuchen, die Funktionsweise der Lichtsammelkomplexe anhand dieser Abbildung zu erläutern.
So, beginnen wir mit den Chlorophyll-Pigmenten. Chlorophyll ist das wichtigste photosynthetische Pigment. Diese Chlorophyll-Moleküle bilden dabei Gruppen von Pigmenten, die sogenannten Photosysteme.
Sie sind in der Lage, Elektronen sowohl energetisch anzureichern als auch zu ermitteln. imitieren. Diese Photosysteme kommen sowohl in Cyanobakterien als auch in den Chloroplasten photosynthetischer Eukaryoten vor.
Es sind auf die Lichtabsorption spezialisierte Strukturen. Sie liegen in Membranen, zum Beispiel der Thylakoidmembran, verankert. In den Photosystemen befinden sich neben Chlorophyllpigmenten auch andere photosynthetisch wirksame Pigmente.
Diese nennt man Hilfspigmente oder accessorische Pigmente. Gemeinsam mit Chlorophyll werden durch Licht angeregte Elektronen im Lichtsammelkomplex auf ein spezielles Chlorophyllmolekül geleitet. Dieses ist das Reaktionszentrum. Von hier werden die erregten Elektronen emittiert, also auf die Elektronentransportkette in der Thylakoidmembran weitergeleitet.
Und wenn sie dann dort auf dieser Elektronentransportkette angekommen sind, dann geben sie schrittweise Energie ab. Daraus kann dann in der Folge... ATP und NADPH++ generiert werden. Fazit.
Jedes der Pigmente eines Photosystems kann Photonen absorbieren. So erhalten Elektronen Energie. Dies bringt sie in einen erregten Zustand und sie springen auf ein höheres Energieniveau.
Das nennen wir auch Photon. Die erregten Elektronen wandern von den einzelnen Pigmenten des Photosystems, bis sie auf einem speziellen Chlorophyll-Molekül im Zentrum des Photosystems landen. Das Reaktionszentrum, ja.
Dieses Molekül leitet die erregten Elektronen zu Proteinen der Elektronentransportkette in der Thylakoid-Membran. Das heißt, ein einzelnes Pigmentmolekül ist nicht ausreichend für die Photosynthese. Die strukturierte Anordnung unterschiedlicher Arten an Pigmentmolekülen in den Photosystemen ist notwendig, damit genügend Energie gesammelt werden kann, um Photosynthese. durchzuführen.