Ăśbersicht
Die Vorlesung behandelt das energetische Modell der Lichtreaktionen der Photosynthese, deren Ablauf, Produkte und deren Bedeutung fĂĽr nachfolgende Prozesse.
Systemebenen der Photosynthese
- Die Lichtreaktionen finden an der Thylakoidmembran der Chloroplasten in Pflanzenzellen statt.
- Blätter (Organe) bestehen aus Geweben wie dem Palisadengewebe, deren Zellen viele Chloroplasten enthalten.
Ablauf der Lichtreaktionen
- Licht wird im Lichtsammelkomplex absorbiert und in chemische Energie umgewandelt.
- Im Photosystem II (P680) erfolgt die Photolyse: Wasser wird mithilfe von Licht in Sauerstoff, Protonen und Elektronen gespalten.
- Die Elektronen werden auf ein höheres Energieniveau gehoben und entlang der Elektronentransportkette weitergegeben.
- Ăśber die Transportkette wird ein Protonengradient zwischen Stroma und Thylakoidraum aufgebaut.
- Der Protonengradient treibt die ATP-Synthase an, wodurch ATP aus ADP und Phosphat entsteht.
- Elektronen können zyklisch (zurück zu PSII) oder nichtzyklisch (zum PSI) übertragen werden.
- Im Photosystem I (P700) werden Elektronen erneut angeregt und auf NADP+ ĂĽbertragen, wodurch NADPH++ entsteht.
Produkte und Bedeutung der Lichtreaktionen
- Produkte der Lichtreaktion: ATP, NADPH++ und Sauerstoff (Oâ‚‚).
- ATP und NADPH++ werden im Calvin-Zyklus (lichtunabhängige Reaktion) zur Synthese von Glucose genutzt.
- Glucose dient als Energiespeicher und Ausgangsstoff fĂĽr viele Stoffwechselprozesse.
- ATP kann sofort in photosynthetisch aktiven Zellen für Transportvorgänge verwendet werden.
Fazit zum energetischen Modell
- Lichtreaktionen transformieren Lichtenergie in chemische Energie (ATP und NADPH++) mit Hilfe von Photosystemen und Elektronentransportketten.
SchlĂĽsselbegriffe & Definitionen
- Thylakoidmembran — Membran in Chloroplasten, an der die Lichtreaktionen erfolgen.
- Photosystem — Proteinkomplex zur Lichtabsorption, Unterscheidung in PSII (P680) und PSI (P700).
- Photolyse — Spaltung von Wasser durch Licht, liefert Elektronen, Protonen und Sauerstoff.
- Elektronentransportkette — Reihe von Molekülen zur schrittweisen Übertragung und Energiefreisetzung von Elektronen.
- Protonengradient — Konzentrationsunterschied von Protonen, treibt die ATP-Synthese an.
- ATP — Adenosintriphosphat, universeller Energieträger der Zelle.
- NADPH++ — Elektronenträger, benötigt für die CO₂-Reduktion im Calvin-Zyklus.
- Calvin-Zyklus — lichtunabhängige Reaktion, bei der aus CO₂ und ATP/NADPH++ Glucose gebildet wird.
Aufgaben / Nächste Schritte
- Video zum Lichtsammelkomplex in der Thylakoidmembran erneut anschauen.
- Handbuch zum Kurs ĂĽber den QR-Code herunterladen.
- Produkte und Nutzen der Lichtreaktionen für die nächste Stunde wiederholen.