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Lichtreaktion der Photosynthese
Philipp Euschen Biochemisches Praktikum für Lehramtsstudierende
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Grundlagen Nur bei Pflanzen ist Photosynthese möglich
Photosynthese findet in den Chloroplasten statt Quelle für alle Kohlenstoffverbindungen und sämtlichen Sauerstoff für aeroben Stoffwechsel Grundgleichung: CO2 + H2O → (CH2O) + O2
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Unterscheidung Lichtreaktion - Dunkelreaktion
In zwei riesigen Enzymkomplexen läuft die Lichtreaktion ab
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Aufbau eines Chloroplasten
Stromalamellen Stroma Thylakoidmembran Thylakoidraum
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Photosystem II Photorezeptor Chlorophyll a 680 absorbiert Photon
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2 Elektronen aus Reaktionszentrum
werden zum Plastochinon transportiert. Ebenso Werden 2 Protonen aus dem Stroma aufgenommen. 2Q (oxid.) + 2H2O → O2 + 2QH2 (red.) 2 Elektronen die nun abgegeben wurden werden durch Trennung von 2 Wassermolekülen ersetzt Entstehende Protonen werden in Thylakoidraum entsandt Protonengradient Wenn 2 Wassermoleküle getrennt wurden entsteht ein Molekül Sauerstoff
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Cytochrom-b6f Plastochinon transportiert die 2 Elektronen zum Cytochrom-bf-Komplex. Elektronen werden durch b6f-Komplex vom Plastochinon zum Plastocyanin übertragen Protonen werden in den Thylakoidraum gepumpt Elektronen fließen zum Plastocyanin und werden dann zum Photosystem I transportiert
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Photosystem I Hier treffen erneut Photonen auf Chlorophyll-a-Moleküle (Reaktionszentrum P-700) Freisetzen von Elektronen Transport zum Ferredoxin (Reduktion) P700+ erhält vom reduzierten Plastocyanin ein Elektron Erneute Anregung möglich
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Photosystem I Übertragung der Elektronen von Ferredoxin auf Ferredoxin-NADP+-Reduktase FADH2 entsteht ( mit Hilfe von 2 Elektronen und 2 Protonen aus dem Stroma) FADH2 + NADP+ → FAD + NADPH + H+ (Thylakoidraum)
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ATP-Synthese Protonengradient wird von ATP-Synthase genutzt um aus ADP und Pi ATP herzustellen Alternativer Weg von Elektronen des reduzierten Ferredoxins zu Cytochrom b6f statt zu Ferredoxin-NADP+-Reduktase ATP entsteht, aber kein NADPH
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Bei der Lichtreaktion entstehen ATP, NADPH und Sauerstoff
Zusammenfassung Bei der Lichtreaktion entstehen ATP, NADPH und Sauerstoff
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Literatur J. M. Berg, J. L. Tymoczko & L. Stryer. Biochemie, 6. Aufl. (2007). Spektrum-Verlag. (North Dakota State University 2007 Skript zur Vorlesung: Biochemie für Lehramtsstudierende und Studierende der Bioinformatik. WS 2009/2010
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