Stoffwechselphysiologie Photosynthese

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1 Stoffwechselphysiologie Photosynthese
Sekundärreaktionen Bayernkolleg Schweinfurt | Golnik | 12/2013

2 Primär- und Sekundärreaktionen
➊ Lichtenergie in chemische Energie umwandeln ➋ Wasserstoff aus der Spaltung von Wasser gewinnen ➌ Kohlenstoffdioxid- Moleküle unter Einbindung von Energie (aus ①) und Wasserstoff (aus ②) zu Glucose verbinden  ➊ ➋ ➌  Thylakoidmembran Stroma

3 A Schema einer zyklischen Reaktionsfolge Fixierung des Eingangs
Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs Reaktion Eingang A Ausgang Akzeptor-molekül

4 A Calvin-Zyklus CO2 C6H12O6 Fixierung des Eingangs Reaktion
Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs Reaktion Eingang CO2 Melvin Calvin (1911–1997) Nobelpreis 1961 A C6H12O6 Ausgang Akzeptor- molekül

5 A Calvin-Zyklus CO2 H2O C6H12O6    Fixierung des Eingangs Reaktion
Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs 6× 12× NADPH + H+ Reaktion 6× CO2 6× H2O A C6H12O6    Akzeptor- molekül

6 A Calvin-Zyklus CO2 H2O C6H12O6 Fixierung des Eingangs Reaktion
Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs 6× 12× NADPH + H+ Reaktion 6× CO2 6× H2O A C6H12O6 Akzeptor- molekül

7 Ribulose-1,5- bisphosphat
Reaktion Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs 12× 12× C3 NADPH + H+ Reaktion 6× CO2 CO2 6× 6× H2O C5 A C6 C6H12O6 Ribulose-1,5- bisphosphat Akzeptor-molekül

8 3-Phospho-glycerinsäure Ribulose-1,5- bisphosphat
Reaktion Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs 12× 12× C3 NADPH + H+ Reaktion 6× CO2 CO2 6× H2O C6H12O6 Ribulose-1,5- bisphosphat

9 3-Phospho-glycerinsäure Ribulose-1,5- bisphosphat
12× Reaktion Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs C3 12× NADPH + H+ Reaktion 6× CO2 CO2 6× H2O C6H12O6 Ribulose-1,5- bisphosphat

10 3-Phospho-glycerinsäure Ribulose-1,5- bisphosphat
12× Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs C3 12× NADPH + H+ Reduktion des CO2 6× CO2 CO2 6× H2O C6H12O6 Ribulose-1,5- bisphosphat

11 3-Phospho-glycerinsäure Ribulose-1,5- bisphosphat
12× 12× Reaktion Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs C3 ATP 12× NADPH + H+ Reaktion Reduktion des CO2 6× CO2 CO2 6× H2O C6H12O6 Ribulose-1,5- bisphosphat

12 3-Phospho-glycerinsäure Ribulose-1,5- bisphosphat
12× 12× Reaktion Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs C3 ATP 12× NADPH + H+ Reaktion Reduktion des CO2 6× CO2 CO2 6× H2O C6H12O6 Ribulose-1,5- bisphosphat

13 C3 CO2 H2O C6H12O6 Fixierung des Eingangs Reaktion
3-Phospho-glycerinsäure 12× Reaktion Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs ATP 12× 12× NADPH + H+ Reaktion Reduktion des CO2 C3 6× CO2 CO2 6× H2O 2× C6H12O6 Ribulose-1,5- bisphosphat Glycerinaldehyd-3-Phosphat

14 C3 CO2 H2O C6H12O6 Fixierung des Eingangs Reaktion
3-Phospho-glycerinsäure 12× Reaktion Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs ATP 12× NADPH + H+ Reaktion Reduktion des CO2 6× CO2 CO2 6× 10× H2O C3 2× C6H12O6 Ribulose-1,5- bisphosphat Glycerinaldehyd-3-Phosphat 6× ATP

15 C3 CO2 H2O C6H12O6 Fixierung des Eingangs Reaktion
3-Phospho-glycerinsäure 12× Reaktion Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs ATP 12× NADPH + H+ Reaktion Reduktion des CO2 6× CO2 CO2 6× 10× H2O C3 2× C6H12O6 Ribulose-1,5- bisphosphat Glycerinaldehyd-3-Phosphat 6× ATP

16 C5 C3 CO2 H2O C6H12O6 Fixierung des Eingangs Reaktion
3-Phospho-glycerinsäure 12× Reaktion Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs ATP 12× NADPH + H+ Reaktion Reduktion des CO2 6× CO2 CO2 6× H2O 2× C6H12O6 Ribulose-1,5- bisphosphat 6× 10× C3 C5 Glycerinaldehyd-3-Phosphat 6× ATP

17 C5 CO2 H2O C6H12O6 Fixierung des Eingangs Reaktion
3-Phospho-glycerinsäure 12× Reaktion Regeneration des Akzeptors Fixierung des Eingangs ATP 12× NADPH + H+ Reaktion Reduktion des CO2 6× CO2 CO2 6× H2O 2× C6H12O6 Ribulose-1,5- bisphosphat 6× C5 Glycerinaldehyd-3-Phosphat 6× ATP

18 Primär- und Sekundärreaktionen
➊ Lichtenergie in chemische Energie umwandeln ➋ Wasserstoff aus der Spaltung von Wasser gewinnen ➌ Kohlenstoffdioxid- Moleküle unter Einbindung von Energie (aus ①) und Wasserstoff (aus ②) zu Glucose verbinden  ➊ ➌ ➋   Thylakoidmembran Stroma

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