Stoffwechsel

Das Kapitel Fotosynthese in unserem Online-Kurs Stoffwechsel besteht aus folgenden Inhalten:

  1. Fotosynthese
    Fotosynthese
    Fotosynthese bildet Biomasse (=>Primärproduktion, Ökologie).Die Fotosynthese ist der Prozess zum Aufbau von Biomasse. Jährlich werden Millionen Tonnen Biomasse durch Fotosynthesevorgänge erzeugt.Bruttogleichung der Fotosynthese:6 CO2 + 6 H2O   ->     C6H12O6 + 6 O2            ∆G = + 2875 kJ/molDie Vorgänge der Fotosynthese können in zwei große Teilprozesse unterteilt ...
  2. Ort der Fotosynthese
    Fotosynthese > Ort der Fotosynthese
    Schematischer Aufbau von Sonnen- und Schattenblatt einer Buche.
    ... verknüpft werden.Um zu verstehen wo die Fotosynthese stattfindet solten wir und den Aufbau des Blattes in Erinnerung rufen.Neben Sprossachse und Wurzel stellt das Blatt eines der Grundorgane der Pflanze dar. Im Zusammenhang mit der Fotosynthese wird über das Blatt auch der Gasaustausch geregelt. Unter Gasaustausch werden Vorgänge wie die Abgabe von Wasserdampf (Transpiration) sowie die Aufnahme von CO2 und die Abgabe von Sauerstoff zusammengefasst.Aufgaben Pflanzenblatt:FotosyntheseGasaustauschSchematischerAufbau ...
  3. Chloroplasten: Organelle der Fotosynthese
    Fotosynthese > Ort der Fotosynthese > Chloroplasten: Organelle der Fotosynthese
    Chloroplast - Abbildung Wikipedia, GNU-Freigabe
    Chloroplasten sind der eigentliche Ort der Fotosynthese.Chloroplasten sind Zellorganellen mit einer Doppelmembran. Im Innenraum findet sich eine stark oberflächenvergrößerte, sehr spezifische und nur wenig permeable Membran: die Thylakoidmembran.Zur Oberflächenvergrößerung ist die innere Membran oder Thylakoidmembran in Stapeln aufgeschichtet. In diesen Thylakoidstapeln finden Licht- und Dunkelreaktion der Fotosynthese statt. Die innere Thylakoidmembran ist für ...
  4. Endosymbionten-Hypothese
    Fotosynthese > Ort der Fotosynthese > Chloroplasten: Organelle der Fotosynthese > Endosymbionten-Hypothese
    Endosymbionten-Hypothese: Chloroplasten (und auch Mitochondrien) sind evtl. in einen frhen Eukaryoten eingewandert. Bis zu diesem Zeitpunkt waren sie eigenstndige Prokaryoten.
    Der Chloroplast ist die Fotosynthesefabrik! Alles, was für die Fotosynthese benötigt wird, ist im Chloroplasten vorhanden.EndosymbiontentheorieAnnahme, die eine Erklärung bietet, wie Mitochondrien oder Chloroplasten in eukaryotische Zellen gelangt sein könnten. Die Aufnahme von Prokaryoten (Endozytose) in eine Zelle (Eukaryot) führt zur Ausbildung einer Doppelmembran. Innere und äußere Membran des Endosymbionten unterscheiden sich daher deutlich.Bsp.: Chloroplast ...
  5. Primärreaktion der Fotosynthese
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese
    Die Fotosyntheseprozesse können in zwei große Teilreaktionen gegliedert werden.Lichtreaktion (Primärprozesse)Dunkelreaktion (Sekundärprozesse)In der Lichtreaktion werden mithilfe der Energie aus dem Sonnenlicht das Redoxäquivalent NADPH+H+ und der universelle Energieträger ATP erzeugt.In der Dunkelreaktion wird Kohlenstoffdioxid fixiert und mithilfe der in der Lichtreaktion erzeugten chemischen Energie (NADPH+H+ und der universelle Energieträger ATP) Glukose erzeugt.Fotosynthese:Lichtreaktion ...
  6. Lichtsammelkomplexe
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > Lichtsammelkomplexe
    Lichtsammelkomplex
    Lichtenergie wird im Chloroplasten „geerntet“ (= light harvesting complex). Licht kann als Energie in Form von kleinsten Teilchen (Lichtquanten oder Photonen) verstanden werden. Die Stärke der Lichtenergie hängt von der Wellenlänge des Lichts ab: je kürzer die Wellenlänge, desto energiereicher!Methode: Merkhilfe: Sonnenbrandgefahr besteht v.a. bei kurzwelligem, also energiereicherem UV-Licht. Das sogenannte UV-B-Licht besitzt eine Wellenlänge von 280–315 nm. ...
  7. Frühe Experimente zur Fotosynthese
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > Frühe Experimente zur Fotosynthese
    Engelmannscher Bakterienversuch
    ... unterschiedlicher Wellenlänge auf die Fotosynthese nachgewiesen.Wie hat Engelmann in seinem Experiment die Wirksamkeit von Lichtenergie unterschiedlicher Wellenlänge auf die Fotosynthese nachgewiesen?Engelmannscher BakterienversuchSichtbares Licht wird mithilfe eines Prismas in alle Wellenlängen gestreut, sodass ein Spektrum von violett-blauem bis rotem Licht entsteht. Ein Algenfaden wird in diesen Lichtbogen eingespannt und von sauerstoffliebenden Bakterien ...
  8. Experiment: Dünnschicht-Chromatographie (DC) der Blattfarbstoffe
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > Experiment: Dünnschicht-Chromatographie (DC) der Blattfarbstoffe
    Dnnschicht-Chromatografie eines Blattextraktes.
    Methode: Eine Dünnschicht-Chromatografie lässt sich leicht im Unterricht durchführen. Dies ist ein Experiment, das Sie auf jeden Fall kennen sollten!Dünnschicht-Chromatografie eines Blattextraktes.Die Chromatografie ist ein Verfahren zur Auftrennung und Analyse von Stoffgemischen. Die Blattfarbstoffe werden dazu in Lösemittel (Petrolether/Isopropanol) aufgenommen. Die stationäre Phase bildet eine Aluminiumsilikat-Platte. Die DC-Platte wird in einen Behälter mit ...
  9. Primärvorgänge der Fotosynthese
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > Primärvorgänge der Fotosynthese
    Primärvorgänge der Fotosynthese= Umwandlung der Lichtenergie in chemische Energie. Wasser wird oxidiert und NADP zu NADPH+H+ reduziert sowie ATP gebildet.Lichtreaktion im AblaufMerke: In der Lichtreaktion laufen mehrere Prozesse parallel ab!A. Fotolyse des Wassers in Elektronen, Protonen und SauerstoffB. Elektronentransport in der Thylakoidmembran mit dem Endziel, das Redoxäquivalent NADP+ zu reduzieren (=> NADPH+H+)C. Protonentransport über die Thylakoidmembran zur Erzeugung ...
  10. Wasserspaltung durch Licht
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > Primärvorgänge der Fotosynthese > Wasserspaltung durch Licht
    ... ist das „Abfallprodukt“ der Fotosynthese und wird über den Gasaustausch aus der Zelle entfernt.
  11. Elektronentransport und Fotophosphorylierung
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > Primärvorgänge der Fotosynthese > Elektronentransport und Fotophosphorylierung
    Ausschnitt aus der Thylakoidmembran. Gezeigt sind die Vorgnge der Primrreaktion der Fotosynthese. Oft werden diese als Fotophosphorylierung beschrieben. Beschreiben Sie die Abbildung als bung! Welche Vorgnge laufen parallel ab? Was sind die Endprodukte der Lichtreaktion. Erklrungen finden Sie auch im Text unten! Verwendete Abkrzungen: Pq: Plastochinon; Pc: Plastocyanin; Fd: Ferredoxin.
    ... die Vorgänge der Primärreaktion der Fotosynthese. Oft werden diese als Fotophosphorylierung beschrieben. Beschreiben Sie die Abbildung als Übung! Welche Vorgänge laufen parallel ab? Was sind die Endprodukte der Lichtreaktion? Erklärungen finden Sie im Text auf dieser Seite! Verwendete Abkürzungen: Pq: Plastochinon; Pc: Plastocyanin; Fd: Ferredoxin.Mittels Fotophosphorylierung wird aus der „eingesammelten" Lichtenergie ATP gewonnen.Dabei laufen folgende Prozesse ...
  12. Zyklische Fotophosphorylierung
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > Zyklische Fotophosphorylierung
    zyklische Fotophosphorylierung -> nur Gewinnung von ATP
    Neben der nichtzyklischen Fotophosphorylierung kann im Chloroplasten auch die zyklische Fotophosphorylierung durchgeführt werden. Die zyklische Fotophosphorylierung dient nur der Bildung von ATP! NADPH+H+ kann über diesen verkürzten Zyklus nicht erzeugt werden!Ablauf: Der zyklische Elektronentransport in der Lichtreaktion erfolgt im Bereich des Fotosystems I. Dabei werden die Elektronen vom Ferredoxin (Fd) auf den Cytochromkomplex zurückgeführt, wodurch sie wiederum ...
  13. Chemiosmose
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > Chemiosmose
    1961 wurde von Paul Mitchell ein Modell vorgeschlagen, das die Erzeugung von ATP im Verlauf der Lichtreaktion sehr gut erklärt. Seine Idee ist eine Kombination aus Osmose und Redoxreaktion. Daraus entstand der Begriff „chemiosmotisches Modell".ChemiosmoseOsmose: gerichteter Fluss von Molekülen durch eine selektiv permeable MembranDer Begriff Osmose beschreibt hier den Fluss der ProtonenRedoxreaktionen: Gleichzeitige Aufnahme bzw. Abgabe von Elektronen; dies wird auch als Redoxchemie ...
  14. Redoxchemie
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > Chemiosmose > Redoxchemie
    ... Zusammenhang zwischen den Vorgängen der Fotosynthese und der aeroben Zellatmung. Die Erzeugung des ATP verläuft in beiden Fällen durch die Kombination aus Redoxchemie und Protonengradient. Dieser über den Elektronentransport „finanzierte“ Protonengradient führt letztendlich zur ATP-Bildung über die ATP-Synthase.Zum besseren Verständnis ein Ausflug in die Welt der Redoxakzeptoren und der Elektrochemie.In der Elektrochemie wird ein sogenanntes Redoxpotential ...
  15. ATP-Synthase
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > ATP-Synthase
    ATP-Synthase: Das Enzyme ATP-Synthase ist eine effiziente molekulare Maschine, die aus ADP und anorganischem Phosphat die universelle Energiewhrung ATP erzeugt. Der Katalyseprozess wird durch den Rckfluss der Protonen in das Stroma mglich gemacht.
    ... nutzbar.Sowohl in der Lichtreaktion der Fotosynthese als auch in der Atmungskette findet sich die ATP-Synthase als Produktionsstätte der universellen Energiewährung ATP.Lokalisation ATP-Synthase:(1) Fotosynthese: Thylakoidmembran der Chloroplasten(2) Atmung: innere mitochondriale MembranBau und Funktion der ATP-Synthase:Die ATP-Synthase ist eine FoF1-Synthase. Sie besteht aus einem Membran durchspannenden Komplex und einem ATP-bildenden Komplex.Die ATP-Synthase erzeugt ATP. Für ...
  16. Lichtreaktion auf einen Blick
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > Lichtreaktion auf einen Blick
    image
    ... sind nochmals alle Vorgänge der Fotosynthese zusammengefasst.Erklären Sie sich die Fotosynthese in eigenen Worten, nutzen Sie dazu die folgende Abbildungsreihe als Leitfaden!
  17. Lichtreaktion: Weiterverwendung der Endprodukte
    Fotosynthese > Primärreaktion der Fotosynthese > Lichtreaktion auf einen Blick > Lichtreaktion: Weiterverwendung der Endprodukte
    ... Calvin-Zyklus ist der Stoffwechselzyklus der Fotosynthese, welcher den Aufbau von Glukose bewerkstelligt.In diesen Redoxreaktionen wird Energie benötigt. Diese wird durch das in der Lichtreaktion erzeugte ATP bereitgestellt.Die Vorgänge der Dunkelreaktion sind – vom Endprodukt Glukose her betrachtet – Reduktionsreaktionen. Das heißt, es müssen Elektronen aufgenommen werden, um Glukose zu erzeugen. Diese Elektronen werden von NADPH+ H+ bereitgestellt. Auch NADPH+H+ ...
  18. Sekundärvorgänge der Fotosynthese
    Fotosynthese > Sekundärvorgänge der Fotosynthese
    Calvin-Zyklus im C-Krperschema. Siehe auch Dunkelreaktion in Stichpunkten. Die Kompontenen des Calvin-Zyklus sind auf den Eintrag von 6 Mol Kohlenstoffdioxid ausgelegt, so dass direkt ein Mol Glukose entstehen kann und wiederum 6 Mol Akzeptormolekle in Form von Ribulose-1,5-bisphosphat zur Verfgung stehen.
    ... der Sekundärreaktionen der Fotosynthese werden diese Energieformen (= die Produkte der Lichtreaktion) in dauerhafte Speicherformen überführt (Zucker, Stärke).Bei der Sekundärreaktion kommt CO2 zum Einsatz.NADPH+H+ sind bereits schon gute und relativ stabile Formen, um die Energie des eingestrahlten Sonnenlichts zu speichern, Zucker und Stärke eignen sich jedoch deutlich besser Langzeitspeicher für die aufgenommene Energie.Im Verlauf der lichtunabhängigen ...
  19. C-Körper-Schema des Calvin-Zyklus
    Fotosynthese > Sekundärvorgänge der Fotosynthese > C-Körper-Schema des Calvin-Zyklus
    Calvin-Zyklus im C-Krperschema.  In der gezeigten Abbildung sind die Komponenten des Calvin-Zyklus auf den Eintrag von 6 Mol Kohlenstoffdioxid ausgelegt, sodass rechnerisch direkt ein Mol Glukose entstehen kann und wiederum 6 Mol Akzeptormolekle in Form von Ribulose-1,5-bisphosphat zur Verfgung stehen.
    Calvin-Zyklus im C-Körperschema.Betrachten Sie die Abbildung des Calvin-Zyklus nochmals und konzentrieren Sie sich nur auf die C-Körper der einzelnen Komponenten. Bitte betrachten Sie den Zyklus in Abhängigkeit des entstehenden C6-Körpers Glukose. Also werden von Anfang an 6 Kohlenstoffatome benötigt! Daher wird nun immer alles um den Faktor 6 erweitert!Das Akzeptormolekül RuBP ist ein C5-Körper mit zwei Phosphatresten. Rein rechnerisch setzen wir hier im Zyklus ...
  20. Autoradiagraphie bringt Licht in die Dunkelreaktion
    Fotosynthese > Sekundärvorgänge der Fotosynthese > Autoradiagraphie bringt Licht in die Dunkelreaktion
    ... zum Verständnis der Dunkelreaktion in der Fotosynthese.So setzte Melvin Calvin radioaktiv markiertes CO2 ein (14C), um dieses CO2 dann Algen als Substrat zur Verfügung zu stellen. Die Algen nahmen das markierte CO2 auf und alle Produkte bis hin zum Zucker bzw. der Stärke waren mit dem 14C-Isotop markiert. Calvins experimenteller Ansatz:Starten der FotosyntheseAlgen nehmen CO2 aufUnterbrechung der Fotosynthese zu unterschiedlichen ZeitpunktenZiel: Ablauf des Calvin-Zyklus herausfinden.Durch ...
  21. Katalyse: Enzymreaktion am Beispiel der Dunkelreaktion
    Fotosynthese > Sekundärvorgänge der Fotosynthese > Katalyse: Enzymreaktion am Beispiel der Dunkelreaktion
    ... Leider mit problematischen Folgen für die Fotosynthese.RubisCO ist kein sehr gutes Enzym, wenn es um Umsatzgeschwindigkeit und Effizienz geht. Neben der in der Fotosynthese vorgesehenen Reaktion mit dem Substrat Kohlendioxid kann RubisCO ebenso mit Sauerstoff reagieren. Diese Oxygenase-Nebenreaktion ist zweifellos ein Problem für die Pflanze, bei höheren Temperaturen können durchaus 50 % der katalysierten Reaktionen das Substrat O2 nutzen!Im aktiven Zentrum des Enzyms ...
  22. Fotosynthese in Gleichungen
    Fotosynthese > Fotosynthese in Gleichungen
    Schema: Licht- und Dunkelreaktion der Fotosynthese
    Primärvorgänge der Fotosynthese –Lichtreaktion2 H2O + 2 NADP+ + 10 H+(Stroma)  ----->     O2 + 2 (NADPH) + 12 H+(Lumen)3 ADP + 3 Pi + 12 H+(Lumen)         ----->     3 ATP + 3H2O + 12 H+(Stroma)Bilanz:      2 NADP+ + 3 ADP + 3 Pi + H+   ----->    O2 + 2 (NADPH) + 3 ATP + H2O Bilanz der Sekundärvorgänge der Fotosynthese –Dunkelreaktion6 ...
  23. Aufklärung der Fotosynthese
    Fotosynthese > Aufklärung der Fotosynthese
    Autoradiogramm einer 2-dimensionalen Papierchromatografie des von Calvin eingesetzten Chlorella-Extraktes. Das Experiment wurde nach unterschiedlichen Zeiten gestoppt. So werden die Stoffwechselreaktionen nach a = 0,5 Sekunden, b = 5 Sekunden und c= 30 Sekunden unterbrochen und die radioaktiven Substanzen ausgewertet.  1, 2 = Zuckerphosphate; 3 = Glycerinsurephosphat; 4 Triosephosphat; 5 Asparaginsure; 6 = Malat; 7 = Saccharose; 8?11 = Aminosuren wie z.B. Glycin, Serin oder Alanin; 12 = Glykolsure
    ... deutliche Hinweise auf das Wirkungsspektrum der Fotosynthese. Chlorophyll und Carotinoide sind die Hauptpigmente der Fotosynthese/Lichtreaktion. Man bezeichnet diese Methode Fotometrie.Absorptionsspektren der FotosynthesepigmenteAutoradiografieLichtreaktionDurch Spaltung von radioaktiv markiertem Wasser (H218O) kann das radioaktive Sauerstoffisotop im abgegebenen Sauerstoff wiedergefunden werden. Dabei wird deutlich, dass der in der Fotosynthese erzeugte Sauerstoff aus Wasser stammt.DunkelreaktionMelvin ...
  24. Fotosynthese und Ökologie
    Fotosynthese > Fotosynthese und Ökologie
    ... Ökologie verknüpft.Die Prozesse der Fotosynthese stellen ein bemerkenswerte Fähigkeit der Natur dar, Biomasse zu produzieren. Fotosynthetisch aktive Organismen und „Kohlenstoffdioxid, Wasser und Lichtenergie“ bilden Jahr für Jahr Milliarden Tonnen Biomasse. Die Fotosynthese sorgt dafür, dass Sauerstoff in der Atmosphäre vorhanden ist. Ohne die Vorgänge der Fotosynthese wäre eine Welt, wie wir sie kennen, nicht denkbar. Die hetero-organotrophe ...
  25. Abhängigkeit der Fotosyntheserate von Außenfaktoren
    Fotosynthese > Fotosynthese und Ökologie > Abhängigkeit der Fotosyntheserate von Außenfaktoren
    Die Fotosyntheserate in Abhngigkeit der Auentemperatur. Man beachte, dass Lebewesen bei Temperaturerhhung nicht unendlich besser arbeiten!
    ... denaturiert und funktionsunfähig wird.Die Fotosyntheserate in Abhängigkeit der Außentemperatur. Man beachte, dass Lebewesen bei Temperaturerhöhung nicht unendlich besser arbeiten!Ganz grundsätzlich ist zu beachten, dass die Fotosynthese mit steigender Temperatur bessere Produktionsraten erzeugt (RGT-Regel). Andererseits ist zu berücksichtigen, dass Proteine ein Temperaturoptimum besitzen. Wird dieses überschritten, kann es zu irreparablen Schäden kommen...
  26. Umweltfaktor Licht
    Fotosynthese > Fotosynthese und Ökologie > Abhängigkeit der Fotosyntheserate von Außenfaktoren > Umweltfaktor Licht
    Gezeigt ist die Fotosyntheserate in Abhngigkeit der Lichtintensitt: eine Sttigungskurve. Licht oder CO2 sind je nach Lichtintensitt die limitierenden Faktoren der Fotosynthese.
    Planet Erde: Fotosynthese als Grundlage allen terrestrischen LebensLeben auf der Erde – in der Form, wie wir es momentan kennen – ist ca. 4 Milliarden Jahre alt.Sauerstoff produzierende Lebewesen (z.B. Cyanobakterien) können als Fossilien nachgewiesen werden.Alter: ca. 3,8 Milliarden Jahreseither: Herstellung von Biomasse mithilfe von Sonnenlicht/LichtenergieAuf dieser Biomasse beruht alles Leben auf der Erde!Primärproduktion: Biomasse, die mithilfe von Sonnenlicht oder Chemosynthese ...
  27. Umweltfaktor Wasser
    Fotosynthese > Fotosynthese und Ökologie > Abhängigkeit der Fotosyntheserate von Außenfaktoren > Umweltfaktor Wasser
    Tropischer Regenwald -> nicht 100 % natrlich, sondern eines der Gewchshuser im Alten botanischen Garten, Gttingen.
    ... sind siebartig durchbrochen, hier Leitung von Fotosyntheseprodukten.Bau: Leitbündel aus Holzteil (Xylem) und Siebteil (Phloem)Der Transpirationssog sorgt dafür, dass Wasser aus Wurzelgewebe in die Pflanze gelangt, gleichzeitig ist dies ein großes Problem bei trockener Umgebungsluft!Wasser- und IonenverfügbarkeitErzeugt unterschiedliche Pflanzentypen, deren Blätter unterschiedlich angepasst sind. Dies variiert nach Wassermenge vonHydrophyten (Wasserpflanzen, Tausendblatt)Hygrophyten ...
  28. Fotosynthesevarianten: Anpassung an die Umwelt
    Fotosynthese > Fotosynthese und Ökologie > Fotosynthesevarianten: Anpassung an die Umwelt
    C3-Pflanze Gerste
    ... großen Einfluss auf die Prozesse der Fotosynthese. Mit der „Evolutionsbrille“ betrachtet, finden wir optimale Anpassungen an diesen Standortfaktor in der evolutiven Entwicklung von C4- oder CAM-Pflanzen.Fotosynthese: Anpassung an die UmweltBesonderheiten der Fotosynthese:RubisCO oder Ribulose-1,5-Carboxylase/-Oxygenase ist das Enzym, welches für die CO2-Fixierung im Calvin-Zyklus zuständig ist.Im Gegensatz zu anderen Enzymen kann RubisCO mit zwei Substraten arbeiten: ...
  29. CAM-Pflanzen
    Fotosynthese > Fotosynthese und Ökologie > CAM-Pflanzen
    CAM-Pflanzen mgen heie Standorte (Kaktee im botanischen Garten, Gttingen).
    CAM-Pflanzen mögen heiße Standorte (Kaktee im botanischen Garten, Göttingen).CAM steht für Crassulacean Acid Metabolism oder Crassulaceen-Säurestoffwechsel. Man findet CAM-Pflanzen in der Regel an trockenen, heißen Standorten.Während die C4-Pflanzen eine räumliche Trennung der CO2-Fixierung und des Calvin-Zyklus besitzen, haben die CAM-Pflanzen eine Art „Schichtbetrieb“ entwickelt. Am Tag sind die Spaltöffnungen geschlossen, um Wasserverlust ...
  30. C4-Pflanzen
    Fotosynthese > Fotosynthese und Ökologie > C4-Pflanzen
    C4-Pflanze Mais
    C4-Pflanzen trennen den Ort des Calvin-Zyklus von dem Ort der CO2-Fixierung. Dabei umgehen sie galant das Problem „RubisCO“. Durch die räumliche Trennung kommt das Enzym RubisCO nicht in Kontakt mit Sauerstoff und bindet daher nur CO2.Die C4-Pflanzen fixieren Kohlenstoffdioxid in den Mesophyllzellen unter Bindung an Phosphoenolpyruvat (PEP). PEP wird zum C4-Körper Oxalacetat; daher der Name C4-Pflanze.C4-Pflanze: räumliche Trennung der Kohlenstoffdioxid-Fixierung vom Ort ...
  31. Fotosyntheseprodukte der Pflanze -> Bedeutung und Speicherung
    Fotosynthese > Fotosynthese und Ökologie > Fotosyntheseprodukte der Pflanze -> Bedeutung und Speicherung
    ... für die Pflanze wichtige Produkt der Fotosynthese ist die Glukose. Der Traubenzucker (C6H12O6) wird enzymatisch in das höher organisierte Produkt Stärke umgewandelt. Stärke ist ein Kohlenhydrat, das aus unzähligen Glukoseeinheiten aufgebaut ist. In der Pflanze wird die Stärke in Vakuolen oder auch in speziellen Pflanzenorganen (Speicherorgane) gespeichert. Man nutzt auch den Begriff „Assimilationsstärke“, um den Bezug zur Fotosynthese (= Assimilation) ...
  32. Zusammenfassung: Fotosynthese
    Fotosynthese > Fotosynthese und Ökologie > Zusammenfassung: Fotosynthese
    ... nutzen den reduktiven Prozess der Fotosynthese zur Erzeugung von Biomasse. Die aus Lichtenergie aufgenommene Energie wird eingesetzt, um Wasser zu spalten und Redoxäquivalente (NADPH+H+) zu erzeugen. Ein Protonengradient wird zur Erzeugung von ATP aus ADP und Pi genutzt.Die Redoxsysteme der Lichtreaktion oder Primärreaktion bestehen aus dem wasserspaltenden Komplex, dem Fotosystem II und I, dem Plastochinol-Pool sowie Plastochinon, Plastocyanin und dem Cytochromkomplex sowie ...
  33. Chemosynthese: es funktioniert auch ohne Licht
    Fotosynthese > Chemosynthese: es funktioniert auch ohne Licht
    Vergleicht man Chemo- und Fotosynthese so funktioniert die Chemosynthese „ohne Licht“. Während bei der Fotosynthese mithilfe der Lichtenergie Wasser gespalten wird und die daraus gewonnenen Elektronen zur Erzeugung von ATP und NADPH+H+ verwendet werden, passiert dies in der Chemosynthese ohne den Einfluss von Lichtenergie. Bakterien wie z.B. Schwefelbakterien sind zur Chemosynthese befähigt. So finden sich chemosynthetisch aktive Lebewesen in Habitaten, die oftmals lichtarm ...
  34. autotrophe Assimilation am Beispiel nitrifizierender Bakterien
    Fotosynthese > Chemosynthese: es funktioniert auch ohne Licht > autotrophe Assimilation am Beispiel nitrifizierender Bakterien
    ... zur CO2-Fixierung verlaufen (wie bei der Fotosynthese) über den Calvin-Zyklus.Verbindung zur Ökologie: Destruenten, extreme Habitate wie z.B. Tiefsee, Einsatz von Bakterien in Kläranlagen etc. Weitere Beispiele für ChemosyntheseMikroorganismusHabitatReaktionsgleichungEnergiegewinnEisenbakterienSchwefelquellen,Kläranlagen4 Fe2+ + O2 + 6 H2O à4 FeO(OH) + 8 H+–182 kJ (pH 3 als Reaktionsbedingung)MethanbildnerKläranlageCO2 + 4 H2 àCH4 ...
Stoffwechsel
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