Auswahl
Teilprozesse
Legende
Weg der Elektronen
Weg der Protonen
Loading
In der Thylakoidmembran der Chloroplasten finden die Primärreaktionen (lichtabhängigen Reaktionen) der Fotosynthese statt. Dabei wird Licht von zwei Fotosystemen absorbiert. Das Fotosystem I hat sein Absorptionsmaximum bei 700 nm und heißt daher auch P 700.
Das Fotosystem II absorbiert maximal bei 680 nm und wird deshalb auch P 680 genannt. Die Lichtenergie wird genutzt, um Elektronen auf ein Energieniveau zu heben, sodass sie mittels einer Elektronentransportkette letztlich zur Reduktion von NADP+ zu NADPH+ H+ genutzt werden können.
Im Verlauf des Elektronentransports wird ein Protonengradient zwischen dem Thylakoidinnenraum und dem Stroma aufgebaut,
der einen Enzymkomplex zur ATP-Bildung antreibt.
Die dargestellten Vorgänge laufen nicht nacheinander, sondern gleichzeitig immer wieder überall in den Thylakoiden ab.
Die Produkte der Primärreaktionen fließen in die Sekundärreaktionen, die sogenannten lichtunabhängigen Reaktionen, ein. Das hier entstandene ATP dient so im Calvinzyklus zur Bildung der Zuckermoleküle.
Das Fotosystem II absorbiert maximal bei 680 nm und wird deshalb auch P 680 genannt. Die Lichtenergie wird genutzt, um Elektronen auf ein Energieniveau zu heben, sodass sie mittels einer Elektronentransportkette letztlich zur Reduktion von NADP+ zu NADPH+ H+ genutzt werden können.
Im Verlauf des Elektronentransports wird ein Protonengradient zwischen dem Thylakoidinnenraum und dem Stroma aufgebaut,
der einen Enzymkomplex zur ATP-Bildung antreibt.
Die dargestellten Vorgänge laufen nicht nacheinander, sondern gleichzeitig immer wieder überall in den Thylakoiden ab.
Die Produkte der Primärreaktionen fließen in die Sekundärreaktionen, die sogenannten lichtunabhängigen Reaktionen, ein. Das hier entstandene ATP dient so im Calvinzyklus zur Bildung der Zuckermoleküle.
Analysieren Sie die Folgen der Teilprozesse der Fotosynthese im Chloroplasten: Welche Bedeutung hat der jeweilige Teilprozess für das Gesamtziel, die Energiespeicherung in der Glucose?
Woher stammen die Elektronen, die in der Elektronentransportkette weitertransportiert werden? Welchen Nutzen bringt der zyklische Elekronentransport?
Woher stammen die Elektronen, die in der Elektronentransportkette weitertransportiert werden? Welchen Nutzen bringt der zyklische Elekronentransport?
Die Oxidation der Fotosysteme I und II dient der Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie. Das Wasser ist die Elektronenquelle für die durch die Lichtabsorption entstehende Elektronenlücke in den Fotosystemen.
Die Freisetzung der Protonen bei der Fotolyse erhöht den zur ATP-Bildung notwendigen Protonengradienten an der Thylakoidmembran. Sauerstoff ist ein Abfallprodukt. Im Verlauf des Elektronentransports wird der Protonengradient im Innenraum weiter erhöht, ebenfalls durch die Reduktion des NADPH am Fotosystem II. NADPH wird im Calvinzyklus, wie auch das ATP zum Aufbau energiereicher Zucker benötigt. Der zyklische Transport hält bei NADP+-Mangel den Protonentransport durch die Thylakoidmembran aufrecht.
Die Freisetzung der Protonen bei der Fotolyse erhöht den zur ATP-Bildung notwendigen Protonengradienten an der Thylakoidmembran. Sauerstoff ist ein Abfallprodukt. Im Verlauf des Elektronentransports wird der Protonengradient im Innenraum weiter erhöht, ebenfalls durch die Reduktion des NADPH am Fotosystem II. NADPH wird im Calvinzyklus, wie auch das ATP zum Aufbau energiereicher Zucker benötigt. Der zyklische Transport hält bei NADP+-Mangel den Protonentransport durch die Thylakoidmembran aufrecht.
Optionen
© Ernst Klett Verlag GmbH
Rotebühlstraße 77
70178 Stuttgart 2016
Alle Rechte vorbehalten
www.klett.de
Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Das gleiche gilt für das Programm sowie das Begleitmatenal. Jede Nutzung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen
bedarf der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages.
Hinweis zu § 52 a UrhG: Weder das Werk noch seine Teile dürfen ohne eine solche Einwilligung überspielt, gespeichert und in ein Netzwerk eingestellt werden. Dies gilt auch für Intranets von Schulen und sonstigen Bildungseinrichtungen.
Ansprechpartner
Micaela Stierle
Naturwissenschaftliche Medienmodule, Autoren:
Prof. Dr. Bernd Baumann, Wolfram Bäurle, Joachim Böttner
Maria Beier, Dr. Irmtraud Beyer, Manfred Bergau
Prof. Dr. Susanne Bickel-Sandkötter, Dr. Angelika Gauß
Paul Gietz, Carola Gorke, Barbara Hoppe, Dr. Jürgen Kirstein
et al., Andrea Kunz, Prof. Dr. Horst Müller, Prof. Dr. Peter Möller
Reinhard Peppmeier, Dr. Helmut Prechtl, Burkhard Priesnitz
Sonja Riedel, Hans Joachim Rösner, Bernd Schäpers
Burkhard Schäfer, Karola Schnurr, Thomas Seilnacht
Dr. Hans-Jürgen Seitz, Bernhard Spieldenner, Gregor Svoboda
Karl-Heinz Umlauft, Heiko Wontroba, Martina Weißmeyer
Dr. Norbert Welsch et al., Welsch & Partner,Jörg Wolter
Softwareentwicklung und Screendesign
Welsch & Partner, Tübingen
Naturwissenschaftliche Medienmodule, Animationen, Grafiken:
Mathias Balonier, Lützelbach
DIM Digitale Medien, Berlin
iAS interActive Systems GmbH, Marburg
Dr. Jürgen Kirstein et al, TU Berlin Jörg Mair, Herrsching
Karin Mall, Berlin Alfred Marzell, Schwäbisch Gmünd
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker), s.u. PSE
Bernhard Spieledenner, Schwalbach/Saar
Welsch & Partner, Tübingen
Prof. Jürgen Wirth, Dreieich
Grafiken PSE
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker),
Schwäbisch Gmünd
Bildquellennachweis
Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart (Archiv) oder gemeinfrei
Nicht in allen Fällen war es uns möglich, den uns bekannten Rechteinhaber ausfindig zu machen. Berechtigte Ansprüche werden selbstverständlich im Rahmen der üblichen Vereinbarungen abgegolten.
Systemvoraussetzungen
Optimiert für folgende Betriebssysteme und Browser:
Windows: Microsoft™ Windows Vista, 7 und 8 sowie Firefox ab Version 38.x
Apple Inc.: 10.9-10.11 sowie Firefox ab Version 38.x
Microsoft Edge, Google Chrome 43.x und Safari 8.x ggf. mit geringen Einschränkungen in der Funktionalität und Darstellung, abhängig von der aktuellen HTML5-Unterstützung der jeweiligen Browser.
Einstellungen des Browsers:
JavaScript aktiviert (siehe Browsereinstellungen)
Diese Anwendung erfordert Javascript. Bitte überprüfen Sie gegebenenfalls ihre Browsereinstellungen.
Minimale Bildschirmauflösung: 1024 x 768 Pixel
Umschalten in Vollbildmodus mit Taste [F11]