autotroph und heterotroph
autotroph: selbsternährer. stellen ihre organischen Verbidnungen aus Kohlendioxid und anderen anorganischen Stoffen ihrer Umgebung selbst her = Produzenten (weil sie die Quelle organischer Stoff für heterotrophe sind) z.B. Pflanzen = photoautotroph organisch = alle Stoffe mit C (außer CO2) z.B. Zucker, Kohlenhydrate, Lipide, DNA/RNA,... heterotroph: beziehen organisches Material durch Ernährung. = Konsumenten
Cloroplasten
Urchloroplast war photosynthetisch aktives Bakterium (Endosymbiontentheorie) ca. 30-40 Chloroplasten pro Mesophyllzelle 2 Membranen umgeben das Stroma. Darin Thylakoide (Grana-stapel). Farbe vom Chlorophyll. Chlorophyll in Thylakoidmembran
Lichtreaktion und Dunkelreaktion
Lichtreaktion: IN Thylakoidmembran: benötigt H2O und Licht, daraus wird O2, stellt ATP und NADPH für Dunkelreaktion. Lichtenergie wird in chemische Energie (ATP und NADPH) umgewandelt. Wasser wird gespalten und dient als Quelle für Elektronen und Protonen, Sauerstoff wird nur als Nebenprodukt gebildet. Elektronenakzeptor ist NADP+. Photophosphorilierung: ADP und Phosphat werden zu ATP synthetisiert. Dunkelreaktion: Im Stroma: benötigt CO2, daraus wird Zucker. = Calvin-Zyklus (benötigt kein Licht, läuft aber trotzdem tagsüber, weil es die Stoffe aus der Lichtreaktion braucht). Kohlenstofffixierung.
Lichtrezeptoren
Chlorophyll a, b und Carotinoide in Chloroplasten -Chlorophyll b und Carotinoide vergrößern das nutzbare Farbspektrum. Carotinoide absorbieren überschüssiges Licht und verteilen es als Wärme --> Schutz vor Überlichtung und oxidativen Schäden Licht kann reflektiert, durchgelassen oder absorbiert werden. Farbstoffe sind Stoffe die sichtbares Licht absorbieren Chlorophyll absorbiert blaues und rotes Licht und reflektiert bzw. lässt grünes durch Wenn ein Molekül ein Photon absorbiert, wird eines seiner Elektronen in ein energetisch höherwertiges Orbital überführt. (Molekül in angeregtem Zustand) Angeregter Zustand instabil, verweilt nur für 1 Milliardelste Sekunde. Fallen dann unter Abgabe der aufgenomenen Energie auf Grundzustand zurück, wobei ein Teil als Wärme (und Fluoreszenz) verloren geht.
Photosystem
sitzt in Thylakoidmembran besteht aus einem Reaktionszentrum (=Proteinkomplex, das ein "special pair" Chlorophyll a Moleküle und einen primären Elektronenakzeptor Chinon enthält), der von mehreren Lichtsammelkomplexen umgeben ist. Lichtsammelkomplex setzt sich aus verschiedenen Farbstoffmolekülen zusammen.. Wenn ein Farbstoffmolekül ein Photon absorbiert, wird die Energie innerhalb des Lichtsammelkomplexes von einem Molekül aufs nächste weitergegeben, bis ein Reaktionszentrum erreicht ist. Die speziellen Chlorophyll a Moleküle regen nicht nur ihre Elektronen an, sondern übertragen sie auf den Elektronenakzeptor. --> Eine durch Licht bewirkte Ladungstrennung Photosystem II P680, Photosystem I P700 (Absorbtionsmaximum in nm)
Zellatmung
C6H12O6 + 6 O2 --> 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP Glykolyse: Glucose wird zu Pyruvat und dann zu Acetyl-CoA (Im Cytosol) Citratzyklus: Acetyl-Rest wird auf Oxalacetat übertragen und wird damit zu Citrat. Citrat wird im Zyklus wieder zu Oxalacetat umgewandelt (In den Mitochondrien) Oxidative Phosphorylierung: = Atmungskette/Elektronentransportkette (an der inneren Mitochondriemembran) ATP-Herstellung: 2 ATP in der Glykolyse, 2 ATP im Citratzyklus, (je durch Substratkettenphosphorilierung) 34 ATP in der Atmungskette (durch oxidative Phosphorilierung) Elektronentransporter: 2 NADH/H+ in der Glykolyse, 2 NADH/H+ bei der oxidativen Decarboxilierung, 6 NADH/H+ und 2 FADH2 im Citratzyklus --> 10 NADH/H+ und 2 FADH2 O2- Verbrauch als Endakzeptor bei der Atmungskette --> dabei entsteht H2O CO2-Entstehung bei der Umwandlung von Pyruvat zu Acetyl-CoA und im Citratzyklus
