Fotosynthese

Fotosynthese

lichtabhängige- und lichtunabhängige Reaktion

Inhaltsverzeichnis

Fotosysteme

Außenfaktoren

Emerson-Effekt

Minimumgesetz

Absorptionsspektrum

Dunkelreaktion

Wirkungsspektrum

Calvin-Zyklus

Engelmann´scher Versuch

Formel:

6 CO2+12 H2O-->C6 H12 O6+ 6 O2+ 6 H2O

Außenfaktoren

Außenfaktor: Licht

- Sättigungskurve- Abhängigkeit der FS-Leistung von Lichtintensität - geringe Lichtintensität: CO2-Abgabe überwiegt durch Zellatmung - FS-Leistung steigt proportional zur Lichtintensität - ab best. Lichtintensität kommt es zur Lichtsättigung - Schattenpflanzen: geringerer Lichtkompensationspunkte + Lichtsättigung

Außenfaktoren

Außenfaktor: Temperatur

- Optimumkurve - Minimum, Optimum, Maximum sind abhängig vom Standort und Pflanzenart - Starklicht: FS steigt mit zunehmender Temperatur stark an - Temperatureinfluss gering: fotochemische Reaktionen wirken limitierend - Schwachlicht: Erhöhung Temperatur keinen Einfluss auf FS

Außenfaktoren

Außenfaktor: Kohlenstoffdioxid

- CO2 Gehalt Luft: 0,04 Vol%- deutlich unter Optimum der Pflanzen ( ca. 0,1 Vol% ) - FS-Leistung lässt sich bei optimalen Bedingungen durch künstliche Begasung mit CO2 erheblich steigern

Minimumgesetz:

viele Faktoren wirken bei FS zusammen, wobei der am weitesten vom Optimum entfernte Faktor die FS-Rate am meisten beeinflusst

Spektren

Absorptions-spektrum

Wirkungs-spektrum

- zeigt, bei welchen Wellenlängen die FS am besten ist- bestrahlt man Pflanzen mit lichtunterschiedlichen Wellenlängen, so kann man über O2-Menge die FS-Leistung bestimmen

- in Thylakoiden sind versch. Blattfarbstorffe ( absorbieren in untersch. Maße Licht )-> Chlorophyll a absorbiert blauen und roten Bereich ->Chlorophyll b besitzt Absorbtionsmaxima, die zu mittleren Wellenlängen verschoben sind -> Grünlücke

Engelmann´scher Bakterienversuch

Fotosysteme

• funktionelle Einheiten aus versch. FS-Farbstoffen
• in Thylakoidmembran der Chloroplasten
• haben lichtsammelnde Antennenkomplexe -> aus Chlorophyllmolekülen & Carotinoiden
• = LHC-Komplex
• Reaktionsspektrum: Farbstoffmoleküle dienen als Antennenpikmente, indem sie Licht unterschiedlicher Wellenlängen absorbieren + leiten Energie an Chlorophyll a Molekül weiter
• belichtetet man Algen mit Licht von 680nm oder 700nm -> geringe FS-Leistung
• Emerson-Effekt:

Dunkelreaktion

Regenerations-phase

Fixierungsphase

Reduktionsphase

- NADPH/H+ und ATP werden verbraucht - reduzieren PGS zu PGA - 2 PGA Moleküle verbinden sich zu C6-Körper Glukose

- CO2 ( C1-Körper )wird enzymatisch an C5-Zucker gebunden-> Entstehung C6-Körper - zerfällt in 2 C3-Körper

- bei 6 CO2-Molekülen entsteht 1 Molekül Glukose- dabei wird auch ATP verbraucht - werden zu RubP-Molekülen

Viel Spaß beim Lernen!