System Zelle II: Enzymatik, Proteine, Fotosynthese &
Zellatmung
Themen
Fotosynthese
1. Fotosynthese (Teilschritte, Reaktionsgleichungen, wo findet was statt, Calvinzyklus)
2. Elektronenüberträger – Systeme bei Redoxreaktionen
3. Historische Experimente zur Fotosynthese
Kohlenhydrate
4. Übersicht: Kohlenhydrate
5. Nachweis der Stärkebildung
Zellatmung
6. Zellatmung (Teilschritte, Reaktionsgleichungen, wo findet was statt)
Proteine
7. Übersicht: Proteine
8. Strukturebenen der Proteine
9. Proteintypen mit Funktion und Beispiel
Enzyme
10. Übersicht: Enzyme
11. Systematik der Enzyme
12. Einflüsse auf die Enzymaktivität (mit Experiment Banane & Lactose-Intoleranz)
a. Substratkonzentration
b. Temperatur
c. pH-Wert
13. Hemmung & Regulation der Enzymaktivität
, Fotosynthese (Assimilation: Überführung körperfremder Stoffe in
körpereigene Substanzen unter Energiezufuhr)
Teilschritte
1. Teilreaktion (An Thylakoidmembran): Fotoreaktion/lichtabhängige Reaktion
a. Fotosysteme I & II (Membranproteine) absorbieren Licht, nutzen
aufgenommene Energie für Fotolyse von H2O
b. Fotolyse von H2O: Aufspaltung in Sauerstoff, Elektronen und Protonen
c. Teilergebnis: Sauerstoff, chemische Energie (für Synthesereaktion)
2. Teilreaktion (Stroma): Synthesereaktion/lichtunabhängige Reaktion
Ausgangsstoffe: 6CO2, 18ATP & 12NADPH + H+
Produkte: Glucose (pro Calvin Zyklus allerdings nur ein Glucosemolekül, geringe
Nettogleichung), 18ADP + 18P & 12NADP+
a. 1. Phase: Fixierung von jeweils CO2 an CO2 Akzeptor, RubisCo als weltweit am
meisten vorhandenes Enzym katalysiert diese Fixierung
b. 2. Phase: Reduktion und Glucosebildung, bei der Energie aus 12ATP verwendet
wird (Produkt: 12 ADP + P)
i. H+ für Zwischenprodukt „12 Glycerinaldehydphosphat“ (Produkt:
12NADP+)
ii. 2 Glycerinaldehydphosphat werden zu einem Glucosemolekül
c. 3. Phase: Regeneration des CO2-Akzeptors
i. Restlichen 10 Glycerinaldehydphosphat reagieren unter der chem.
Energie 6 ATP (Produkt: 6 ADP + P) zu CO2 Akzeptor „RuBP“ für
nächsten Calvin-Zyklus
Produkte der Fotoreaktion werden u.a. für die Synthesereaktion benötigt
Fotolyse bei Fotoreaktion: Spaltung von Wasser, durch Lichtenergie ausgelöst
Energetische Kopplung: Fotoreaktion: ATP & NADPH + H+ -> Synthesereaktion: ADP + P &
NADP+ -> Fotoreaktion usw.
Endergonischer Vorgang: Freies, gasförmiges Kohlenstoffdioxid wird unter Energiezufuhr zu
Glucose umgewandelt
Reaktionsgleichung
Nettogleichung: 6H2O + 6CO2 -> C6H12O6 + 6O2 (Bilanz der aufgenommenen & gebildeten
Stoffe)
Bruttogleichung: 12H2O + 6CO2 -> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O (Berücksichtigt Mechanismen der
Fotosynthese)
Blätter der Pflanzen öffnen Stromata, falls viel Licht vorhanden, damit mehr CO2 in Zellen
gelangen kann: Kohlenstoffdioxid wird mit Spaltöffnungen über die Luft aufgenommen,
gelangt dann in die Chloroplasten der Blattzellen
Während Stromata geöffnet, entweicht Wasserdampf, was für einen Transpirationssog
führt, der Wasser durch Xylem entgegen der Schwerkraft von Wurzel in die Blattzellen
transportiert
Produzierte Glukose (Nährstoff) wird durch das Phloem in die Wurzeln transportiert und dort
gespeichert
Zellatmung
Themen
Fotosynthese
1. Fotosynthese (Teilschritte, Reaktionsgleichungen, wo findet was statt, Calvinzyklus)
2. Elektronenüberträger – Systeme bei Redoxreaktionen
3. Historische Experimente zur Fotosynthese
Kohlenhydrate
4. Übersicht: Kohlenhydrate
5. Nachweis der Stärkebildung
Zellatmung
6. Zellatmung (Teilschritte, Reaktionsgleichungen, wo findet was statt)
Proteine
7. Übersicht: Proteine
8. Strukturebenen der Proteine
9. Proteintypen mit Funktion und Beispiel
Enzyme
10. Übersicht: Enzyme
11. Systematik der Enzyme
12. Einflüsse auf die Enzymaktivität (mit Experiment Banane & Lactose-Intoleranz)
a. Substratkonzentration
b. Temperatur
c. pH-Wert
13. Hemmung & Regulation der Enzymaktivität
, Fotosynthese (Assimilation: Überführung körperfremder Stoffe in
körpereigene Substanzen unter Energiezufuhr)
Teilschritte
1. Teilreaktion (An Thylakoidmembran): Fotoreaktion/lichtabhängige Reaktion
a. Fotosysteme I & II (Membranproteine) absorbieren Licht, nutzen
aufgenommene Energie für Fotolyse von H2O
b. Fotolyse von H2O: Aufspaltung in Sauerstoff, Elektronen und Protonen
c. Teilergebnis: Sauerstoff, chemische Energie (für Synthesereaktion)
2. Teilreaktion (Stroma): Synthesereaktion/lichtunabhängige Reaktion
Ausgangsstoffe: 6CO2, 18ATP & 12NADPH + H+
Produkte: Glucose (pro Calvin Zyklus allerdings nur ein Glucosemolekül, geringe
Nettogleichung), 18ADP + 18P & 12NADP+
a. 1. Phase: Fixierung von jeweils CO2 an CO2 Akzeptor, RubisCo als weltweit am
meisten vorhandenes Enzym katalysiert diese Fixierung
b. 2. Phase: Reduktion und Glucosebildung, bei der Energie aus 12ATP verwendet
wird (Produkt: 12 ADP + P)
i. H+ für Zwischenprodukt „12 Glycerinaldehydphosphat“ (Produkt:
12NADP+)
ii. 2 Glycerinaldehydphosphat werden zu einem Glucosemolekül
c. 3. Phase: Regeneration des CO2-Akzeptors
i. Restlichen 10 Glycerinaldehydphosphat reagieren unter der chem.
Energie 6 ATP (Produkt: 6 ADP + P) zu CO2 Akzeptor „RuBP“ für
nächsten Calvin-Zyklus
Produkte der Fotoreaktion werden u.a. für die Synthesereaktion benötigt
Fotolyse bei Fotoreaktion: Spaltung von Wasser, durch Lichtenergie ausgelöst
Energetische Kopplung: Fotoreaktion: ATP & NADPH + H+ -> Synthesereaktion: ADP + P &
NADP+ -> Fotoreaktion usw.
Endergonischer Vorgang: Freies, gasförmiges Kohlenstoffdioxid wird unter Energiezufuhr zu
Glucose umgewandelt
Reaktionsgleichung
Nettogleichung: 6H2O + 6CO2 -> C6H12O6 + 6O2 (Bilanz der aufgenommenen & gebildeten
Stoffe)
Bruttogleichung: 12H2O + 6CO2 -> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O (Berücksichtigt Mechanismen der
Fotosynthese)
Blätter der Pflanzen öffnen Stromata, falls viel Licht vorhanden, damit mehr CO2 in Zellen
gelangen kann: Kohlenstoffdioxid wird mit Spaltöffnungen über die Luft aufgenommen,
gelangt dann in die Chloroplasten der Blattzellen
Während Stromata geöffnet, entweicht Wasserdampf, was für einen Transpirationssog
führt, der Wasser durch Xylem entgegen der Schwerkraft von Wurzel in die Blattzellen
transportiert
Produzierte Glukose (Nährstoff) wird durch das Phloem in die Wurzeln transportiert und dort
gespeichert
