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Zusammenfassung Abitur Biologie - Stoffwechselphysiologie
Zusammenfassung für Stoffwechselphysiologie (Abi Bio 2022)
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StoffwechselphysiologieKlausur Fotosynthese
Fotosynthese
mit Hilfe von Chlorophyll wird Strahlenenergie in chemische Energie umgewandelt
Strahlungsenergie entspricht Licht
heterotrophe Organismen nehmen Energie aus organischen Verbindungen auf
autotrophe Organismen synthetisieren organische Verbindungen selbst (aus energiearmen
anorganischen Verbindungen)
Energie
6 CO 2+ 6 H 2 O− → C6 H 12 O6 +6 O2
Chlorophyll
abhängig von Wassergehalt, CO 2-Gehalt in der Luft, Nährstoffe, Temperatur, Intensivität des
Lichts (Gesetz des Minimums: Faktor, der am weitesten vom Optimum entfernt ist,
entscheidend)
Luft: 0.08% CO 2
Blatt Fotosyntheseorgan
Chloroplasten Fotosyntheseorganell
bei der Fotosynthese in den Chloroplasten werden aus den Produkten der Zellatmung in den
Mitochondrien (CO 2+ H 2 O ) und Sonnenenergie die Ausgangsstoffe der Zellatmung
hergestellt (C 6 H 12 O 6 +O2 )
Licht
elektromagnetische Strahlung
weißes Licht: Überlagerung versch. Wellenlängen (390-760nm)
blaues Lichtkurzwellig, energiereich
rotes Lichtlangwellig, energiearm
Lichtquanten (Photonen) sind die kleinste absorbierbare Einheit der elektromag. Strahlung
sichtbarer Bereich der elektromagnetischen Strahlung (kontinuierliches Spektrum): 390-
760nm
Röntgenstrahlen/UV/(Anfang sichtbarer Bereich) Violett/Blau/Grün/Gelb/Orange/Rot
(Ende.)/Infrarot/Mikrowellen
Feinbau der Chloroplasten
gehören zu Plastiden (eigene DNA/Vermehrung, Doppelmembran)
nur in pflanzlichen Zellen
von Doppelmembran umgeben (Endosymb.)
Thylakoide (abgeschnürte Membransäckchen; zwei parallele Membranen, welche einen
Hohlraum zwischen sich einschließen)
Stroma (feingranuläre Grundsubstanz, enthält Enzyme, Nucleinsäure und Ribosomen)
(Raum außerhalb der Thylakoiden)
, Stromathylakoide (nicht gestapelte Membranen im Bereich der Stroma)
Einheiten des Fotosystems 1 (Aufnahme Lichtenergie, Abgabe Elektronen; ATP-Synthase
(Enzym zur Herstellung von ATP aus ADP und Phosphat))
Grana/Sg.: Granum/Granathylakoide (Thylakoidstapel)
Einheiten des Fotosystems 2 (Aufnahme Lichtenergie, Abgabe Elektronen; ATP-Synthase)
Grana- + Stromathylakoide = zusammenhängendes Lamellensystem
Chlorophyllmoleküle und Enzyme auf Thylakoidmembran
Antennenkomplex (LHC): nimmt Lichtenergie auf und gibt sie an Fotosystem 2
Cytochrom-b/f-Komplex in beiden Thylakoidtypen (Redoxsystem zur Verbindung der
Fotosysteme)
Oberflächenvergrößerung
Chromatophorenfarbstoffe
Chlorophyll a
Maxima im blauen und orangen Spektralbereich
einziger photosynthetisch aktiver Farbstoff
in allen zur Photosynthese fähigen Pflanzen
„Grünlücke“ wenig Absorption im blaugrünen Bereich
Hilfspigmente/akzessorische Pigmente:
Chlorophyll b
Maxima im blaugrünen und orangeroten Spektralbereich (Maxima näher
beieinanderverkleinert Grünlücke)
fehlt bei vielen Algen
Carotinoide (Carotine und Xanthophylle)
absorbieren im blaugrünen Spektralbereich (Grünlücke)
20-50% der absorbierten Energie übertragen
schützen Chlorophyll vor oxidativer Zerstörung
Phycobiliproteine
absorbieren im grünen und gelben Bereich (Wassertiefe)
Farbstoffe, die an Proteine gebunden sind
bei Rot- und Blaualgen
Grünlücke: Bereich zwischen 490 und 620nm im Absorptionsspektrum von Chlorophyll a, wo kaum
Strahlung absorbiert wird. Wird durch das Zusammenspiel mit Hilfspigmenten, die andere
Lichtspektren absorbieren, geschlossen.
Absorptionsspektrum: Wellenlängenbereich, in dem ein einzelnes Pigment absorbiert
Wirkungsspektrum: Wellenlängenbereich, in dem alle Pigmente im Zusammenspiel absorbieren
Absorption des Lichtes
Licht wird von Pigmenten der Chloroplaste absorbiert
Aufnahme von Licht = Aufnahme von Lichtquanten
allg.: beim Zusammentreffen von elektromagnetischer Strahlung und einem Atom kann ein
Elektron von einem Energieniveau auf ein höheres gehoben werden (angeregt)
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