{"id":1228,"date":"2020-04-14T11:18:02","date_gmt":"2020-04-14T09:18:02","guid":{"rendered":"http:\/\/bioclips.info\/?page_id=1228"},"modified":"2020-04-24T09:17:24","modified_gmt":"2020-04-24T07:17:24","slug":"primaerreaktion-lichtabhaengige-reaktion","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/bioclips.info\/?page_id=1228","title":{"rendered":"Prim\u00e4rreaktion &#8211; Lichtabh\u00e4ngige Reaktion"},"content":{"rendered":"\n<p style=\"background-color:#f0f0f0\" class=\"has-background\">Mit einem Brennglas (Lupe) l\u00e4sst sich Feuer entz\u00fcnden. Licht ist pure Energie. Diese Energie ist die Grundlage f\u00fcr das Leben, so wie wir es kennen. Im ersten Schritt der Photsynthese, der Lichtrekation, sind Pflanzen in der Lage diese Energie in chemisch nutzbare Energie umzuwadeln.<\/p>\n\n\n\n<p style=\"background-color:#d4d34d\" class=\"has-background\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" class=\"wp-image-961\" style=\"width: 20px;\" src=\"http:\/\/bioclips.info\/wp-content\/uploads\/2018\/12\/favicon.jpg\" alt=\"\" srcset=\"https:\/\/bioclips.info\/wp-content\/uploads\/2018\/12\/favicon.jpg 512w, https:\/\/bioclips.info\/wp-content\/uploads\/2018\/12\/favicon-150x150.jpg 150w, https:\/\/bioclips.info\/wp-content\/uploads\/2018\/12\/favicon-300x300.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 20px) 100vw, 20px\" \/> Wie erfolgt mittels Sonnenlicht die Erzeugung chemisch nutzbare Energie f\u00fcr die Synthese von Glukose in der Dunkelreaktion (Sekund\u00e4rreaktion)?<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Membranbestandteile, die an der Lichtreaktion beteiligt sind<\/h2>\n\n\n\n<ul><li>Die Lichtreaktion findet an der inneren Chloroplastenmembran (Thylakoidmembran) statt. Die Membran enth\u00e4lt zwei Photosysteme (PI und PII), die mit ihren Atennenpigmenten (A) das Licht absorbieren und zum Reaktionszentrum weiter leiten, wo es in chemische Energie umgewandelt wird. <\/li><li>Am wasserspaltenden Enzym (WE) wird Wasser zerlegt (Photolyse). <\/li><li>Redoxsysteme (Oxidoreduktasen) transportieren Elektronen durch die Membran: <\/li><li>Redoxkette: nacheinander angeordnete Oxidoreduktasen Ferredoxin (F) <\/li><li>NADP<sup>+<\/sup>-reduzierendes Enzym (N: Ferredoxin-NADP<sup>+<\/sup>-Reduktase) <\/li><li>Das Enzym ATPase synthetisiert ADP zu ATP.<\/li><\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Verlauf <\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Lichtgetriebener Elektronentransport:<\/h3>\n\n\n\n<ul><li>Elektronen werden mit Hilfe von Licht durch die Thylakoidmembran transportiert und somit auf ein h\u00f6heres Energieniveau gebracht.<\/li><li>Dabei wird an der Thylakoidmembran ein Protonenkonzentrationsgef\u00e4lle (Protonengradient) erzeugt.<\/li><\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Photolyse:<\/h3>\n\n\n\n<ul><li>Spaltung von Wasser<\/li><\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Photophosphorylierung:<\/h3>\n\n\n\n<ul><li>Bildung von ATP<\/li><\/ul>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed-youtube aligncenter wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Lichtreaktion der Photosynthese\" width=\"644\" height=\"362\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/aXxR3VqRy6k?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Verlauf &#8211; Lichtgetriebener Elektronentransport<\/h3>\n\n\n\n<ul><li>Absorption der Lichtquanten durch Antennenpigmente (A)<\/li><li>Lichtenergie wird in das Photosystem II (PII: P 680, gilt auch f\u00fcr PI) weitergeleitet<\/li><li>&#8222;Anregung&#8220; des Chlorophyllmolek\u00fcls durch \u00dcbernahme der Lichtquanten, Elektronen des Chlorophyllmolek\u00fcls gelangen auf ein h\u00f6heres Energieniveau und werden auf die Redoxkette \u00fcbertragen<\/li><li>die entstandene Elektronenl\u00fccke im Chlorophyllmolek\u00fcl bewirkt einen &#8222;Elektronensog&#8220; im PII, der die <strong>Photolyse<\/strong> ausl\u00f6st: das Wassermolek\u00fcl wird enzymatisch gespalten (WE), die frei werdenden Elektronen schlie\u00dfen die Elektronenl\u00fccke<\/li><li>das elektronenliefernde Wassermolek\u00fcl zef\u00e4llt in Wasserstoffprotonen und Sauerstoff <strong>(Photolyse)<\/strong><\/li><\/ul>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Bilanz der Photolyse<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\">12 H<sub>2<\/sub>O -&gt; 6O<sub>2 <\/sub>+ 24H<sup>+<\/sup> + 24e<sup>&#8211;<\/sup> (eigentlich 24 H<sub>2<\/sub>O)<\/p>\n\n\n\n<ul><li>die energiereichen Elektronen durchlaufen die Redoxkette (Elektronentransportkette: Kette von Redoxsystemen, die aus Oxydoreduktasen bestehen, es erfolgt eine st\u00e4ndige Reduktion und Oxidation, d.h. ein Weitertransport der Elektronen)<\/li><li>die Elektronen werden auf das PS I (P 700) \u00fcbertragen, die die bereits vorhandene &#8222;Elektronenl\u00fccke&#8220; im PS I schlie\u00dfen<\/li><li>die aus der &#8222;Anregung&#8220; des PS I stammenden Elektronen werden auf ein Redoxsystem F (Ferredoxin) \u00fcbertragen und an ein NADP reduzierendes Enzym (N) weitergeleitet<\/li><li>Vereinigung der Elektronen mit Wasserstoffprotonen und mit NADP<sup>+<\/sup> zu NADPH + H<sup>+<\/sup> (Reduktionsmittel zur Reduktion von Glukose)<\/li><\/ul>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Bilanz des Elektronentransports<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\">12NADP<sup>+<\/sup> + 24H<sup>+<\/sup> +24e<sup>&#8211;<\/sup> Lichternergie -&gt; 12 NADPH + 12H<sup>+<\/sup><\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Photophosphorylierung<\/h3>\n\n\n\n<ul><li>im Stroma reagieren H<sup>+<\/sup> Protonen st\u00e4ndig zu NADPH + H<sup>+<\/sup> (Folge: Protonenmangel) <\/li><li>im Thylakoidinnenraum werden st\u00e4ndig H<sup>+<\/sup> Protonen durch die Photolyse freigesetzt, es kommt zu einem Protonen\u00fcberschu\u00df (hohe Konzentration an Wasserstoffprotonen) <\/li><li>das Redoxsystem reagiert innerhalb der Elektronentransportkette H<sup>+<\/sup> aus dem Stroma, die in den Thylakoidinnenraum abgegeben werden, was zu einer zus\u00e4tzlichen Anreicherung mit H<sup>+<\/sup> f\u00fchrt <\/li><li>durch diese Vorg\u00e4nge entsteht ein erheblicher Konzentrationsunterschied (Gradient) an H<sup>+<\/sup> zwischen Stroma und Thylakoidinnenraum <\/li><li>die in diesem Protonengradient enthaltene Energie, wird zur Bildung von ATP genutzt: die Wasserstoffprotonen werden \u00fcber die ATPase vom Thylakoidinnenraum entsprechend dem Konzentrationsgef\u00e4lle ins Stroma transportiert, dabei wird ATP gebildet<\/li><\/ul>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Bilanz der Photophosphorylierung<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\">18 ADP + 18P -&gt; 18 ATP<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" class=\"wp-image-1327\" style=\"width: 20px;\" src=\"http:\/\/bioclips.info\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/Pfeil.jpg\" alt=\"\" srcset=\"https:\/\/bioclips.info\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/Pfeil.jpg 512w, https:\/\/bioclips.info\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/Pfeil-300x300.jpg 300w, https:\/\/bioclips.info\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/Pfeil-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 20px) 100vw, 20px\" \/> Auf dem Lehrpfad<\/h3>\n\n\n\n<ul><li><a href=\"http:\/\/bioclips.info\/?page_id=1237\">Sekund\u00e4rreaktion &#8211; der Calvinzyklus<\/a><\/li><li><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"25\" height=\"23\" class=\"wp-image-1329\" style=\"width: 25px;\" src=\"http:\/\/bioclips.info\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/uni3.jpg\" alt=\"\"> <a href=\"http:\/\/bioclips.info\/?page_id=1251\">Vertiefende Einblicke in die Membranstrukturen und beteiligten Biomolek\u00fcle der Prim\u00e4rreaktion (Lichtreaktion)<\/a><\/li><\/ul>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Mit einem Brennglas (Lupe) l\u00e4sst sich Feuer entz\u00fcnden. Licht ist pure Energie. Diese Energie ist die Grundlage f\u00fcr das Leben, so wie wir es kennen. Im ersten Schritt der Photsynthese, der Lichtrekation, sind Pflanzen in der Lage diese Energie in chemisch nutzbare Energie umzuwadeln. Wie erfolgt mittels Sonnenlicht die Erzeugung chemisch nutzbare Energie f\u00fcr die&#8230;<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":1032,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bioclips.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1228"}],"collection":[{"href":"https:\/\/bioclips.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/bioclips.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bioclips.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bioclips.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1228"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/bioclips.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1228\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1348,"href":"https:\/\/bioclips.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1228\/revisions\/1348"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bioclips.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1032"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bioclips.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1228"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}