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Biochemie 8

Photophosphorylierung

Photophosphorylierung

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E. K.
Lernen
E. K.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die biochemischen Prozesse der Photosynthese auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf die Struktur und Funktion der Photosysteme, insbesondere PSII und PSI, sowie auf den Elektronenfluss und die Protonenpumpen in Chloroplasten. Themen wie die Regulation des Elektronenflusses, die Rolle des Cytochrom-b6f-Komplexes und die Unterschiede zwischen pflanzlichen und bakteriellen Photosyntheseapparaten werden detailliert behandelt. Diese Karteikarten sind ideal für Studierende der Biologie, die ein tiefes Verständnis der Photosynthese und ihrer molekularen Mechanismen erlangen möchten.
Karten
11
Lernende
0
Sprache
Deutsch
Kategorie
Biologie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
03.05.2015 / 03.05.2015
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Lernkarten

Photophosphorylierung

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  • dient der Energiegewinnung in Pflanzen, bzw. allen photosynthetisch aktiven Organismen
  • oxidative Phosphorylierung dient der Energiegewinnung in aeroben Organismen

Light-harvesting complex

  • Antennenmolekül
  • besteht aus 36 Chlorophyllen (a+b) und 6 Luteinen
  • Licht regt ein Antennenmolekül an und hebt dadurch ein Elektron auf ein höhes Level
  • das setzt sich fort und endet im Reaktionszentrum, passiert durch Resonanz-Energietransfer

Reaktionszentrum

  • leitet die von den Antennemolekülen empfangene Energie an Elektronenakzeptoren weiter
  • durch die Aufnahme eines Photons wird eine Ladungstrennung im Reaktionszentrum verursacht

bakterieller Photosyntheseapparat

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  • Purpurbakterien haben ein Pheophytin-Quinon-Photosystem
  • Grüne Schwefelbakterien haben ein Fe-S-Photosystem
  • --> haben also im Gegensatz zu den Pflanzen je nur ein Photosystem

pflanzlicher Photosyntheseapparat

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  • Chloroplasten haben 2 Photosysteme
  • Photosystem II und Photosystem I
    • Photosystem II: P680
    • Photosystem I: P700
  • es erfolgt nicht-zyklischer Elektronenfluss durch PSI und PSII: Protonengradient und NADPH-Bildung
  • zyklischer Elektronenfluss durch PSI (via Cyt-b6f): nur Protonengradient

PSII (P680)

  • ist eine Protonenpumpe: Protonen und Elektronen werden durch die Spaltung von Wasser generiert

Regulation des Elektronenflusses

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  • bei hoher Lichtintensität wird in PSII mehr PQH2 gebildet, als PSI verbrauchen kann
  • daher wird eine Proteinkinase aktiviert, die LHCII phosphoryliert
  • freies LHCII kann dann zu PSI wandern und dort als Hilfsantenne den Umsatz erhöhen

Anordnung der Bestandteile der pflanzlichen Photosynthese

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  • befinden sich alle in der Thylakoidmembran

Übersicht der pflanzlichen Photosynthese

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  • Elektronen und Protonen werden generiert durch Licht und der Spaltung von Wasser in PSII
  • Plastoquinon übernimmt Protonen aus dem Stroma und Elektronen vom PSII und transportiert sie zum Cytochrom-b6f-Komplex
  • es entstehen 6 Protonen (4 über die H2O-Hydrolyse und 2 aus dem Stroma), die an die ATP-Synthase weitergegeben werden
  • der Cytochrom-b6f-Komplex gibt die Elektronen an Plastocyanin weiter
  • Plastocyanin gibt die Elektronen an das PSI ab
  • das PSI generiert weitere Elektronen durch Licht, übergibt diese alle an Ferredoxin
  • Ferredoxin reduziert NADP+ zu NADPH
  • d.h. Protonen für die ATP-Synthese, Elektronen für die Reduktion von NADP+

Orientierung der ATP-Synthase

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  • Mitochondrien: zur Matrix hin
  • Chloroplasten: zum Stroma hin
  • Bakterien: zum Cytosol hin

Unterschied oxidative und Photophosphorylierung

  • Chloroplasten vs. Mitochondrien
  • Licht vs. Nahrung
  • Photosysteme vs. keine Photosysteme, da e- schon vorhanden
  • unterschiedliche Bestandteile

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