Hallo,
ich habe da ein Problem und zwar möchte ich wissen, wie das Chlorophyll in einem Blatt das Wasser und das C02 in Zucker umwandelt.
Dass die Sonne dabei eine entscheidene Rolle spielt, weiß ich, aber ich würde es gerne genau wissen, welche Chemikalien das Wasser und das CO2 spalten und dann Glucose bzw. Fructose herstellen.
mfg SireTobi
Hallo!
Der gesamte Prozess ist ziemlich kompliziert. Um es mal ganz kurz zusammenzufassen:
Man kann die Fotosynthese in eine Lichtreaktion und in eine Dunkelreaktion herzustellen. Die Lichtreaktion läuft an der inneren Membran der Chloroplasten ab: Das Licht wird durch das Chlorophyll absorbiert (das ist seine eigentliche Aufgabe). Diese Energie wird genutzt, um Wasser zu spalten und den Wasserstoff auf den Stoff NADP+ zu übertragen. (Sauerstoff bleibt übrig und verlässt die Zelle als „Abgas“ der Fotosynthese).
In der Dunkelreaktion wird CO2 an den Zucker Ribulose-1,5-Bisphosphat (RubP) gebunden. Das entstehende Zwischenprodukt wird schnell in zwei Moleküle Phosphoglycerinsäure (PGA) umgewandelt. 6 RubP binden genau 6 CO2-Moleküle und es entstehen 12 PGA-Moleküle. Aus diesen werden anschließend über viele Zwischenschritte 6 RubP- und 1 Glukose-Phosphat-Molekül gebildet. Die RubP schließen den Reaktionszyklus („Calvin“-Zyklus), Glukose-P ist das gewünschte Endprodukt der Fotosynthese.
Der Zusammenhang zwischen Lichtreatkion und Dunkelreaktion besteht nun darin, dass die bei der Lichtreaktion gebildeten Reduktionsäquivalente (NADPH + H+) für die Reduktion der PGA-Moleküle im Calvin-Zyklus benötigt werden. (Außerdem noch ATP, das ebenfalls bei der Lichtreaktion anfällt).
Wenn Du es gerne noch genauer wissen willst, versuchs mal damit: http://de.wikipedia.org/wiki/Photosynthese - und wenn dann noch fragen offen sind: Melde Dich nochmal.
Michael
Hallo,
ich habe da ein Problem und zwar möchte ich wissen, wie das
Chlorophyll in einem Blatt das Wasser und das C02 in Zucker
umwandelt.
Das Chlorophyll hat direkt weder mit dem einen, noch mit dem anderen etwas zu tun.
Aufgabe des Chlorophylls ist es, Photonen (List) zu absorbieren. Dabei wird das Molekül angeregt. D.h., dass bestimmte Elektronen auf „höhere Bahnen“ kommen. Die Elektronen können dann wieder auf „niedrigere Bahnen“ zurückfallen und dabei die absorbierte Energie wieder abgeben. In einem komplizierten Mechanismus, den ich hier nicht weiter ausbreiten will, können so wiederum benachbarte Chlorophyll-Moleküle angeregt werden. Damit ist letzlich ein gerichteter Transport der Licht- bzw. Anregungsenergie über eine Reihe von Chlorophyllmolekülen möglich.
Die Chlorophyllmoleküle sind so angeordnet, dass die Anregungsenergie von allen Richtungen her immer auf ein bestimmtes, zentrales Molekül hin übertragen wird. Dieses Molekül hat keinen Nachbarn mehr, an den es die erhaltene Energie weitergeben könnte. Durch die räumliche Anordnung zu einem weiteren gleichen Chlorophyllmolekül ist es einem auf eine „höhere Bahn“ geschobenen Elektron nun möglich, von dem einen Molekül auf das andere überzuwechseln. Dadurch entsteht eine Ladungsdifferenz. Das Molekül, welches nun ein Elektron „zuviel“ hat, gibt dieses an ein in der Nähe befindliches kleines, anderes Molekül (ein Ubichinon) ab, welches das Elektron zusammen mit einem Proton aufnimmt und „wegträgt“. Das dem anderen Chlorophyll-Molekül fehlende Elektron wird einem anderen Molekül entnommen, ja entrissen. Genau dort sitzt ein großes Enzym, welches Eisen- und mangan-Ionen enthält, welche letzlich dafür sorgen, dass eines der allgegenwärtigen Wasser-Moleküle eines seiner Elektronen beraubt wird. Das ganze läuft so koordiniert ab, dass sich mehrere beraubte Wasser-Moleküle zu elementarem Sauerstoff (O2) zusammenfinden und die Protonen (H+) „abwerfen“. Dieser Prozess ist heute im Detail noch nicht verstanden.
Dass die Sonne dabei eine entscheidene Rolle spielt, weiß ich,
aber ich würde es gerne genau wissen, welche Chemikalien das
Wasser
Soweit hätten wir das geklärt.
und das CO2 spalten und dann Glucose bzw. Fructose
herstellen.
Das passiert in einer komplexen Reaktion, dem sogenannten „Calvin-Zyklus“, an dem eine Vielzahl von Enzymen beteiligt sind. Dazu werden die eben freigewordenen Elektronen und Protonen benötigt. Hierfür ist es unerheblich, woher die Elektronen und Protonen kommen. Sie müssen nicht von dieser Licht-und-Chlorophyll-Sache kommen. Wenn Licht jedoch die Treibende Kraft ist (wie bei allen grünen Pflanzen), spricht man von Photo-Synthese, kommen Elektronen und Protonen auch chemischen Prozessen, spricht man von Chemo-Synthese (es gibt Bakterien, die sowas machen). Hier spielt das Chlorophyll also nur eine mittelbare Rolle - und das auch „nur“ bei grünen Pflanzen (und bei Cyanobakterien und einigen nicht-grünen Algen, um genau zu sein).
LG
Jochen
ok, dann bedanke ich mich für eure Hilfe
mfg