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Namen:
Darina Taskin, 2014
Luc Fleischmann, 2018-04
Zeichnung: Alina S.

 

Die Photosynthese kann man in lichtabhängige und lichtunabhängige Reaktionen unterteilen. Man nennt diese Reaktionen oft auch Lichtreaktion und Dunkelreaktion:

Zusammenfassung Photosynthese

 

Dunkelreaktion (Calvinzyklus)

- Dunkelreaktion läuft im Stroma ab

- findet erst statt, wenn NADPH/H+ und ATP aus der Lichtreaktion vorhanden sind.

Die Dunkelreaktion lässt sich in drei Schritten zusammenfassen:

Der Calvinzyklus

1. Fixierung von CO2

- CO2 wird an den C5 Körper Ribulose-1,5-diphosphat gebunden

- der entstandene C6 Körper ist sehr instabil und zerfällt aus diesem Grund in 2C3 Körper (3-Phosphoglycerinsäure)

- dieser Prozess läuft 6 mal ab, weshalb insgesamt 12 C3 Körper entstehen (12 3-Phospoglycerinsäure)

2. Reduktionsphase

- die entstandene 3-Phosphoglycerinsäure wird unter Verbrauch von ATP zu 1,3- Diphosphoglycerinsäure reduziert

-aus ATP bildet sich ADP und Phosphat

-daraufhin wird unter Verbrauch von NADPH/H+ die 1,3-Diphosphoglycerinsäure zum 3-Phosphoglycerinaldehyd reduziert

-aus NADPH/H+ bildet sich NADP+

3. Regenerationsphase

- zwei der 12 Phosphoglycerinaldehyd- Moleküle dienen zum Aufbau von Glucose

- die anderen 10 Moleküle dienen zur Wiederherstellung von 6 Ribulose-1,5-diphoshat-Körpern

-hierbei wird wieder ATP verbraucht, wodurch dieses zu ADP und Phosphat umgewandelt wird

- durch die Wiederherstellung des CO2 Akzeptors beginnt der Zyklus von neuem

- die entstandenen Stoffe: NADP+ , ADP und Phosphat stehen der Lichtreaktion zur Verfügung

 

Zusammenfassung der Dunkelreaktion:

Die lichtunabhängige Reaktion beschreibt die chemische Umwandlung vom energiearmen Kohlestoffdioxid zur energiereichen Glucose. Diese Reaktion findet im Stroma des Chloroplasten statt. Die lichtunabhängige Reaktion lässt sich in drei Teilschritte gliedern:

Fixierung

Bei der Fixierung wird Kohlenstoffdioxid, mit Hilfe des Enzyms Rubisco, an den C5-Körper Ribulose-1,5-diphosphat gebunden. Dabei entsteht ein C6- Körper, welcher allerdings instabil ist und in zwei C3-Körper zerfällt, nämlich 3-Phosphoglycerinsäure (PGS).

Reduktion

Im zweiten Schritt, der Reduktion, benötigt PGS das in der lichtabhängigen Reaktion synthetisierte NADPH+H+, von welchem es die Protonen reduziert und somit zu 3-Phosphoglycerinaldehyd (PGA) reagiert, währenddessen NADPH+H+ zu NADP+ oxidiert und für die lichtabhängige Reaktion zur Verfügung steht. Um die nötige Energie für diese Reaktion zu erhalten wird ATP, ebenfalls aus der lichtunabhängigen Reaktion, benötigt. Dabei wird pro ATP- Molekül eine Phosphatgruppe abgespalten und die nun freien Phosphate werden wieder in den Thylakoidinnenreaum gepumpt um die ATP-Synthese zu ermöglichen.

Regeneration

Im dritten Schritt, der Regenerationsphase, dienen zwei PGA-Moleküle dem Aufbau des Glucose-Moleküls. Damit sich der Zyklus nun schließt muss das Bindungsmolekül Rubilose-1,5-disphosphat regeneriert werden. Dies gelingt durch 10 PGA-Moleküle, unter ATP-Verbrauch. Daraufhin kann sich wieder Kohlenstoffdioxid anlagern und der Zyklus startet von vorne.

 

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