Was ist der Unterschied zwischen zyklischer und nichtzyklischer Fotophosphorylierung?

Question

Was ist der Unterschied zwischen zyklischer und nichtzyklischer Fotophosphorylierung?

Antwort

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Was ist ATP und warum ist es wichtig?

Wie läuft der Chemismus der Photosynthese bei Maispflanzen ab?

Entsteht bei der Photosynthese Wärmeenergie?

Gehört Sonnenlicht zu den Ausgangsprodukten der Photosynthese?

Was sind die Ausgangsstoffe und Endprodukte der Photosynthese?

Was ist das Palisadengewebe und welche Funktion hat es?

Welcher Prozess ist das Gegenteil der Photosynthese?

Was ist Assimilationsgewebe?

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Die zyklische und die nichtzyklische Fotophosphorylierung sind zwei verschiedene Wege der ATP-Bildung während der Lichtreaktion der Photosynthese in Chloroplasten. **Nichtzyklische Fotophosphorylierung:** - Findet in den Thylakoidmembranen der Chloroplasten statt. - Beteiligt sind zwei Photosysteme: Photosystem II (PSII) und Photosystem I (PSI). - Ablauf: Licht regt Elektronen im PSII an → Elektronen werden durch eine Elektronentransportkette zum PSI weitergeleitet → dabei wird ATP gebildet → im PSI werden die Elektronen erneut angeregt und schließlich auf NADP+ übertragen, wodurch NADPH entsteht. - Die Elektronen, die im PSII verloren gehen, werden durch die Spaltung von Wasser (Photolyse) ersetzt. Dabei entsteht Sauerstoff als Nebenprodukt. - Produkte: ATP, NADPH und O₂. **Zyklische Fotophosphorylierung:** - Findet ebenfalls in den Thylakoidmembranen statt, aber nur das PSI ist beteiligt. - Ablauf: Licht regt Elektronen im PSI an → die Elektronen werden durch eine Elektronentransportkette zurück zum PSI geleitet → dabei wird ATP gebildet. - Es entsteht kein NADPH und kein Sauerstoff, da die Elektronen nicht auf NADP+ übertragen werden und keine Wasserspaltung stattfindet. - Produkt: Nur ATP. **Zusammenfassung:** - **Nichtzyklisch:** ATP, NADPH, O₂; beide Photosysteme beteiligt; Elektronenfluss ist linear. - **Zyklisch:** Nur ATP; nur PSI beteiligt; Elektronenfluss ist kreisförmig. Weitere Informationen findest du z.B. bei [Spektrum.de](https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/fotophosphorylierung/26041).

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ATP steht für Adenosintriphosphat und ist das wichtigste Energieträgermolekül in allen lebenden Zellen. Es besteht aus der Base Adenin, dem Zucker Ribose und drei Phosphatgruppen. Die E... [mehr]

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ATP steht für Adenosintriphosphat und ist das wichtigste Energieträgermolekül in allen lebenden Zellen. Es besteht aus der Base Adenin, dem Zucker Ribose und drei Phosphatgruppen. Die Energie, die in ATP gespeichert ist, wird durch Abspaltung einer Phosphatgruppe (zu ADP, Adenosindiphosphat) freigesetzt und für zahlreiche zelluläre Prozesse genutzt, z.B. Muskelkontraktion, Stoffwechselreaktionen und aktiven Transport durch Membranen. ATP wird hauptsächlich in den Mitochondrien durch Zellatmung gebildet. Es ist ein ständig erneuerbares Molekül, da es nach Verbrauch immer wieder aus ADP und Phosphat neu aufgebaut wird. ATP gilt daher als „universelle Energiewährung“ der Zelle.

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Die Photosynthese bei Maispflanzen (Zea mays) verläuft nach dem sogenannten C4-Mechanismus, der sich vom klassischen C3-Weg unterscheidet. Hier der Chemismus im Überblick: **1. Primäre... [mehr]

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Die Photosynthese bei Maispflanzen (Zea mays) verläuft nach dem sogenannten C4-Mechanismus, der sich vom klassischen C3-Weg unterscheidet. Hier der Chemismus im Überblick: **1. Primäre CO₂-Fixierung (im Mesophyll):** - Das Enzym PEP-Carboxylase fixiert CO₂, indem es mit Phosphoenolpyruvat (PEP) reagiert. - Es entsteht Oxalacetat (C4-Verbindung), das rasch zu Malat oder Aspartat umgewandelt wird. **Reaktionsgleichung:** CO₂ + PEP (C₃) → Oxalacetat (C₄) → Malat/Aspartat (C₄) **2. Transport in die Bündelscheidenzellen:** - Malat/Aspartat wird in die Bündelscheidenzellen transportiert. **3. Decarboxylierung (in den Bündelscheidenzellen):** - Malat wird decarboxyliert, dabei entsteht CO₂ und Pyruvat. - Das freigesetzte CO₂ wird nun im Calvin-Zyklus (C3-Zyklus) durch das Enzym Rubisco fixiert. **Reaktionsgleichung:** Malat (C₄) → CO₂ + Pyruvat (C₃) **4. Calvin-Zyklus:** - Das CO₂ wird wie bei C3-Pflanzen in den Calvin-Zyklus eingeschleust und zu Glucose verarbeitet. **5. Rücktransport:** - Pyruvat wird zurück ins Mesophyll transportiert und dort wieder zu PEP regeneriert (unter ATP-Verbrauch). **Vorteile des C4-Mechanismus:** - Höhere Effizienz bei hohen Temperaturen und Lichtintensitäten. - Geringerer Wasserverlust, da die PEP-Carboxylase eine höhere Affinität zu CO₂ hat und auch bei niedrigen CO₂-Konzentrationen arbeitet. - Photorespiration wird weitgehend vermieden. **Zusammenfassung:** Mais nutzt den C4-Photosyntheseweg, bei dem CO₂ zunächst in C4-Verbindungen fixiert und in speziellen Zellen (Bündelscheidenzellen) konzentriert wird, bevor es im Calvin-Zyklus zu Zucker verarbeitet wird. Das macht Mais besonders effizient in warmen, trockenen Klimazonen. Weitere Informationen findest du z.B. bei [Wikipedia: C4-Photosynthese](https://de.wikipedia.org/wiki/C4-Pflanze).

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Ja, bei der Photosynthese entsteht auch Wärmeenergie. Die Photosynthese ist zwar in erster Linie ein Prozess, bei dem Lichtenergie in chemische Energie (in Form von Glukose) umgewandelt wird, abe... [mehr]

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Ja, bei der Photosynthese entsteht auch Wärmeenergie. Die Photosynthese ist zwar in erster Linie ein Prozess, bei dem Lichtenergie in chemische Energie (in Form von Glukose) umgewandelt wird, aber dieser Vorgang ist nicht zu 100 % effizient. Ein Teil der aufgenommenen Lichtenergie wird nicht in chemische Energie umgewandelt, sondern als Wärme an die Umgebung abgegeben. Das liegt daran, dass bei den verschiedenen chemischen Reaktionen und Energieumwandlungen innerhalb der Chloroplasten immer auch Energieverluste in Form von Wärme auftreten.

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Nein, Sonnenlicht gehört nicht zu den Ausgangsprodukten der Photosynthese, sondern zu den Ausgangsbedingungen bzw. zu den notwendigen Voraussetzungen. Die Ausgangsprodukte (Edukte) der Photosynth... [mehr]

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Nein, Sonnenlicht gehört nicht zu den Ausgangsprodukten der Photosynthese, sondern zu den Ausgangsbedingungen bzw. zu den notwendigen Voraussetzungen. Die Ausgangsprodukte (Edukte) der Photosynthese sind Wasser (H₂O) und Kohlenstoffdioxid (CO₂). Sonnenlicht liefert die Energie, die für die Reaktion benötigt wird, ist aber selbst kein Stoff, der umgesetzt wird. Die Produkte der Photosynthese sind Glucose (C₆H₁₂O₆) und Sauerstoff (O₂).

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Die Ausgangsstoffe der Photosynthese sind: - Kohlenstoffdioxid (CO₂) - Wasser (H₂O) - Lichtenergie (meist Sonnenlicht) Die Endprodukte der Photosynthese sind: - Glucose (C₆H₁₂O₆, ein Zucker) - Saue... [mehr]

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Die Ausgangsstoffe der Photosynthese sind: - Kohlenstoffdioxid (CO₂) - Wasser (H₂O) - Lichtenergie (meist Sonnenlicht) Die Endprodukte der Photosynthese sind: - Glucose (C₆H₁₂O₆, ein Zucker) - Sauerstoff (O₂) Die vereinfachte Reaktionsgleichung lautet: 6 CO₂ + 6 H₂O + Lichtenergie → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

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Das Palisadengewebe (auch Palisadenparenchym genannt) ist ein spezielles Gewebe in den Blättern von Pflanzen, das direkt unter der oberen Epidermis liegt. Es besteht aus länglichen, dicht st... [mehr]

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Das Palisadengewebe (auch Palisadenparenchym genannt) ist ein spezielles Gewebe in den Blättern von Pflanzen, das direkt unter der oberen Epidermis liegt. Es besteht aus länglichen, dicht stehenden Zellen, die senkrecht zur Blattoberfläche ausgerichtet sind und viele Chloroplasten enthalten. **Rolle des Palisadengewebes:** Die Hauptaufgabe des Palisadengewebes ist die Fotosynthese. Durch die hohe Anzahl an Chloroplasten wird hier besonders viel Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt. Die senkrechte Anordnung der Zellen sorgt dafür, dass möglichst viel Licht eingefangen und genutzt werden kann. Das Palisadengewebe ist daher entscheidend für die Energieversorgung der Pflanze und damit auch für das Wachstum und die Entwicklung. Zusammengefasst: Das Palisadengewebe ist das Hauptfotosynthesegewebe im Blatt und spielt eine zentrale Rolle bei der Umwandlung von Lichtenergie in Zucker.

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Das Gegenteil der Photosynthese ist die **Atmung** (Antwort a). Bei der Photosynthese nehmen Pflanzen Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) auf und produzieren daraus mit Hilfe von Sonnenlicht Glukose... [mehr]

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Das Gegenteil der Photosynthese ist die **Atmung** (Antwort a). Bei der Photosynthese nehmen Pflanzen Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) auf und produzieren daraus mit Hilfe von Sonnenlicht Glukose (Zucker) und Sauerstoff (O₂). Bei der Atmung (Zellatmung) wird dieser Prozess umgekehrt: Glukose und Sauerstoff werden verbraucht, um Energie zu gewinnen, und dabei entstehen wieder Kohlendioxid und Wasser. Mehr Infos zur Photosynthese findest du z.B. hier: [Photosynthese – Wikipedia](https://de.wikipedia.org/wiki/Photosynthese)

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Assimilationsgewebe ist ein pflanzliches Gewebe, das auf die Photosynthese spezialisiert ist. Es besteht hauptsächlich aus Zellen mit vielen Chloroplasten, in denen das grüne Pigment Chlorop... [mehr]

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Assimilationsgewebe ist ein pflanzliches Gewebe, das auf die Photosynthese spezialisiert ist. Es besteht hauptsächlich aus Zellen mit vielen Chloroplasten, in denen das grüne Pigment Chlorophyll enthalten ist. Dieses Gewebe findet man vor allem im Mesophyll der Blätter, das sich in Palisadenparenchym (langgestreckte, dicht stehende Zellen unter der Blattoberfläche) und Schwammparenchym (locker angeordnete Zellen mit Interzellularräumen) unterteilen lässt. Die Hauptaufgabe des Assimilationsgewebes ist die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie, indem Kohlendioxid und Wasser zu Glukose und Sauerstoff verarbeitet werden. Das Assimilationsgewebe ist also zentral für das Wachstum und die Energieversorgung der Pflanze.