DEEL 1 – Les 1 – Lichtreactie fotosynthese
Fotosynthese
- Reactie: Water + licht + CO2 → suiker + zuurstof
- Tot 2.5 miljard jaar geleden geen O2 in atmosfeer
- Cyanobacteriën creëerden O2 en door afwezigheid van ozonlaag reageerde O2 heftig met UV licht
en vormde giftige verbindingen.
- Hierdoor stierf vrijwel al het bestaande leven (great oxidation event)
- Reactie met water: CO2 (aq) + H20 <-> H2C03 <-> HCO3- + H+ <-> CO32- + 2 H+ =
oceaanverzuring
- Organismen die aan fotosynthese doen: planten, meercellige algen, eencellige
protisten, cyanobacteriën, zwavelbacteriën, kleptoplastische organismen
(stelen chloroplasten van algen)
- Volledige reactie: 6 CO2 + 6 H2O + lichtenergie → C6H12O6 + 6 O2
Autotroof – Heterotroof
- Bijna alle organismen die fotosynthese doen zijn autotroof -> bouwen eigen
organische stoffen uit anorganische stoffen (kleptoplastische en
fotoheterotrofe organismen niet)
- Organismen die organische stoffen uit voedsel omzetten in andere organische
stoffen zijn heterotroof
Fotosynthese in 3 stappen
1. Diffusieproces: CO2 transport de plant in
2. Fotochemisch proces: lichtenergie vastleggen in
brandstof (NADPH en ATP)
3. Biochemisch proces: CO2 omzetten in suikers (Calvin
cyclus)
Stap 1: CO2 transport de plant in
- CO2 opgenomen door huidmondjes (stomata) en d.m.v.
diffusie naar chloroplasten getransporteerd
- In chloroplasten wordt CO2 verwerkt waardoor
concentratie CO2 daar lager is
- Fotosynthese vindt plaats in
chloroplasten/bladgroenkorrels, die voornamelijk in mesofylcellen zitten
- Per cel ca. 30-40 chloroplasten
- Chlorofyl is pigment dat in chloroplast zit
,Openen stomata
- Guardcellen (sluitcellen) pompen H+ ionen naar buiten ->
sluitcellen negatief geladen
- Hierdoor openen ionkanalen die K+ en Cl- binnenlaten ->
osmotische waarde stijgt
- Sluitcellen nemen water op door osmose -> huidmondje
gaat open
- Hormoon Abscisinezuur (ABA) stuurt dit aan
Stap 2: Vastleggen lichtenergie
- Als licht materie raakt: absorptie (pigmenten),
transmissie en reflectie
- Reflectie en transmissie is wat we waarnemen
- Pigmenten die doen aan fotosynthese: chlorofyl, carotenoïden,
anthocyaan, fycobilines
- Golflengte die niet geabsorbeerd wordt bepaald de kleur van iets
- Functie pigmenten die niet chlorofyl zijn: bescherming van
cholofyl, bijdrage aan fotosynthese
- Pigmentmoleculen worden ‘aangeslagen’ door fotonen →
elektronen in hogere schil
- Pigmentmoleculen geven aangeslagen elektronen aan elkaar door,
tot aan het reactiecentrum. Daar stuurt een speciaal paar van
cholorfyl-a moleculen het aangeslagen elektron de
elektron keten in. Het reactiecentrum ontvangt een nieuw
(onaangeslagen) elektron door water te splitsen
(oxideren). Hierbij komt O2 vrij als afvalproduct.
, Lichtafhankelijke reacties
- Plant absorbeert fotonen van de zon met behulp van pigment chlorofyl.
- In chloroplasten zitten thylakoïden die lumen aan binnenkant hebben en stroma om zich heen.
- Het begint bij fotosysteem II:
- Fotonen raken de chlorofyl en slaan de elektronen in de chlorofyl aan
- Als een elektron ontbreekt, splitst chlorofyl een H2O molecuul en steelt 2 van zijn elektronen
- Chlorofyl laat waterstof in thylakoïde rondzweven terwijl de zuurstof het membraan verlaat.
- Een van de elektronen breekt weg van de chlorofyl en springt op het elektronentransporteiwit.
- Het transporteiwit transporteert het elektron naar het 2e eiwitcomplex, het cytochroomcomplex
- Het cytochroomcomplex gebruikt deel van energie van elektron om meer waterstofionen in
thylakoïde te pompen
- De waterstofionen, die nu in thylakoïde zitten, worden in ATP-synthase gebracht. De ATP-synthase
maakt met behulp van dit waterstofion van ADP → ATP
- Het oorspronkelijke elektron, wordt verplaatst naar fotosysteem 1 waar ie opnieuw wordt
aangeslagen door een foton
- Het opgewekte elektron gaat naar de NADP+ reductase waar al z’n energie gebruikt wordt om van
NADP+ en H+ (en 2 elektronen) → NADPH te maken
- De NADPH gaat, samen met de ATP’s, naar de Calvin Cyclus
Fotosynthese
- Reactie: Water + licht + CO2 → suiker + zuurstof
- Tot 2.5 miljard jaar geleden geen O2 in atmosfeer
- Cyanobacteriën creëerden O2 en door afwezigheid van ozonlaag reageerde O2 heftig met UV licht
en vormde giftige verbindingen.
- Hierdoor stierf vrijwel al het bestaande leven (great oxidation event)
- Reactie met water: CO2 (aq) + H20 <-> H2C03 <-> HCO3- + H+ <-> CO32- + 2 H+ =
oceaanverzuring
- Organismen die aan fotosynthese doen: planten, meercellige algen, eencellige
protisten, cyanobacteriën, zwavelbacteriën, kleptoplastische organismen
(stelen chloroplasten van algen)
- Volledige reactie: 6 CO2 + 6 H2O + lichtenergie → C6H12O6 + 6 O2
Autotroof – Heterotroof
- Bijna alle organismen die fotosynthese doen zijn autotroof -> bouwen eigen
organische stoffen uit anorganische stoffen (kleptoplastische en
fotoheterotrofe organismen niet)
- Organismen die organische stoffen uit voedsel omzetten in andere organische
stoffen zijn heterotroof
Fotosynthese in 3 stappen
1. Diffusieproces: CO2 transport de plant in
2. Fotochemisch proces: lichtenergie vastleggen in
brandstof (NADPH en ATP)
3. Biochemisch proces: CO2 omzetten in suikers (Calvin
cyclus)
Stap 1: CO2 transport de plant in
- CO2 opgenomen door huidmondjes (stomata) en d.m.v.
diffusie naar chloroplasten getransporteerd
- In chloroplasten wordt CO2 verwerkt waardoor
concentratie CO2 daar lager is
- Fotosynthese vindt plaats in
chloroplasten/bladgroenkorrels, die voornamelijk in mesofylcellen zitten
- Per cel ca. 30-40 chloroplasten
- Chlorofyl is pigment dat in chloroplast zit
,Openen stomata
- Guardcellen (sluitcellen) pompen H+ ionen naar buiten ->
sluitcellen negatief geladen
- Hierdoor openen ionkanalen die K+ en Cl- binnenlaten ->
osmotische waarde stijgt
- Sluitcellen nemen water op door osmose -> huidmondje
gaat open
- Hormoon Abscisinezuur (ABA) stuurt dit aan
Stap 2: Vastleggen lichtenergie
- Als licht materie raakt: absorptie (pigmenten),
transmissie en reflectie
- Reflectie en transmissie is wat we waarnemen
- Pigmenten die doen aan fotosynthese: chlorofyl, carotenoïden,
anthocyaan, fycobilines
- Golflengte die niet geabsorbeerd wordt bepaald de kleur van iets
- Functie pigmenten die niet chlorofyl zijn: bescherming van
cholofyl, bijdrage aan fotosynthese
- Pigmentmoleculen worden ‘aangeslagen’ door fotonen →
elektronen in hogere schil
- Pigmentmoleculen geven aangeslagen elektronen aan elkaar door,
tot aan het reactiecentrum. Daar stuurt een speciaal paar van
cholorfyl-a moleculen het aangeslagen elektron de
elektron keten in. Het reactiecentrum ontvangt een nieuw
(onaangeslagen) elektron door water te splitsen
(oxideren). Hierbij komt O2 vrij als afvalproduct.
, Lichtafhankelijke reacties
- Plant absorbeert fotonen van de zon met behulp van pigment chlorofyl.
- In chloroplasten zitten thylakoïden die lumen aan binnenkant hebben en stroma om zich heen.
- Het begint bij fotosysteem II:
- Fotonen raken de chlorofyl en slaan de elektronen in de chlorofyl aan
- Als een elektron ontbreekt, splitst chlorofyl een H2O molecuul en steelt 2 van zijn elektronen
- Chlorofyl laat waterstof in thylakoïde rondzweven terwijl de zuurstof het membraan verlaat.
- Een van de elektronen breekt weg van de chlorofyl en springt op het elektronentransporteiwit.
- Het transporteiwit transporteert het elektron naar het 2e eiwitcomplex, het cytochroomcomplex
- Het cytochroomcomplex gebruikt deel van energie van elektron om meer waterstofionen in
thylakoïde te pompen
- De waterstofionen, die nu in thylakoïde zitten, worden in ATP-synthase gebracht. De ATP-synthase
maakt met behulp van dit waterstofion van ADP → ATP
- Het oorspronkelijke elektron, wordt verplaatst naar fotosysteem 1 waar ie opnieuw wordt
aangeslagen door een foton
- Het opgewekte elektron gaat naar de NADP+ reductase waar al z’n energie gebruikt wordt om van
NADP+ en H+ (en 2 elektronen) → NADPH te maken
- De NADPH gaat, samen met de ATP’s, naar de Calvin Cyclus
