Fotosynthese
Het is bekend dat glucose van planten komt en dat planten doen aan fotosynthese. Energie van
zonlicht wordt gebruikt om CO2 om te zetten tot glucose. Alleen autotrofe organismen kunnen dit
proces ondergaan. De meeste planten en algen zijn autotroof, maar sommige bacteriën zijn dit ook.
Een heterotroof organisme kan dit dus niet. Deze leven juist van organische stoffen die geproduceerd
zijn door de autotrofe organismen (Wikipedia, 2021).
De reactievergelijking van fotosynthese is als volgt:
(Biologielessen.nl, 2022)
Er zijn echter twee reacties:
Lichtreactie en donkerreactie.
Bij een lichtreactie heb je
zonlicht nodig om te zorgen
dat de reactie verloopt. Bij
een donkerreactie is dit niet
nodig. Het proces vindt plaats
in chloroplasten (wat dus
alleen in autotrofe
organismen zit). In de
chloroplasten zit een pigment
die dit proces mogelijk
maakt: chlorofyl.
(Slideplayer.nl, 2022)
Lichtreactie
In het kort wordt er lichtenergie omgezet in chemische energie. Verder is er ook water nodig om dit
proces te laten verlopen. De energie wordt opgeslagen als ATP en NADPH. Hierbij komt ook een
afvalstof vrij: zuurstof. Dit laat waarom planten goed voor het milieu zijn. Ze gebruiken
koolstofdioxide om glucose te maken en ze stoten als gevolg ervan zuurstof uit (Wikipedia, 2020).
De lichtreacties vinden plaats in chloroplasten. In het chloroplast zit een vloeistof dat stroma heet. In
deze chloroplasten zitten ook thylakoïden die van nature een redelijk platte vorm hebben waardoor
ze makkelijk te stapelen zijn. Een chloroplast kan tussen de tien en honderd thylakoïden bevatten.
Een thylakoïde heeft een membraan. In dit membraan zitten integrale membraaneiwitcomplexen.
Deze maken complexe reacties mogelijk. Er zijn vier van deze eiwitcomplexen en deze vormen
gezamenlijk ATP en NADPH. Dit wordt doorgegeven en kan gebruikt worden in de Calvincyclus.
Verder bevat het thylakoïde ook vloeistof dat de lumen heet (Wikipedia, 2020).
, Elektronentransportketen
De lichtreactie begint in het chlorofyl wat zich in het thylakoïd membraan bevindt. Chlorofyl kan
zonlicht opvangen en vervolgens de energie ervan omzetten in chemische energie. Zoals eerder
gezegd zit er in het thylakoïd bepaalde eiwitcomplexen. Het chlorofyl zit ook in een van deze
eiwitcomplexen, namelijk in fotosysteem ll. Dit eiwitcomplex zal fotonen ontvangen van het zonlicht.
Met de ontvangen energie kan het ervoor zorgen dat water (H 2O) twee elektronen afstaat. Het
elektron bevindt zich nu in de aangeslagen toestand. Wanneer een elektron zich in deze toestand
bevindt, heeft het meer energie dan wanneer het zich in de grondtoestand bevindt.
Elektrondragercomplexen zullen de elektronen in de aangeslagen toestand worden doorgegeven
naar andere eiwitcomplexen. Het overdragen van deze aangeslagen elektronen van de ene naar het
andere eiwitcomplex heet de elektronentransportketen (want je transporteert elektronen). Soms
wordt dit ook wel de oxidatieve fosforylering genoemd, maar het komt op hetzelfde neer. Deze
elektronen verliezen echter wel energie wanneer ze worden doorgegeven aan een ander
eiwitcomplex (Examenoverzicht.nl, 2022).
Sommige eiwitcomplexen gebruiken de energie van de aangeslagen elektronen om H +- ionen (dit zijn
protonen) naar het thylakoïd lumen te pompen. Er zijn daardoor veel H +- ionen in het thylakoïd
lumen. Er zijn daardoor ook maar
weinig protonen in de stroma. Er
is daardoor een
concentratieverschil ontstaan
tussen de stroma en de lumen.
Dit wordt het protonengradiënt
genoemd. Het protonengradiënt
stijgt ook door het afsplitsen van
H2O waaruit O2 en H+ - ionen
vrijkwamen. 2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4
e-. Je ziet hier ook protonen en
die zorgen ervoor dat het
protonengradiënt stijgt
(Examenoverzicht.nl, 2022). (Wikipedia, 2022).
Nu er een verschil is in concentraties kunnen de protonen (H + - ionen) zich van de lumen naar de
stroma verplaatsen. Deze verplaatsing levert energie op. Deze verplaatsing wordt mogelijk gemaakt
door een ander eiwitcomplex dat ATP-synthase heet. Dit is een enzym en kan met de energie van de
getransporteerde protonen ADP omzetten in ATP. ADP + Pi -> ATP. Nu hebben we energie en dat was
de bedoeling van de lichtreactie (Examenoverzicht.nl, 2022).
Een aangeslagen elektron wordt steeds doorgegeven van de ene op het andere complex, maar
verliest hierbij haar energie. Het kan daardoor niet de hele elektronentransportketen langs, omdat
het simpelweg te weinig energie meer heeft na een tijd. Het elektron wordt daarom nog een keer
aangeslagen, zodat het wel genoeg energie heeft. Het wordt aangeslagen in fotosysteem l. Als het
aangeslagen is wordt het weer getransporteerd naar een volgend eiwitcomplex (Examenoverzicht.nl,
2022).
Al deze elektronen worden uiteindelijk opgevangen door NADP +. NADP+ is namelijk een
elektronenacceptor. Hierbij ontstaat het product NADPH. NADP + + 2 H+ + 2 e- -> NADPH. Doordat deze
elektronen opnieuw werden aangeslagen bevatten ze nog redelijk veel energie waardoor het NADPH
ook energie bevat. De reactie vindt plaats door het enzym NADP-reductase.
Het is bekend dat glucose van planten komt en dat planten doen aan fotosynthese. Energie van
zonlicht wordt gebruikt om CO2 om te zetten tot glucose. Alleen autotrofe organismen kunnen dit
proces ondergaan. De meeste planten en algen zijn autotroof, maar sommige bacteriën zijn dit ook.
Een heterotroof organisme kan dit dus niet. Deze leven juist van organische stoffen die geproduceerd
zijn door de autotrofe organismen (Wikipedia, 2021).
De reactievergelijking van fotosynthese is als volgt:
(Biologielessen.nl, 2022)
Er zijn echter twee reacties:
Lichtreactie en donkerreactie.
Bij een lichtreactie heb je
zonlicht nodig om te zorgen
dat de reactie verloopt. Bij
een donkerreactie is dit niet
nodig. Het proces vindt plaats
in chloroplasten (wat dus
alleen in autotrofe
organismen zit). In de
chloroplasten zit een pigment
die dit proces mogelijk
maakt: chlorofyl.
(Slideplayer.nl, 2022)
Lichtreactie
In het kort wordt er lichtenergie omgezet in chemische energie. Verder is er ook water nodig om dit
proces te laten verlopen. De energie wordt opgeslagen als ATP en NADPH. Hierbij komt ook een
afvalstof vrij: zuurstof. Dit laat waarom planten goed voor het milieu zijn. Ze gebruiken
koolstofdioxide om glucose te maken en ze stoten als gevolg ervan zuurstof uit (Wikipedia, 2020).
De lichtreacties vinden plaats in chloroplasten. In het chloroplast zit een vloeistof dat stroma heet. In
deze chloroplasten zitten ook thylakoïden die van nature een redelijk platte vorm hebben waardoor
ze makkelijk te stapelen zijn. Een chloroplast kan tussen de tien en honderd thylakoïden bevatten.
Een thylakoïde heeft een membraan. In dit membraan zitten integrale membraaneiwitcomplexen.
Deze maken complexe reacties mogelijk. Er zijn vier van deze eiwitcomplexen en deze vormen
gezamenlijk ATP en NADPH. Dit wordt doorgegeven en kan gebruikt worden in de Calvincyclus.
Verder bevat het thylakoïde ook vloeistof dat de lumen heet (Wikipedia, 2020).
, Elektronentransportketen
De lichtreactie begint in het chlorofyl wat zich in het thylakoïd membraan bevindt. Chlorofyl kan
zonlicht opvangen en vervolgens de energie ervan omzetten in chemische energie. Zoals eerder
gezegd zit er in het thylakoïd bepaalde eiwitcomplexen. Het chlorofyl zit ook in een van deze
eiwitcomplexen, namelijk in fotosysteem ll. Dit eiwitcomplex zal fotonen ontvangen van het zonlicht.
Met de ontvangen energie kan het ervoor zorgen dat water (H 2O) twee elektronen afstaat. Het
elektron bevindt zich nu in de aangeslagen toestand. Wanneer een elektron zich in deze toestand
bevindt, heeft het meer energie dan wanneer het zich in de grondtoestand bevindt.
Elektrondragercomplexen zullen de elektronen in de aangeslagen toestand worden doorgegeven
naar andere eiwitcomplexen. Het overdragen van deze aangeslagen elektronen van de ene naar het
andere eiwitcomplex heet de elektronentransportketen (want je transporteert elektronen). Soms
wordt dit ook wel de oxidatieve fosforylering genoemd, maar het komt op hetzelfde neer. Deze
elektronen verliezen echter wel energie wanneer ze worden doorgegeven aan een ander
eiwitcomplex (Examenoverzicht.nl, 2022).
Sommige eiwitcomplexen gebruiken de energie van de aangeslagen elektronen om H +- ionen (dit zijn
protonen) naar het thylakoïd lumen te pompen. Er zijn daardoor veel H +- ionen in het thylakoïd
lumen. Er zijn daardoor ook maar
weinig protonen in de stroma. Er
is daardoor een
concentratieverschil ontstaan
tussen de stroma en de lumen.
Dit wordt het protonengradiënt
genoemd. Het protonengradiënt
stijgt ook door het afsplitsen van
H2O waaruit O2 en H+ - ionen
vrijkwamen. 2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4
e-. Je ziet hier ook protonen en
die zorgen ervoor dat het
protonengradiënt stijgt
(Examenoverzicht.nl, 2022). (Wikipedia, 2022).
Nu er een verschil is in concentraties kunnen de protonen (H + - ionen) zich van de lumen naar de
stroma verplaatsen. Deze verplaatsing levert energie op. Deze verplaatsing wordt mogelijk gemaakt
door een ander eiwitcomplex dat ATP-synthase heet. Dit is een enzym en kan met de energie van de
getransporteerde protonen ADP omzetten in ATP. ADP + Pi -> ATP. Nu hebben we energie en dat was
de bedoeling van de lichtreactie (Examenoverzicht.nl, 2022).
Een aangeslagen elektron wordt steeds doorgegeven van de ene op het andere complex, maar
verliest hierbij haar energie. Het kan daardoor niet de hele elektronentransportketen langs, omdat
het simpelweg te weinig energie meer heeft na een tijd. Het elektron wordt daarom nog een keer
aangeslagen, zodat het wel genoeg energie heeft. Het wordt aangeslagen in fotosysteem l. Als het
aangeslagen is wordt het weer getransporteerd naar een volgend eiwitcomplex (Examenoverzicht.nl,
2022).
Al deze elektronen worden uiteindelijk opgevangen door NADP +. NADP+ is namelijk een
elektronenacceptor. Hierbij ontstaat het product NADPH. NADP + + 2 H+ + 2 e- -> NADPH. Doordat deze
elektronen opnieuw werden aangeslagen bevatten ze nog redelijk veel energie waardoor het NADPH
ook energie bevat. De reactie vindt plaats door het enzym NADP-reductase.
