samenvatting planten

Hoofdstuk 7 Fotosynthese

7.1 Wat is fotosynthese?

Alle cellen hebben energie nodig om te leven en halen die uit bronnen
van buitenaf.
Bij fotosynthese wordt zonne-energie gevangen en opgeslagen en
opgeslagen in de vorm van chemische verbindingen.

- In planten vindt fotosynthese plaats in de chloroplasten, meestal
gelegen in blaadjes van planten.
Door de plate vorm en dunheid kan de plant zo veel mogelijk zonlicht
opnemen.
- De bovenste en onderste laag van een blad bestaat uit doorzichtge
cellen: het epidermis.
- De buitenkant van het epidermis wordt bedekt door de cutcula: wasachtge waterdichte laag om verdamping
te voorkomen.
- De huidmondjes in het epidermis nemen CO2 op.
- Binnen de lagen van het blad liggen lagen van cellen: mesophyll. Bevat de meeste chloroplasten en daar vindt
contnu fotosynthese plaats.
- Vaatbundels vormen de aderen in het blad en zorgen voor levering van water en mineralen naar de
mesophyll-cellen + ze vervoeren suikers naar verschillende delen van de plant.
- bundelschede cellen omringen de vaatbundels (hebben meestal geen chloroplasten)

Een mesophyllcel bevat 40-50 chloroplasten.
- Bestaan uit een buiten en binnen membraan;
- Een half vloeibaar midden: het stroma;
- Thylakoïden: schijfvormige membraanzakjes. Elke zakje sluit een vloeistof in: de thylakoïd ruimte. Hierin en
om vinden de reactes van de fotosynthese plaats met licht. De reactes die te maken hebben met CO 2 en suiker
vinden plaats in het stroma.

6 CO2 + 6 H2O + licht  C6H12O6 + 6 O2
Fotosynthese betrekt heel veel reactes aangestuurd door enzymen. Deze gebeuren in twee fasen:
1. De lichtreacte
Chlorofyl en andere moleculen in membranen van chloroplasten vangen zonlicht en zeten het om in
energiedragers opgeslagen in energiedragende moleculen ADPATP en NADP+  NADPH. Water wordt
opgesplitst en er ontstaat O2 als bijproduct.

2. De Calvincyclus
Enzymen in het stroma gebruiken CO2 om drie-koolstof suikers te maken voor glucose.

7.2 Lichtreactes: Hoe wordt licht omgezet in chemische energie?

Een elektromagnetsche spectrum rangschikt gammastralingen (korte golfengten) in ultraviolet, zichtbaar,
infrarood tot radiogolven (lange golfengten).
Deze golven bestaan uit pakketjes van energie: fotonen.  De energie hiervan hangt af van de golfengten.
Zichtbaar licht bestaat uit golfengten met energie die sterk genoeg zijn om pigmentmoleculen te
veranderen, maar zwak genoeg om niet de cruciale bindingen van moleculen te breken (DNA).

, Als een golfengte van licht op een voorwerp komt kunnen er drie dingen gebeuren:
1. Geabsorbeerd (voorwerp wordt warm of start biologisch proces)
2. Gerefecteerd (in onze ogen, zo kunnen wij voorwerpen zien)
3. Doorgegeven “
Chlorofyl a absorbeert violet, blauw en rood licht. Dus refecteert groen.
Andere moleculen, accessoire pigmenten, absorberen aanvullende golfengten en brengen ze naar chlorofyl a.
Carotenoïden zijn zulke accessoire pigmenten die in alle chloroplasten ziten: ze absorberen blauw en groen
licht en zien er geel of oranje uit. In de herfst breken

Lichtenergie wordt opgevangen en opgeslagen in chemische energie door lichtreactes die plaatsvinden in en
om het membraan van thylakoïden.
Deze membranen bevaten fotosystemen (PS): elke bevat wat chlorofyl, accessoire pigmenten en een
eiwitcomplex
Fotosysteem II en Fotosysteem I werken samen bij een lichtreacte. Elk fotosysteem heef een elektronen
transportketen (ETC), moleculen in deze ketens vervoeren elektronen.
1. Lichtreacte begint als pigmentmoleculen in PS fotonen van licht absorberen.
De energie gaat via de pigmentmoleculen naar het reactecentrum
2. Het reactecentrum in elk fotosysteem bestaat uit een paar gespecialiseerde chlorofyl a moleculen en
een primaire elektron acceptor molecuul tussen eiwiten: vangt elektronen aangestuurd door licht.
3. Het reactecentrum moet steeds aangevuld worden met elektronen en deze vervanging komt van
elektronen van water. Een enzym splitst watermoleculen waardoor elektronen vrijkomen. Hierbij
komen ook H+ elektronen vrij. (stmuleert ATP synthese)
4. Een elektron uit de acceptor gaat naar het eerste ETC II molecuul, hij gaat naar de volgende, terwijl hij
energie verliest
Deze energie wordt o.a. gebruikt om H+-ionen door het membraan te pompen, waar ze gebruikt
worden om ATP te maken.
5. Dan verlaat het elektron het ETC II en gaat naar binnen bij PS I
6. Licht komt ook bij de pigment moleculen van PS I. Ook hier wordt lichtenergie gevangen en geleid naar
een chlorofyl a molecuul in het reactecentrum. Hier wordt energie gegeven aan elektronen.
7. Het elektron wordt opgevangen door de primaire elektron acceptor van PS I.
8. Het elektron gaat naar NADP+ (in de stroma)  NADPH, energiedragend molecuul wordt gevormd.

Chemiosmose: energie van elektronen wordt gebruikt om een H+ gradiënt te creëren waarmee ATP wordt
geproduceerd. Er ontstaan een hoge concentrate in de thylakoïsche ruimte.
Tijdens chemiosmose gaan de H’tjes door een speciaal kanaal terug naar het stroma. Dit kanaal heet
ATP synthase en zorgt voor de volgende reacte:
ADP + P=fosfaat  ATP

7.3 De Calvincyclus: Hoe wordt chemische energie opgeslagen in suikermoleculen?

ATP en NADPH ontstaan uit lichtreactes zijn opgelost in het stroma rondom thylakoïden. Daar drijven ze de
synthese van een suiker aan; G3P uit CO2.
Dit wordt bereikt door een serie van reactes, verdeeld in drie delen: de Calvincyclus, gekatalyseerd door
enzymen. Het is een cyclus omdat het begint en eindigt met het suikermolecuul RuBP.

1) koolstoffate: koolstof uit CO2 wordt verbonden tot een groter molecuul. Het enzym rubisco bindt 3 CO2-
moleculen aan 3 RuBP-moleculen. Het onstabiele molecuul dat ontstaat splitst door de helf en er ontstaan 6
PGA moleculen (bestaande uit C-atomen).  cyclus heet ook wel de C3 weg.
2) Synthese van G3P: Energie van ATP en NADPH wordt gebruikt om 6 PGA moleculen om te zeten in 3x G3P