20.3 Fotosynthese

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

20.3 Fotosynthese

Wat is het doel van dissimilatie?

1. Grotere moleculen afbreken tot kleinere
2. Grotere moleculen bouwen uit kleinere
3. Energie vrijmaken uit grote moleculen
4. Energie opslaan in grotere moleculen

Welke processen vinden plaats in producenten?

1. alleen dissimilatie
2. alleen assimilatie
3. dissimilatie en assimilatie
4. geen van allen

20.3 - Fotosynthese

Assimilatie

DOEL van assimilatie: energie vastleggen in (energierijke) grotere moleculen, bijv. GLUCOSE

Fotosynthese is de belangrijkste assimilatie reactie. (Fotosynthese = 'maken met behulp van licht')

Andere optie is chemosynthese

Chloroplasten

- Elke chloroplast heeft een buiten- en een binnenmembraan

- In het midden ligt het stroma, een stroperige vloeistof, met daarin chloroplast DNA. 

- In het stroma liggen platte groene blaasjes, de thylakoïden, in stapels (grana)

Fotosynthese (assimilatie)

Netto reactie:

6 CO₂ + 6 H₂O --> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂        

Is tegenovergesteld aan?

6 CO₂ + 12 H₂O --> C₆H₁₂O₆ + 6 H₂O + 6 O₂       

Redoxsysteem

Niet-cyclische fosforylering

* Exciteren is het verhuizen van een elektron naar een andere schil van een atoom, die hoger op het energiespectrum ligt.

= indirect

Cyclische fosforylering

ATP en NADPH,H+ ontstaan in de niet-cyclische fosforylering niet in de juiste verhouding voor vervolgstappen waarbij glucose ontstaat (Calvincyclus). 

- Wat? Er is te weinig ATP en teveel NADPH,H+

- Oplossing? kort stoppen met productie NADPH,H+ → fotosysteem II staat tijdelijk stil 

= Cyclische fosforylering

Elektronen bewegen in een lus tussen fotosysteem I, cytochroom-bf en lumen van thylakoïd 

--> levert extra H+ in lumen en dus extra ATP

Uit welke twee reacties bestaat fotosynthese?

1. lichtreactie en dissimilatie
2. energievorming en calvincyclus
3. lichtreactie en calvincyclus
4. energievorming en dissimilatie

Hoe heten de onderdelen van een chloroplast waarin de lichtreactie plaatsvindt?

1. thylakoïden
2. thylapoïden
3. thalamus
4. thalokoïden

Welke twee energiedragende stoffen ontstaan bij de lichtreactie?

1. ADP en NADPH,H+
2. ATP en NADPH,H+
3. ADP en NADH
4. ATP en NADH

wat gebeurt er met de O2 die ontstaat bij de lichtreactie?

1. wordt gebruikt voor dissimilatie
2. verdwijnt via het huidmondje uit de plant
3. diffundeert naar het stroma
4. wordt weer terug gevormd tot water

Fotosynthese- 2 stappen

Eerste stap: Lichtreactie, of licht-afhankelijke reactie

Daar is dus écht (zon)licht voor nodig

Tweede stap: licht-ONafhankelijke reactie, of donkerreactie, of Calvin-cyclus (is dus allemaal hetzelfde).

Hier is géén licht voor nodig, maar WEL de stoffen (welke?) uit de lichtreactie...dus de 'donkerreactie' stopt ook als er geen licht is!

Calvincyclus

De calvincyclus (of donkerreactie) vindt plaats in het stroma.

Stap 1:

De koolstofassimilatie = 6x binding van CO₂ aan ribulose-1,5-difosfaat (C5), gekatalyseert door enzym rubisco. 

De C6-moleculen die hierbij ontstaan vallen direct uiteen in 12x glycerinezuur-3-fosfaat (C3)

3C

3C

3C

5C

Stikstoffixatie

Nieuwe binas

Calvincyclus

Stap 2:

12x ATP draagt een fosfaatgroep over aan glycerinezuur-3-fosfaat (C3).

Aan de glycerinezuur-1,3-difosfaat die hierbij ontstaan worden elektronen overgedragen door NADH,H+

Er ontstaat 12x glyceraldehyde-3-fosfaat
(= G3P)

3C

3C

3C

5C

Stikstoffixatie

Calvincyclus

Stap 3:

10x glyceraldehyde-3-fosfaat wordt met behulp van energie uit 6 ATP teruggevormd tot 6x ribulose-1,5-difosfaat.  

verhouding gebruikte NADH,H+: ATP is 12:18, extra ATP uit de cyclische fosforylering is hier dus nodig!

3C

3C

3C

5C

Stikstoffixatie

Calvincyclus

Stap 4:

2x glyceraldehyde-3-fosfaat worden samengevoegd tot fructose en omgevormd naar glucose.

3C

3C

3C

5C

Stikstoffixatie

Wat is nodig voor de Calvin cyclus?

1. NADPH
2. CO2
3. G3P
4. ATP

Waar vindt de 'donker'reactie plaats?

1. In het lumen van de thylakoiden
2. In het stroma van de thylakoiden
3. In het lumen van de chloroplasten
4. In het stroma van de chloroplasten

biologiepagina.nl

Opdrachten

Maken 20.3 opdr. 1 t/m 9 (= HW)