Thema 3 BS 3 Koolstofassimilatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Thema 3: Stofwisseling in cellen

Basisstof 3:

Koolstofassimilatie

Planning

Quiz: Wat weet je nog?   (10 min.)

Maken opdracht 23, 24, 29 en 30

Aanvullende uitleg lichtreactie? 

Uitleg donkerreactie 

Maken opdracht 26, 28

Hoe heet de ruimte in de thylakoïden?

1. Stroma
2. Granum
3. Lumen

Wat wordt er gebruikt/geproduceerd bij de lichtreactie?

1. Glucose / C02
2. CO2 / Glucose
3. O2 / H2O
4. H2O / O2

Waar vindt de lichtreactie 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

Juist of onjuist?
'In de lichtreactie wordt met behulp van lichtenergie glucose gevormd'

1. juist
2. onjuist

Wat gebeurt er met de zuurstof die ontstaat bij de lichtreactie?

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

Waar vindt de splitsing van water plaats?

1. in het stroma
2. in het lumen
3. in het cytoplasma
4. in de celwand

ATP is een eindproduct van de lichtreactie. Waar wordt ze gevormd?

1. in het stroma
2. in het lumen
3. in het cytoplasma
4. in de celwand

Fotosynthese

Bij de fotosynthese maken planten glucose bij uit koolstofdioxide en water, onder invloed van (zon)licht.

Fotosynthese vindt plaats in het pigment chlorofyl, dat zit in de chloroplasten (= bladgroenkorrel)

(Binas 79D)

Chloroplasten

• Het pigment chlorofyl in de chloroplasten (= bladgroenkorrel) kan licht absorberen.

• Komt voor bij planten, algen en cyanobacteriën.
• Bij planten zit chlorofyl in thylakoïdmembranen. 
• Lumen = binnenste van thylakoïd
• Stroma = stroperige vloeistof om de thylakoiden

Licht- en donkerreactie

Binas 69A

Lichtreactie 

• Vereist (zon)licht
• Op thylakoïdmembranen
• Binas 69 B

Donkerreactie

• Geen licht nodig
• In het stroma
• Binas 69C

Licht- en donkerreactie

Binas 69A

Volle batterij:

ATP en NADPH 

Lege batterij:

ADP en NADP+ 

Lichtreactie in het kort

1. Lichtenergie wordt gebruikt om ATP en NADPH te vormen uit ADP en NADP+ 

2. H2O wordt gesplitst in O, H+ ionen en elektronen (= energierijke e-). 

3. De elektronen geven lichtenergie door zodat ATP en NADPH gevormd kan worden. 

De lichtreactie bestaat uit twee onderdelen:

- Fotosysteem II

- Fotosysteem I

-> kunnen lichtenergie omzetten in chemische- en potentiële energie van concentratieverschillen.

Lichtreacties

Lichtreactie:

• Geabsorbeerd zonlicht gebruikt voor splitsing H₂O in H⁺ en O₂ en energierijke e^-
• Transport H⁺ en energierijke e^- naar donkerreactie dmv transportmoleculen ATP en NADPH,H⁺

Fotosysteem I en II 

kunnen lichtenergie omzetten in chemische- en potentiële energie van concentratieverschillen.

Vandaag

- Herhaling lichtreactie

- Donkerreactie

Fotosystemen I en II

Gradiënt H⁺ in lumen gebruikt als energiebron voor de aanmaak van ATP

=

fotofosforylering

PSII: splitsing van water. O₂ uitscheiden of gebruiken. Lichtenergie maakt e^- energierijk.

e^- naar PSI

PSI: e^- uit PSII opnieuw energierijk gemaakt. 2x e^- afgeven aan NADP⁺. 2x H⁺ gebonden uit stroma geeft NADPH,H⁺. Transport naar donkerreactie  

Wat is een ander woord voor koolstofassimilatie?

Waar of niet waar? Voor assimilatie is energie nodig

1. waar
2. niet waar

1. Die met het rode licht
2. Die met het gele licht
3. Die met het groene licht
4. Die met het infrarood licht

Enzymen

Lactose / lactase practicum

- pH

- Temperatuur 

Optimum temperatuur: 55°C

Optimum pH: 4,8

(bij mensen: 37°C + pH 6,8)

1. Wanneer de temperatuur te laat is, komen enzym en substraat niet bij elkaar omdat de moleculen langzamer bewegen en daardoor minder vaak op elkaar botsen. De reactiesnelheid is te laag. Wanneer de temperatuur te hoog is, vervormen veel enzymen door denaturatie en is de reactiesnelheid wederom niet erg hoog.

2. Ook bij een te hoge of te lage pH-waarde kunnen de enzymen denatureren, waardoor het enzym en het substraat niet meer op elkaar passen en niet meer reageren.

3. Minder lactose aanwezig na bepaalde tijd (veel is al omgezet in glucose en galactose), kans op botsing is dan minder. dus enzymactiviteit daalt.

Leerdoel van de les

Je kunt de fotosynthese en chemosynthese beschrijven

Opdrachten: 24, 25, 26

Lees p. 26 donderreactie:

probeer opdracht 27

"Donker"reactie

Donkerreactie:

• Glucose vormen uit CO₂ 
• In stroma
• Geen licht nodig

Ook wel Calvincyclus genoemd

Cyclische keten van reacties

Binas: 69C

Donkerreactie

Donkerreactie:

Bestaat uit 3 fasen:

- Koolstoffixatie 

- Reductie 

- Regeneratie van de CO2 acceptor (RuBP)

Energie van ATP en NADPH wordt 'geconsumeerd' bij de vorming van suiker in de Calvincyclus. 

Donkerreactie

Donkerreactie:

Bestaat uit 3 fasen:

- Koolstoffixatie 

- Reductie 

- Regeneratie van de CO2 acceptor (RuBP)

Het eindproduct van de Calvincyclus is niet glucose (C6H12O6), maar glyceraldehyde-3-fosfaat (G3P)

Donkerreactie

Vraag:

 

Voor de vorming van 1 molecuul glucose zijn 2 moleculen G3P nodig. 

Hoe vaak moet de Calvincyclus worden herhaald om 1 molecuul glucose te maken? 

1 G3P

Donkerreactie

Vraag:

 

Voor de vorming van 1 molecuul glucose zijn 2 moleculen G3P nodig. 

Hoe vaak moet de Calvincyclus worden herhaald om 1 molecuul glucose te maken? 

- Voor 1 molecuul G3P zijn 3 moleculen CO2 nodig

- Dat zijn drie herhalingen in de cyclus

- Voor 1 glucosemolecuul moet de Calvincyclus zes keer worden herhaald.

1 G3P

Bruto fotosynthesereactie

Netto fotosynthesereactie

Lichtreactie

Donkerreactie

Bij de vorming van 1 glucosemolecuul zijn 24 waterstofatomen nodig. 

Daarvan worden 12 gebruikt bij de vorming van glucose

De andere worden gebonden aan de zuurstofatomen die vrijkomen bij de splitsing van C02

Bij de vorming van 1 glucosemolecuul zijn 24 waterstofatomen nodig. 

Daarvan worden 12 gebruikt bij de vorming van glucose

De andere worden gebonden aan de zuurstofatomen die vrijkomen bij de splitsing van C02

Chemosynthese

Binas 69D

Chemosynthese 

• Andere vorm van koolstofassimilatie 
• Energiebron = (zon)licht oxidatie van een anorganische stof

Uitgevoerd door chemoautotrofe bacteriën

Hoeveel NADPH,H is nodig om de Calvincyclus te doorlopen?

1. 6
2. 12
3. 18
4. 24

Hoeveel ATP is nodig om de Calvincyclus te doorlopen?

1. 6
2. 12
3. 18
4. 24

Waar vindt de donkerreactie 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

Wat wordt er gebruikt/geproduceerd bij de donkerreactie?

1. Glucose / C02
2. CO2 / Glucose
3. O2 / H2O
4. H2O / O2

Waar of niet waar?
6CO2 + 6H2O + energie ►C6 H12O6 + 6O2

1. waar
2. niet waar

Zuurstof is een restproduct van...

1. lichtreactie
2. calvincyclus
3. dissimilatie
4. sapstroom

Uit welke twee reacties bestaat fotosynthese?

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

Welke reactie van de fotosynthese heeft een overeenkomstige functie als de chemosynthese

1. lichtreactie
2. donkerreactie

Leerdoel van de les

Je kunt de fotosynthese en chemosynthese beschrijven

Opdrachten: 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35

Van koolstofassimilatie....

1. snap ik eigenlijk niks
2. snap ik de lichtreactie wel, maar de calvincyclus niet
3. snap ik juist de calvincyclus wel, maar de lichtreactie niet
4. snap ik alles, eitje

Ik beheers de leerdoelen van B3

😒🙁😐🙂😃

Waar zou je meer over willen leren?

Wat vind je lastig/moeilijk?