V6 20.3 fotosynthese

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

fotosynthese

Fotosynthese reactievergelijking

Netto reactievergelijking:

6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2

Bruto reactievergelijking:

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

Verschil? Betekenis?

Bladgroenkorrel - chloroplast

Overzicht fotosynthese

Lichtreactie:

1. niet-cyclische fosforylering (productie NADPH,H+ en ATP)

2. cyclische fosforylering (productie van ATP)

Donkerreactie:

Calvincyclus (productie van glucose uit CO2 en H2O mbv NADPH,H+ en ATP)

Thylakoid membraan

• Bevat 2 fotosystemen: I en II
  
• De fotosystemen bevatten fotopigmenten (chlorofyl, caroteen en xanthofyl)
  
• vormen het antennecomplex (‘vangt’ het zonlicht op)
  
• De fotopigmenten bepalen welke golflengte licht optimaal wordt opgevangen.

Absorptiespectrum

• Chlorofyl absorbeert verschillende golflengten licht
• Chlorofyl reflecteert golflengte licht met kleur groen
• Absorptiespectrum laat zien welke golflengten worden geabsorbeerd
• Geabsorbeerd licht wordt gebruikt voor fotosynthese

Fotosystemen I en II

Fotosysteem II (680 nm): door zonlicht raken elektronen in een ‘aangeslagen’ toestand en deze elektronen worden in een redoxsysteem doorgegeven.

Redoxsysteem

Redoxreacties: reacties waarbij elektronen worden overgedragen van het ene molecuul naar het andere

Oxidator (elektronenacceptator): neemt een elektron op

Reductor (elektronendonor): staat een elektron af

Een deel van de energie uit de aangeslagen elektronen wordt gebruikt om H+-ionen naar het lumen van de thylakoid te pompen (cytochroom bf)

De overgedragen elektronen uit P680 worden aangevuld vanuit water. 

H2O -> 1/2 O2 + 2H+ + 2e-

Elektronen worden overgedragen aan Fotosysteem I, waar de elektronen opnieuw energie krijgen uit zonlicht (P700) en opnieuw in een redoxsysteem terecht komen

Aan het einde van het redoxsysteem worden de elektronen, samen met 2 protonen, overgedragen aan NADP+. Hierdoor ontstaat NADPH,H+.

De naar het lumen gepompte H+-ionen stromen terug naar het stroma via het eiwit ATP synthetase -> ATP wordt gevormd.

Lichtreactie

Tijdens de niet-cyclische fosforylering wordt evenveel NADPH,H+ als ATP gemaakt.

In de donker reactie is echter meer ATP nodig dan NADPH,H+.

Daarom is de cyclische fosforylering nodig.

Overzicht fotosynthese

Lichtreactie:

1. niet-cyclische fosforylering (productie NADPH,H+ en ATP)

2. cyclische fosforylering (productie van ATP)

Fotosysteem II en NADP-reductase worden tijdelijk uitgeschakeld.

Fotosysteem I zorgt ervoor dat protronen nog steeds naar het lumen stromen.

 

ATP-synthetase maakt ATP als de protonen weer terug stromen naar het stroma

 

Lichtreactie

De niet-cyclische en cyclische fosforylering zorgen voor de aanmaak van voldoende NDAPH, H+ en ATP voor de vorming van glucose uit CO2 tijdens de donkerreactie.

Lichtreactie heet zo omdat hij zonder zonlicht niet kan verlopen.

2H₂O + 2NADP⁺ + 3ADP + 3Pi --> O₂ + 2NADPH,H⁺ + 3ATP

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

Wat wordt er geproduceerd tijdens de lichtreactie?

1. ATP
2. NADH,H+
3. Zuurstof
4. Zowel ATP, NADH,H+ en zuurstof

Wat is de energie van een foton dat wordt gebruikt in Fotosysteem II?

1. Splitsten van een watermolecuul
2. Activeren van een elektron
3. Produceren van ATP
4. Maken van glucose

Overzicht fotosynthese

Lichtreactie:

1. niet-cyclische fosforylering (productie NADPH,H+ en ATP)

2. cyclische fosforylering (productie van ATP)

Donkerreactie:

Calvincyclus (productie van glucose uit CO2 en H2O mbv NADPH,H+ en ATP)

Overzicht fotosynthese

Donkerreactie:

Calvincyclus (productie van glucose uit CO2 en H2O mbv NADPH,H+ en ATP)

Hierbij is geen licht nodig.

6 CO2 en 6H2O worden gebonden aan 6 C5 moleculen 

Dit levert 12 C3 moleculen

Enzym Rubisco is nodig voor deze reactie 

12 C3 moleculen worden met 12 ATP en 12 NADPH,H+ omgezet om 2 stappen

12 andere C3 moleculen ontstaan

12 C3 moleculen worden omgezet in 1 glucose en 10 andere C3 moleculen

10 C3 moleculen worden omgezet 6 C5 moleculen

6 C5 moleculen worden met 6 ATP omgezet naar 6 andere C5 moleculen

Doel 20.3

Je hebt geleerd hoe planten glucose maken

BINAS 69A Overzicht fotosynthese

BINAS 69B Lichtreactie

BINAS 69C Donkerreactie

BINAS 79D Celorganellen (chloroplast)