H11: Fotosynthese
Foto-autotrofen
• Planten
• Cyanobacteriën
• Multicellulaire algen
• Eencellige eukaryoten
• Paarse zwavel bacteriën
Chloroplasten
• Bladeren zijn de hoofdlocaties van
fotosynthese in planten
• Een gemiddeld plantencel heeft 30-40
chloroplasten en zitten vooral in het
mesophyll (binnenkant van het weefsel
van het blad)
• CO2 komt binnen via de stomata
(kleine openingen in blad) binnen en
O2 gaat via de stomata naar buiten
Doorsnede blad. Bovenepidermis en
onderepidermis. Daartussen in zit het mesophyll.
Bovenkant zijn de cellen vaak dichtgepakt.
Onderkant bevatten cellen met meer luchtruimtes,
belangrijk voor fotosynthese. Aan de onderkant van
het blad zitten de meeste huidmondjes, stomata, ze
kunnen geregeld open- en dichtgaan. Deze
mesophyll cellen hebben allemaal chloroplasten,
meestal zitten die aan de buitenkant van de cel
helemaal tegen de wand aan gedrukt. Iedere
chloroplast bestaat uit verschillende
membraanstructuren met in het midden het thylakoïd
membraan waar de fotosystemen zitten, daar zit ook
het chlorophyll.
Tracking atoms through photosynthesis
• Koolstof komt uit CO2
• Zuurstof uit CO2 komt in water terecht
• Zuurstof uit water komt in O2 terecht
• 6 CO2 + 6 H2O + Light energy => C6H12O6
+ 6 O2.
,Lichtreactie en Calvin cyclus
De lichtreactie is vooral het omzetten van licht energie in chemische energie (ATP,
NADPH). ATP en NADPH worden gebruikt bij de Calvin cyclus die zorgt voor koolstof
fixatie en vastleggen in organische koolstofmoleculen. O2 is een product van de
lichtreactie. CO2 wordt gebruikt bij de Calvin cyclus.
Chlorophyll
• Absorberen rood en
blauw
• Reflecteren groen
• Hoofd van chlorphyll zorgt voor absorptie licht
• Chlorophyll a heeft CH3
• Chlorophyll b heeft CHO
• Staart is lipofiel en zorgt voor interactie met
membraan
Fotosystemen
• Chlorophyll moleculen zitten in de
fotosystemen
• Fotosysteem I als eerste gevonden, maar het
begint bij fotosysteem II
• Licht wordt door chlorophyll moleculen
opgevangen
• Energie wordt overgebracht tussen
pigmenten
• In het reactiecentrum van fotosysteem II zitten 2 chlorophyll moleculen die
samen P680 complex vormen, dat is de plek waar de energie bij elkaar komt
en een elektron naar een hoger energie wordt gebracht
• Tekort aan elektronen in P680 systeem, dat tekort wordt aangevuld door
elektronen uit water
• Er komen daarbij protonen en O2 (+ elektronen) vrij uit water
• Die energie uit dat elektron wordt gebruikt via een elektronentransportketen
• Er wordt tijdens het verval ook protonen geproduceerd die bijdragen aan ATP
synthese door protongradiënt
• Een deel van de energie wordt weer gebruikt en samen met de energie van
chlorphyll moleculen uit fotosysteem I wordt er in dit systeem ook een elektron
naar een hoger niveau gebracht
• Die wordt in een 2de transportketen gebruikt, vooral om NADP te reduceren tot
NADPH.
, • Opbrengsten: productie NADPH en bijdrage aan protongradiënt. Beide nodig
voor Calvin cyclus.
Cyclic electron flow
• Gebeurt alleen in PS I
, • Consequentie: geen water gesplitst (geen O2 gemaakt) en geen NADPH
gebruikt. Alleen productie ATP.
Thylakoïd membraan
Belangrijk is dat je ziet dat protonen dat gemaakt worden door splitsing van water en
door elektronentransportketen, dat die belangrijk zijn en zorgen voor productie ATP.
Calvin cyclus
• CO2 gaat erin en G3P (glyceraldehyde 3-phosphate, een suiker) gaat eruit.
Bouwsteen voor glucose en sucrose.
Foto-autotrofen
• Planten
• Cyanobacteriën
• Multicellulaire algen
• Eencellige eukaryoten
• Paarse zwavel bacteriën
Chloroplasten
• Bladeren zijn de hoofdlocaties van
fotosynthese in planten
• Een gemiddeld plantencel heeft 30-40
chloroplasten en zitten vooral in het
mesophyll (binnenkant van het weefsel
van het blad)
• CO2 komt binnen via de stomata
(kleine openingen in blad) binnen en
O2 gaat via de stomata naar buiten
Doorsnede blad. Bovenepidermis en
onderepidermis. Daartussen in zit het mesophyll.
Bovenkant zijn de cellen vaak dichtgepakt.
Onderkant bevatten cellen met meer luchtruimtes,
belangrijk voor fotosynthese. Aan de onderkant van
het blad zitten de meeste huidmondjes, stomata, ze
kunnen geregeld open- en dichtgaan. Deze
mesophyll cellen hebben allemaal chloroplasten,
meestal zitten die aan de buitenkant van de cel
helemaal tegen de wand aan gedrukt. Iedere
chloroplast bestaat uit verschillende
membraanstructuren met in het midden het thylakoïd
membraan waar de fotosystemen zitten, daar zit ook
het chlorophyll.
Tracking atoms through photosynthesis
• Koolstof komt uit CO2
• Zuurstof uit CO2 komt in water terecht
• Zuurstof uit water komt in O2 terecht
• 6 CO2 + 6 H2O + Light energy => C6H12O6
+ 6 O2.
,Lichtreactie en Calvin cyclus
De lichtreactie is vooral het omzetten van licht energie in chemische energie (ATP,
NADPH). ATP en NADPH worden gebruikt bij de Calvin cyclus die zorgt voor koolstof
fixatie en vastleggen in organische koolstofmoleculen. O2 is een product van de
lichtreactie. CO2 wordt gebruikt bij de Calvin cyclus.
Chlorophyll
• Absorberen rood en
blauw
• Reflecteren groen
• Hoofd van chlorphyll zorgt voor absorptie licht
• Chlorophyll a heeft CH3
• Chlorophyll b heeft CHO
• Staart is lipofiel en zorgt voor interactie met
membraan
Fotosystemen
• Chlorophyll moleculen zitten in de
fotosystemen
• Fotosysteem I als eerste gevonden, maar het
begint bij fotosysteem II
• Licht wordt door chlorophyll moleculen
opgevangen
• Energie wordt overgebracht tussen
pigmenten
• In het reactiecentrum van fotosysteem II zitten 2 chlorophyll moleculen die
samen P680 complex vormen, dat is de plek waar de energie bij elkaar komt
en een elektron naar een hoger energie wordt gebracht
• Tekort aan elektronen in P680 systeem, dat tekort wordt aangevuld door
elektronen uit water
• Er komen daarbij protonen en O2 (+ elektronen) vrij uit water
• Die energie uit dat elektron wordt gebruikt via een elektronentransportketen
• Er wordt tijdens het verval ook protonen geproduceerd die bijdragen aan ATP
synthese door protongradiënt
• Een deel van de energie wordt weer gebruikt en samen met de energie van
chlorphyll moleculen uit fotosysteem I wordt er in dit systeem ook een elektron
naar een hoger niveau gebracht
• Die wordt in een 2de transportketen gebruikt, vooral om NADP te reduceren tot
NADPH.
, • Opbrengsten: productie NADPH en bijdrage aan protongradiënt. Beide nodig
voor Calvin cyclus.
Cyclic electron flow
• Gebeurt alleen in PS I
, • Consequentie: geen water gesplitst (geen O2 gemaakt) en geen NADPH
gebruikt. Alleen productie ATP.
Thylakoïd membraan
Belangrijk is dat je ziet dat protonen dat gemaakt worden door splitsing van water en
door elektronentransportketen, dat die belangrijk zijn en zorgen voor productie ATP.
Calvin cyclus
• CO2 gaat erin en G3P (glyceraldehyde 3-phosphate, een suiker) gaat eruit.
Bouwsteen voor glucose en sucrose.
