Q11 – Biologie-Skript
2.2.3 Die lichtabhängige Reaktion
Der Stoff NADPH + H+ enthält energiereiche (d.h. leicht abspaltbare) Elektronen.
NADPH + H+ ist daher ein sehr gutes Reduktionsmittel.
Bei der Spaltung des Wassers werden aber nur energiearme Elektronen frei.
In zwei Schritten werden aus diesen mit Hilfe von Licht energiereiche Elektronen:
lichtabhängige Reaktion
Licht H2O
O2
NADPH + H+
Energieniveau der Elektronen
H2O
2 H+
½ O2
2e─
Fotolyse
P 680 (Fotosystem II)
P 680*
(Fotosystem II)
Licht
P 700 (Fotosystem I)
P 700*
(Fotosystem I) möglich
NADPH + H+ NADP+
Licht e─-Transport- Kette
stark vereinfachtes
Schema!!!
F
? Elektronen (e—)
Q11 – Biologie-Skript
In diesem Schema fehlen die in der Membran verankerten Moleküle der e─- Transportketten (Plastochinon, Cytochrom-komplex, Plastocyanin)! s. AB
: Lichtabsorption an FS II und Übertragung von e─ an Transportkette
: Fotolyse von Wasser liefert dem P680 die nun fehlenden e─
: e─-Transportkette: Plastochinon Cytochromkomplex Plastocyanin
: Lichtabsorption an FS I und Übertragung von e─ an Ferredoxin (F)
: zyklische Fotophosphorylierung (bei Überangebot von NADPH + H+)
: NADP+ + 2 e─ + 2 H+ NADPH + H+
Bei diesen Vorgängen wird ein H+-Konzentrationsgefälle (Protonen-Gradient) zwischen Stroma und Thylakoid-Innenraum erzeugt (Details s. Buch und AB):
Das Bestreben dieses Ungleichgewicht auszugleichen kann vom Enzym ATPase zur Erzeugung von ATP genutzt werden.
Die Umwandlung: Lichtenergie chemische Energie ist mit der lichtabhängigen Reaktion abgeschlossen. Im Folgenden finden nur noch Umbauprozesse statt:
ATP Produkt Z
chemisch energetisches
Niveau ADP + Pi Edukte X + Y
H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+
H+ Matrix /
Stroma
Thylakoid-Membran
Thylakoid-Innenraum
H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+
H+
ADP + Pi
ATP
