Photosynthese at TU Dresden | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Photosynthese an der TU Dresden

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Pigmente befinden sich an der Thylakoidmembran?

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-Chlorophylle und Carotinoide

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Was sind die primären Aufgaben der Carotinoide während der Photosynthese?

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TESTE DEIN WISSEN

- Die primäre Aufgabe der Carotinoide bei der pflanzlichen Photosynthese ist es, Chlorophyllmoleküle vor Zerstörung durch Photooxidation zu schützen

-> Schutzfunktion --> Im Xanthophyllzyklus wird überschüssige Energie (hn) benutzt, um schrittweise die Epoxide der beiden endständigen Ringe des Violaxanthins zu reduzieren, wobei zuächst ein Xanthophyll mit einem ungesättigten Ring (Antheraxanthin) und dann eines mit zwei ungesättigten Ringen (Zeaxanthin) entsteht.

- erweitern sie das Absorptionsspektrum der photosynthetischen Organismen im blau-grünen Spektralbereich 

-sind teilweise auch am Energietransfer innerhalb der Antennenkomplexe und Photosysteme beteiligt

->Dort arbeiten sie als Lichterntepigmente im Lichtsammelkomplex, die Photonen absorbieren und die Energie ans photosynthetische Reaktionszentrum weiterleiten

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Wie läuft die Lichtreaktion ab?

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-Solarenergie geht ins PSII (vorgeschaltete, weil die Energie noch energetisch reicher ist) -> Übertragung der Energie (Elektronentransportkette von PSII zu PSI, ATP erhalt) -> Solarenergie in PSI wieder angeregt, Reduktionsäquivalente werden bekommen nadph in oxidierter Form -> wird dann reduziert 

-findet statt durch Redoxreaktionen -> gesamten Elektronentransportkette ist Redox

-Die Endprodukte der Lichtreaktion sind Energie (ATP) und Reduktionsäquivalente (NADPH)

-Energie wird über Redoxreaktionen übertragen

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Wofür ist der Calvin-Zyklus da?

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-Kohlenstoff-Assimilation

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Wie läuft die carboxylierende Phase ab?

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TESTE DEIN WISSEN

-CO2 wird an Ribulose-1,5-bisphosphat gebunden

-dabei entsteht ein instabiles Zwischenprodukt 

-> dieses hydrolysiert spontan unter Bildung von 2 Molekülen Phosphoglycerat (Phosphoglycerinsäure PGS)

-Reaktion wird katalysiert von RubP-Carboxylase (Rubisco)

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Wie läuft die reduzierende Phase ab?

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TESTE DEIN WISSEN

-PGS wird zu Phosphoglycerinaldehyd reduziert  (eine Aldotriose)

-die Reduktion benötigt 2 Moleküle ATP und 2 Moleküle NADPH (bzw für 1 Molekül Zucker je 12, da der Zyklus dafür 6 mal durchlaufen werden muss)

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Wie läuft die regenerierende Phase ab?

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TESTE DEIN WISSEN

-für die Bildung eines Moleküls Glucose müssen 6 Moleküle CO2 fixiert werden (es fallen also 12 PGA an)

-von diesen werden 2 zur Bildung der Glc benötigt

-die übrigen 10 werden genutzt für die Regenerierung von 6 Molekülen RubP

-in den Zwischenschritten treten Tetrosen, Pentosen, Hexosen und Heptosen auf

-dafür werden 6 Moleküle ATP benötigt

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TESTE DEIN WISSEN

Ist eine Pflanze (im Generellen) C-autotroph oder C-heterotroph?

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TESTE DEIN WISSEN

-Blatt macht die Zucker, die in anderen Kompartimenten verstoffwechseln

-pflanze insgesamt c-autotroph (in der Lage durch diese Mechanismen alle Organe zu versorgen)

-gibt auch heterotrophe Organe (alle außer Blatt)

-embryo heterotroph (Nährgewebe der Pflanze von Mutterpflanze für die Keimung) erst nachdem licht in Kontakt kommt ist er autotroph

-grüne sprossen sind auch autotroph

-alles was grün ist kann zur ps beitragen

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Nenne mögliche Funktionen der Photorespiration

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TESTE DEIN WISSEN

-Energieverteilung bei geschlossenen Spaltöffnungen (wenig CO2 ) 

-> Verminderung von oxidativen Schäden durch hohen Energieverbrauch bei der Photorespiration 

-bei geschlossenen Spaltöffnungen ist viel Energie in der Zelle -> e-transportkette überläuft, nicht genug nadph

-Aminosäuresynthese (Glycin, Serin) 

-Evolution der C4-Photosynthese (bei c3 alles in einem zelltyp, bei c4 in 2 Kompartimenten)

-> die Photorespiration entwickelt sich in eine sogenannte C2-Photosynthese, die Phosphoglycolat und Verwertung der Aminosäure Glycin in zwei Zelltypen durchführt

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Wofür sind Stomata gut?

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TESTE DEIN WISSEN

-Stomata regulieren des Gasaustausch in einem Blatt

-Gasaustausch dient dazu co2 in die interzellularen reinzubekommen

-stomata lassen auch Wasserdampf raus über Transpirationsstrom

-> um Nährstoffe aus Boden in Blätter zu kriegen

-geöffnete Schließzellen sind wichtig!

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Wie sind Stomata aufgebaut?

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TESTE DEIN WISSEN

-stomata haben 2 Schließzelllen mit Nebenzellen

-je nach Typ immer unterschiedlich mit Zellwandverdickungen ausgestattet

-einzigen Zellen in der Epidermis die mit Plastiden ausgestattet sind

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Wann sind Stomata geschlossen/offen?

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TESTE DEIN WISSEN

-bei niedrigen Innenturgur -> geschlossen

-bei hohen Innenturgur -> offen

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Q:

Welche Pigmente befinden sich an der Thylakoidmembran?

A:

-Chlorophylle und Carotinoide

Q:

Was sind die primären Aufgaben der Carotinoide während der Photosynthese?

A:

- Die primäre Aufgabe der Carotinoide bei der pflanzlichen Photosynthese ist es, Chlorophyllmoleküle vor Zerstörung durch Photooxidation zu schützen

-> Schutzfunktion --> Im Xanthophyllzyklus wird überschüssige Energie (hn) benutzt, um schrittweise die Epoxide der beiden endständigen Ringe des Violaxanthins zu reduzieren, wobei zuächst ein Xanthophyll mit einem ungesättigten Ring (Antheraxanthin) und dann eines mit zwei ungesättigten Ringen (Zeaxanthin) entsteht.

- erweitern sie das Absorptionsspektrum der photosynthetischen Organismen im blau-grünen Spektralbereich 

-sind teilweise auch am Energietransfer innerhalb der Antennenkomplexe und Photosysteme beteiligt

->Dort arbeiten sie als Lichterntepigmente im Lichtsammelkomplex, die Photonen absorbieren und die Energie ans photosynthetische Reaktionszentrum weiterleiten

Q:

Wie läuft die Lichtreaktion ab?

A:

-Solarenergie geht ins PSII (vorgeschaltete, weil die Energie noch energetisch reicher ist) -> Übertragung der Energie (Elektronentransportkette von PSII zu PSI, ATP erhalt) -> Solarenergie in PSI wieder angeregt, Reduktionsäquivalente werden bekommen nadph in oxidierter Form -> wird dann reduziert 

-findet statt durch Redoxreaktionen -> gesamten Elektronentransportkette ist Redox

-Die Endprodukte der Lichtreaktion sind Energie (ATP) und Reduktionsäquivalente (NADPH)

-Energie wird über Redoxreaktionen übertragen

Q:

Wofür ist der Calvin-Zyklus da?

A:

-Kohlenstoff-Assimilation

Q:

Wie läuft die carboxylierende Phase ab?

A:

-CO2 wird an Ribulose-1,5-bisphosphat gebunden

-dabei entsteht ein instabiles Zwischenprodukt 

-> dieses hydrolysiert spontan unter Bildung von 2 Molekülen Phosphoglycerat (Phosphoglycerinsäure PGS)

-Reaktion wird katalysiert von RubP-Carboxylase (Rubisco)

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Q:

Wie läuft die reduzierende Phase ab?

A:

-PGS wird zu Phosphoglycerinaldehyd reduziert  (eine Aldotriose)

-die Reduktion benötigt 2 Moleküle ATP und 2 Moleküle NADPH (bzw für 1 Molekül Zucker je 12, da der Zyklus dafür 6 mal durchlaufen werden muss)

Q:

Wie läuft die regenerierende Phase ab?

A:

-für die Bildung eines Moleküls Glucose müssen 6 Moleküle CO2 fixiert werden (es fallen also 12 PGA an)

-von diesen werden 2 zur Bildung der Glc benötigt

-die übrigen 10 werden genutzt für die Regenerierung von 6 Molekülen RubP

-in den Zwischenschritten treten Tetrosen, Pentosen, Hexosen und Heptosen auf

-dafür werden 6 Moleküle ATP benötigt

Q:

Ist eine Pflanze (im Generellen) C-autotroph oder C-heterotroph?

A:

-Blatt macht die Zucker, die in anderen Kompartimenten verstoffwechseln

-pflanze insgesamt c-autotroph (in der Lage durch diese Mechanismen alle Organe zu versorgen)

-gibt auch heterotrophe Organe (alle außer Blatt)

-embryo heterotroph (Nährgewebe der Pflanze von Mutterpflanze für die Keimung) erst nachdem licht in Kontakt kommt ist er autotroph

-grüne sprossen sind auch autotroph

-alles was grün ist kann zur ps beitragen

Q:

Nenne mögliche Funktionen der Photorespiration

A:

-Energieverteilung bei geschlossenen Spaltöffnungen (wenig CO2 ) 

-> Verminderung von oxidativen Schäden durch hohen Energieverbrauch bei der Photorespiration 

-bei geschlossenen Spaltöffnungen ist viel Energie in der Zelle -> e-transportkette überläuft, nicht genug nadph

-Aminosäuresynthese (Glycin, Serin) 

-Evolution der C4-Photosynthese (bei c3 alles in einem zelltyp, bei c4 in 2 Kompartimenten)

-> die Photorespiration entwickelt sich in eine sogenannte C2-Photosynthese, die Phosphoglycolat und Verwertung der Aminosäure Glycin in zwei Zelltypen durchführt

Q:

Wofür sind Stomata gut?

A:

-Stomata regulieren des Gasaustausch in einem Blatt

-Gasaustausch dient dazu co2 in die interzellularen reinzubekommen

-stomata lassen auch Wasserdampf raus über Transpirationsstrom

-> um Nährstoffe aus Boden in Blätter zu kriegen

-geöffnete Schließzellen sind wichtig!

Q:

Wie sind Stomata aufgebaut?

A:

-stomata haben 2 Schließzelllen mit Nebenzellen

-je nach Typ immer unterschiedlich mit Zellwandverdickungen ausgestattet

-einzigen Zellen in der Epidermis die mit Plastiden ausgestattet sind

Q:

Wann sind Stomata geschlossen/offen?

A:

-bei niedrigen Innenturgur -> geschlossen

-bei hohen Innenturgur -> offen

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