Physio at Universität zu Köln

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Lichtreaktion Reaktionsgleichung

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Orte der Photosynthese

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Photosynthetische Pigmente

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Photochemie

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Singulett 1 -Zustand 

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Blut

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Kreislaufsysteme

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Vorteile der Trennung von Lungen- und Körperkreislauf

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Kreislaufsysteme Charakteristika

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Herzzellen (Purkinje-Fasern)

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Transmembraner pH-Gradient

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Lokalisation der photosynthetischen Komplexe

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Physio

Lichtreaktion Reaktionsgleichung

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

Physio

Orte der Photosynthese

  • Hauptort: Chloroplasten in Blättern --> Chloroplasten überall im Blatt ( in der Epidermis nur im Stomata)
  • Stengel, Kelchblätter, Früchte, Hülsen, Schoten,
  • --> Zeitweise Embryonen photosynthetisch aktiv

Physio

Photosynthetische Pigmente

(nach zunehmender Polarität)

  •  Carotinoide (Carotine u. Xanthophylle)
  • Chlorophyll (a,b u. Phaeophytin)
  • Phycobiline (Phycoerythrin, Phycocyanin)

Physio

Photochemie

  • Chemische Vorgänge, die durch Licht ausgelöst oder Verändert werden
  • Licht = Sichtbares Licht, energiereiches Licht ( UV, Röntgen), energiearmes (infrarot)

Physio

Singulett 1 -Zustand 


  • Ist der Anregungszusatnd eines Chlorophyllelektrons, welches rot-Licht absorbiert hat
  • oder ein Elektron welches sich im Singulett 2 Zustand befunden hat und durch Fluoreszenz und oder Wärmeabgabe zum Singulett 2 Zustand überführt wurde. 
  • Unabhängig vom eingestrahlten Licht, wird IMMER der S1 Zustand erreicht, da nur im S1 Zustand der Elktronen Stransfer funktioniert

Physio

Blut

  • Vier Komponente
  • Plasma

-Flüssigkeit

  • Erythrozyten

-99% der Blutkörperchen

-Hämoglobin zum Sauerstofftransport

-bei Säugetieren kein Nukleus u. Oganellen

  • weiße Blutkörperchen

-Immunsystem

-erkennen fremde Proteine

-Können kapillaren verlassen --> aktiv im Gewebe und Lymphsystem

  • Blutplättchen:

-Zellfrgament (kein nucleus)

-wichtig für Blutgerinnung


Physio

Kreislaufsysteme

bei Tieren 2 Typen

Offen

  • Arthropoden, Mollusken
  • Hämolyphe --> ähnlich Blutplasma und Lymphflüssigkeit           -->keine Blutkörperchen für O2 Transport
  • im Hämocoel
  • bewegt durch Reihe von Herzen


Geschlossen:

  • Vertebraten, Anneliden,  einige Mollusken
  • Blut ohne direkten Organkontakt
  • bewegt durch Herz(en)

Physio

Vorteile der Trennung von Lungen- und Körperkreislauf

  • Unterschiedlicher Druck         --> Lungenkreislauf niedriger Druck: dünne Kapillaren für optimalen Gasaustausch              --> zu hoher Druck: Flüssigkeit durch Kapillarwände gepresst        -->Körperkreislauf hoher Druck notwendig: Langer Kreislauf
  • Lunge Filter gegen Thromben, bevor Blut zurück zum Herzen kommt
  • Herz erhält nur sauerstoffreiches Blut
  • Ventrikelseptumdefekt     -->  häufigster angeborener Herzfehler                                     --> unvollständige Trennung L und R Herzkammer

Physio

Kreislaufsysteme Charakteristika

  • kontraktile Abschnitte -->peristaltische Wellen
  • Herz
  • Autorythmie         -->neurogene Herzen: eelktr. Impuls zur Kontraktion von ganglionzellen in direkter Herznähe (Arthropoden, z.B Decapoden, mache Annelida) -->myogene Herzen: elektr. Impuls von spezialisierten Herzmuskelzellen (bei homoiothermen Wirbeltieren: Schrittmacher im Sinusknoten)
  • Aktionsphasen des Herzens                                   --> Systole: Annspannungsphase, Austreibungsphase                    --> Disastole: Entspannungsphase, Füllungsphase

Physio

Herzzellen (Purkinje-Fasern)

  • Keine  Nervenfasern, sondern spezialisierte Muskelzellen
  • Erregungsbildung und Erregungsleitung des Herzens
  • --> Herz schlägt autonom, ohne Einfluss des Nervensystems

Physio

Transmembraner pH-Gradient

  • wichtig für ATP-Synthese
  • Bei Licht:                       -->Stroma alkalisch pH 8.0 Protonenabgabe           --->Lumen säuerlich pH 5.0     H+ Gradient Protonen Zugabe -->Spaltung von 2H2O führt zu 8H+ im Lumen

Physio

Lokalisation der photosynthetischen Komplexe

Chloroplasten 

  • in Thylakoiden

PSI und ATP-Synthase

  • In Stromalamellen
  • Brauchen größeren Zugang zum Stroma (NADP+ u. ADP)

PSII

  • in Granalamellen


Alle photosnthetischen Komplexe (Gene) liegen teils im Cytosol teils im Kern

--> Biogenese bedarf strenger Abstimmung von Genom und Plastom


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