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Biologie LK Klasse 12 Fotosynthese

Frage: Biologie LK Klasse 12 Fotosynthese
(3 Antworten)

 
Die Energiebilanz der nichtcyclischen Photophosphorylierung ergibt 12 ATP. Bei der Dunkelreaktion jedoch werden 18 ATP verbraucht, die selbst auch bei der Blockierung der Atmung vorhanden sind.


Die Elektronentransportkette in den Chloroplasten kann durch verschiedene Substanzen an jeweils bestimmten Stellen blockiert werde. Diese Substanzen werden zum Teil als Unkrautvertilgungsmittel gegen grüne Pflanzen benutzt. Eine dieser Substanzen ist DCMU (3-(3,4-Dichlorphenyl) -1,-dimethylharnstoff).
Um zu erforschen, woher die übrigen 6 ATP Moleküle innerhalb der Photophosphorylierung kommen, hat man die nachfolgenden Versuche durchgeführt.
Man gab DCMU zu einer Thylakoid Fraktion, so ließen sich folgende Beobachtungen machen:

1. Es wurde kein Sauerstoff gebildet.
2. Die Produktion von NADPH+H+ fand nicht mehr statt.
3. Bei Anwesenheit von ADP und Phosphat-Ionen wurde ATP synthetisiert.
4. ATP wurde auch hergestellt, wenn man nur mit Licht der Wellenlänge 700 nm bestrahlte.
5. Cytochrom b6 wird sowohl im oxidierten als auch im reduzierten Zustand angetroffen.

Aufgabe: Werten sie die unter 1-5 gemachten Beobachtungen aus

Ich hab eine Vorstellung über die Lösungen, jedoch wären weitere Hilfen extrem freundlich! Vielen Dank im Voraus.
GAST stellte diese Frage am 05.05.2009 - 18:00

 
 Antwort von GAST | 05.05.2009 - 22:03
Also ich bin mir ehrlich gesagt auch nicht ganz sicher, aber vllt. helfen dir ja meine Vermutungen auch weiter :)


1. Sauerstoff entsteht bei den Lichtreaktionen während der Photolyse des Wassers -> DCMU stört diese
2. Ich denke mal , wenn es keine Wasserphotolyse gibt, kriegt das Photosystem 2 keine Elektronen, also geht die ganze Photophosphorylierung nicht, also auch kein NADPH+H^+
3. Offensichtlich passiert hier wieder die Photophosphorylierung (PP), meine Theorie: Phosphationen sind negativ geladen, können also die H+ aus der Wasserphotolyse aufnehmen, es können also wieder e- zum Photosystem 2 -> sonst normaler Ablauf der PP; daraus muss man eigentlich folgern, dass DCMU nur den Schritt der Sauerstoffbildung blockiert, bei dem die H+ mit den OH- reagieren ?!
4. Knifflig. Photosystem (PhS)1 hat eine max. Wellenlänge von 700nm, PhS 2 eine von nur 680 nm. Ich weiß nicht, ob das PhS 2 auch "Ausnahmen" mit Licht von zu langer Wellenlänge macht, aber das klingt für mich irgendwie unwahrscheinlich.. Vielleicht passiert eine Umstellung auf die zyklische PP, bei der nur PhS 1 beteiligt ist? Oder vielleicht enthält PhS 2 nicht nur Chl a(2) sondern auch noch einen geringen Anteil Chl a (1), das bei 700nm arbeiten kann?
5. Ich hab leider noch nie von Cytochrom b6 in der PS gehört (ist das auch ein Redoxsystem wie bei der Atmungskette? Dann wäre der oxidierte/reduzierte Zustand erklärbar?),vllt. hilft dir da diese Seite: http://www.u-helmich.de/bio/stw/reihe4/licht/licht03.htm <- Daraus seh ich, dass Cytochrom b6 nur in der zyklischen PP dabei ist, aber wie gesagt, da habe ich keine Ahnung von.

Die richtigen Lösungen würden mich übrigens sehr interessieren, wir haben da gerade Klausur drüber geschrieben (allerdings waren da weniger Denkaufgaben drin) :)

lg irene

 
 Antwort von GAST | 09.05.2009 - 11:00
Also erstmal vielen Dank für deine Hilfe und ich muss sagen bei manchen Sachen hast du gut kombiniert ;)

1. Bei der ersten Auswertung hast du recht, jedoch wird nicht die Photolyse gestört sondern die Elektronentransportkette, die vom Fotosystem II ausgeht.
Das bedeutet, dass das Fotosystem II keine zwei neuen Elektronen braucht und die Fotolyse braucht nicht stattzufinden.
2. Bei der zweiten Auswertung stimmt deine Überlegung nicht ganz. Dadurch, dass die Elektronentransportkette vom Fotosystem II gehemmt wird, können die Elektronen nicht an das Fotosystem I transportiert werden, so kann kann das Redoxpotenzial des Moleküls nicht ansteigen und zu NADP+ transportiert werden und dieses kann auch nicht zu NADPH+ reduziert werden.
3. Also, da die Photophpshorylierung stattfindet zeigt das, dass der Hemmstoff keinen Einfluss auf die cyclische Photophosphorylierung hat, sondern nur auf den nichtcyclischen Elektronentransport.
4. Bei der 4 liegts daran, dass das Photosystem II nur Licht der Wellenlänge 700 nm absorbiert und somit die cyclische Photophosphorylierung stattfindet.
5. Cytochrom b6 ist so ein Stoff, der bei der cyclischen Photophosphorylierung entsteht. Das ist eigentlich nur ein Beweis für die vorherigen Aussagen.

Ich hoffe du kannst mit den Erklärungen was anfangen ^^
lg george

 
 Antwort von GAST | 11.05.2009 - 11:07
Da war ich ja teilweise ziemlich daneben, danke für deine Erklärungen!
:)

lg irene

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