Können Sie erklären, wie Photosynthese funktioniert?
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Die Photosynthese ist ein Prozess, bei dem Kohlendioxid und Wasser in Glukose und Sauerstoff umgewandelt werden. Die Pflanze kann dann Energie in der Glukose speichern und den Sauerstoff wieder in die Luft freisetzen. Die Photosynthese kann in zwei Phasen aufgeteilt werden: lichtabhängige Reaktionen und der Calvin-Zyklus (hell-unabhängige Reaktionen). ###### Die lichtabhängigen Reaktionen Die lichtabhängigen Reaktionen finden innerhalb der Thylakoidmembran statt und bestehen aus zwei Reaktionen, die im Photosystem II (PSII) undPhotosystem I (PSI) beziehungsweise. Sie produzieren ATP und NADPH für die Glukoseproduktion in lichtunabhängigen Reaktionen sowie die Sauerstoff-Photosynthese-Freisetzungen unter Verwendung der Lichtenergie. Die Reaktionen können beschrieben werden als ``` 2H2O + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi → O2 + 2H+ + 2NADPH + 3ATP `` - PSII Die Pigmente in PSII absorbieren Photonen, indem sie die Energie zwischen ihnen nach innen passieren, bis sie das Reaktionszentrum erreicht, um ein Elektron auf ein hohes Energieniveau zu steigern. Das Hochenergieelektron wird durch einElektronentransportkette, die einen Teil ihrer Energie das Pumpen von H+-Ionen aus dem Stroma in das Innere des Thylakoids treibt. Dieses verlorene Elektron in PSI wird durch eins aus Wasser ersetzt, das den Sauerstoff bildet, den Photosynthese freisetzt und H+-Ionen, die dann die gepumpten in Ionen verbinden. Da die Ionen ihren Gradienten und in das Stroma abfließen, passieren sie ATP-Synthase, die ATP-Produktion treiben. - PSI Die Pigmente in PSI absorbieren auch Photonen, um ein hochenergetisches Elektron anzukurbeln, indem es einekürzere Elektronentransportkette zu NADP+ zur Herstellung von NADPH. Das Elektron in PSII wird durch das von PSII weitergegebene Elektron ersetzt. ##### Der Calvin-Zyklus Der Calvin-Zyklus tritt im Stroma oder in der flüssigkeitsgefüllten Region außerhalb der Thylakoidmembranen auf. Er verwendet die chemische Energie von ATP und reduziert die Leistung von NADPH aus den lichtabhängigen Reaktionen, um Zucker aus CO2 zu produzieren: ``` 3CO2 + 6NADPH + 6H+ + 9ATP + 5H2O → G3P + 6NADP+ + 9ADP + 8Pi `` Es besteht aus 3 Stufen: 1. Kohlenstoffbindung A CO2Das Molekül wird mit einem fünf-Kohlenstoff-Akzeptormolekül namens RuBP kombiniert, um eine sechs-Kohlenstoff-Verbindung herzustellen, die sich dann in zwei Moleküle einer drei-Kohlenstoff-Verbindung, 3-PGA, aufspaltet. 2. Mit der Reduktion von ATP und NADPH werden die 3-PGA-Moleküle in drei-Kohlenstoff-Zuckermoleküle namens G3P umgewandelt. NADPH spendet Elektronen an ein drei-Kohlenstoff-Zwischenprodukt in diesem Stadium und gibt ihm den Namen "Reduktion". Die NADPH und ATP werden dann NADP+ und werden in die lichtabhängigen Reaktionen zurückgeführt. 3.Regeneration Eins von 6 G3P-Molekülen wird verwendet, um Glukose zu produzieren, während die anderen 5 recycelt werden, um das verbrauchte RuBP in Stufe 1 zu ersetzen.Die Regeneration erfordert auch ATP und gibt das ADP an die lichtabhängigen Reaktionen zurück.
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