z-schema der lichtreaktion einfach/verständlich erklärt
hallo, wir nehmen in biologie zurzeit das z-schema der lichtreaktion durch. nur leider verstehe ich das noch nicht ganz. wollte mich vorhin bei google schlau machen, doch die erklärungen dort sind so kompliziert. kann mir das vielleicht jemand auf verständliche/einfache weise erklären?
danke schon im voraus
2 Antworten
Die den Lebewesen zur Verfügung stehende Energie stammt größtenteils aus dem Sonnenlicht. Grüne Pflanzen sind in der Lage, mit Hilfe grüner und oranger Farbstoffe die Energie des Sonnenlichtes "einzufangen" und in chemische Energie umzuwandeln. Der erste Schritt dieser Photosynthese besteht darin, einerseits ATP aufzubauen und zum anderen Wasser zu spalten. Dabei wird das Wassermolekül in Sauerstoff, Protonen und Elektronen zerlegt. Die Protonen und die Elektronen werden dann von einer "Überträgersubstanz" mit dem Namen NAD sofort aufgenommen und weitergereicht. Die ist die Lichtreaktion. Genau genommen besteht sie aus zwei Schritten. In den (Thylakoid-)Membranen der Chloroplasten befinden befindet sich zwei Formen von Blattgrün: Chlorophyll a und b. Diese (und andere Farbstoffe in den Membranen) können Licht bestimmter Wellenlängen absorbieren, am besten blaues und rotes Licht. Das Molekül wird dadurch auf ein höheres Energieniveau gehoben oder – wie man sagt – „angeregt“. In der Membran befinden sich aber auch noch weitere Moleküle, die zusammen mit dem Chlorophyll eine so genannte „Lichtsammeleinheit „ bilden. Die Energie, die das Chlorophyll durch das Licht zusätzlich erhalten hat, kann es nämlich weitergeben, indem es ein energiereiches Elektron an ein bestimmtes Akzeptormolekül weiterreicht. Dieses gibt das Elektron wieder an ein anderes Molekül weiter, so dass es eine ganze Kette von Aufnahme- und Abgabereaktionen durchläuft (so genannte Redoxreaktionen; man nennt eine Aufnahme von Elektronen Reduktion, die Abgabe Oxidation).
Man unterscheidet zwei „Photosysteme“, die diese Reaktionskette in Gang halten. Ich nehme an, dass die grafische Darstellung dieser beiden Systeme an ein "Z" erinnert und deshalb von deinem Lehrer als "Z-Schema" bezeichnet wird. Dieser Ausdruck ist aber in der Biologie ungebräuchlich. Im Photosystem I werden nun energiereiche Elektronen zusammen mit Wasserstoff in einem Molekül namens NADH gespeichert, im Photosystem II wird aufgenommenes Wasser in Sauerstoff und Wasser gespalten und eine „molekulare Batterie“ namens ATP aufgeladen (als "Abfallstoff" entsteht dabei freier Sauerstoff aus dem Wasser, er wird frei gesetzt). Dieses „Batterie-Molekül“ ATP dient nun hauptsächlich dazu, die folgende „Dunkelreaktion“ (der so genannte Calvin-Zyklus) in Gang zu halten. Im Calvinzyklus werden die gewonnenen Elektronen und die Protonen dann wieder abgegeben und unter anderem dazu verwendet, Kohlendioxid (CO2) an ein kohlenstoffhaltiges Molekül zu binden. In einer komplizierten Reaktionskette entsteht schließlich Traubenzucker. Vereinfacht kann man sagen: Im Calvinzyklus werden Kohlendioxidmoleküle mit Hilfe der aus der Lichtreaktion gewonnenen Protonen, der Elektronen sowie des ATP zu Traubenzucker umgewandelt. Der Zucker kann bei der so genannten Zellatmung (in der wieder Sauerstoff zugeführt wird) wieder in seine ursprünglichen Bestandteile zerlegt und die in ihm gespeicherte Energie zum Aufbau von ATP genutzt werden.
danke für die ausführliche, leicht verständliche antwort:-)
durch Clorophyll setzt die Pflanze mit Hilfe von Licht Stickstoff in Sauerstoff um.