Montag, 27. Februar 2012

Warum sind Pflanzen eigentlich grün? - Chloroplasten und Chlorophyll

Chloroplasten und Chlorophyll 
(27.02.12)
Chloroplasten befinden sich im Schwamm- und Palisadengewebe ( bis zu 100 pro Zelle)
  -> entstehen aus farblosen Plastiden

Aufbau der Chloroplasten

Doppelmembran => Abgrenzung vom Umgebenden Cytoplasma
Stroma => Grundsubstanz
Thylakoid =>  zwei Membranen die einen Hohlraum einschließen
                    - Enthalten die Blattpigmente 
                    -aus Blattpigmente & Proteine bilden sich Molekülkomplexe ->finden Licht   .                  .                    abhängige Vorgänge der Fotosynthese statt (Fotosysteme)
Grana ( im bild Granum) => "Stapel" von Thylakoide
Stromathylakoide => Thylakoidemembranen im Bereich des Stroma

Fotosystem:
      - umgeben von vielen hunderte Pigmentmolekülen (Carotinoide und Chlorophyll) 
              - dienen als Lichtsammelkomplex
      - äußere Pigmentmolekühle dienen als " Antenne" -> Sie absorbieren Lichtenergie und leiten sie weiter zu den Chlorophyllmolekülen die angeregt werden und in einen energiereichen Zustand zu versetzten. 

Lichtabsorption für die Fotosynthese 

Damit die Pflanze das Licht nutzen kann muss es durch bestimmte Moleküle absorbiert werden. 
Das passiert durch die Chromatographorenpigmente die in den Thylakoiden. Zu denen gehören z.B. die Chlorophylle und die Caratinoide. 
Die Verschiedenen Chlorophyllarten (a und b) absorbieren die Lichtenergie unterschiedlich stark. Das Maxima liegen im Blauen und Roten Bereich.
Das gelbe Licht wird teilweise reflektiert und  das grüne Licht wird reflektiert und somit sieht das Blatt grün aus. 


Versuch:

Vorbereitung :
-Efeublätter mit einem Locher lochen.
-Kohlenstoffdioxid in Wasser lösen
- Efeuplättchen mit dem Wasser in 3 Einwegspritzen geben. 

Durchführung: 
- Einmalspritzen aufstellen 
- eine mit blauem, eine mit grünem und eine mit rotem Licht anstrahlen.

Frage: 
Funktioniert die Fotosynthese? Wenn ja wo und warum? 

Antwort:
Ja es funktioniert Fotosynthese aber nur bei den Spritzen mit dem roten und blauen Licht. Da Energie aus dem blauen und roten Licht gewonnen wird. Bei denen kann man beobachten das die Plättchen aufsteigen, da in den Plättchen Sauerstoff gebildet was was es nach oben treiben lässt.

Sonntag, 26. Februar 2012

Energiestoffwechsel & ATP

Energiestoffwechsel bei Mensch, Tier und Pflanze

Definitionen:

Assimilation:
-Speicherung von Energie in Form organischer Verbindungen
- Erzeugung von organischen, energiereichen Substanzen aus anorganischen, energiearmen Stoffen

Dissimilation:
- Prozesse, bei denen Energie für Stoffwechselprozesse, Transportvorgänge und Enzymsynthesen bereitgestellt werden

autotroph:
- selbst ernährend

heterotroph:
- anders ernährend (müssen Nährstoffe aufnehmen)

Energiestoffwechsel bei Pflanzen

- können sich vollständig selbst versorgen
- benötigte Energie wird aus Sonnenlicht bezogen -> Fotosynthese
- benötigt wird nur CO2 und H2O
- gebildete werden Kohlenhydrate (z.B. Glucose)
- Kohlenhydrate können wieder zu CO2 und H2O abgebaut werden
    -> Energie gewonnen
          -> dieser Prozess = Zellatmung (Sauerstoff wird benötigt)

Energiestoffwechsel bei Mensch und Tier

- müssen Fette, Kohlenhydrate und Proteine aufnehmen um Energie zu gewinnen
- aufgenommene Nährstoffe durch Zellatmung in CO2 und H2O abgebaut
     -> Energie in Form von ATP wird freigegeben
 - kein Sauerstoff zur Verfügung -> kurzzeitig anaerobe Prozesse (z.B. Lactat-Gärung)
     -> deutlich geringerer Energiegewinn

Energiestoffwechsel bei Bakterien und Pilzen

- Bakterien, die Sonnenlicht zur Energiegewinnung nutzen
- andere nutzen energeriearme Verbindungen -> Chemosynthese (chemoautotrophe Bakterien)
- zur Aufnahme stehen organische Substanzen (z.B. Ammonium- und Nitrat.Ionen) zur Verfügung
- weitere Bakterien nutzen energiereiche, organische Substanzen (=heterotrophe Bakterien)

Pilze, die keine Fotosynthese betreiben, ernähren sich stets heterotroph.


Übersicht Stoffwechsel

 
Übersicht Fotosynthese - Zellamtung - Gärung


ATP

Chemischer Aufbau des ATP

- APT = Adenosie-tri-phosphat
- besteht aus Ribosezucker, Adeninbase und drei Phosphatgruppen
   -> bei Abspaltung vom einer Phosphatgruppe ca. 30kJ/mol Energie freigegeben

- AMP =Adenosin-mono-phosphat (eine Phosphatgruppe) kann zwei Phosphatgruppen aufnehmen
- ADP = Adenosin-di-phosphat (zwei Phosphatgruppen) kann eine Phosphatgruppe aufnehmen
   -> dadurch zu ATP umgewandelt werden

Bedeutung des ATP für den Organismus

- wichtigster Energielieferant
- am häufigsten gebildete Substanz aller Lebewesen
- ein Mensch mit ca. 70kg Gewicht bildet jeden Tag ca. 100kg ATP und verbraucht es wieder
- Abbau von Fetten, Kohlenhydraten, Proteinen und Energie des Sonnenlichts zur Produktion von Glucose und Kohlenhydraten -> wird ATP freigegeben
- Energie wird eingesetzt um:
                                               - chemische Reaktion ablaufen zu lassen
                                               - mechanische Bewegungen zu ermöglichen (Muskelkontraktionen)
                                               - Substanzen aktiv durch Membranen zu transportieren
- ATP als Cosubstrat von Kinasen (= phosphatübertragende Enzyme) gebraucht


PS. Sorry das ich das erst heute reinstelle hab es gestern nicht mehr geschafft.