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Zellatmung und Fotosynthese

Zellatmung und Fotosynthese. Energiefluss in der Zelle. Glukose verbrennen (Zellatmung). Energie. 6. O. O. Glukose. Sauerstoff. O. 6. O. C. O. 6. H. H. Kohlen- dioxid. Wasser. Fotosynthese. Energie. 6. O. O. Glukose. Sauer- stoff. O. 6. 6. O. C. O. H. H.

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Zellatmung und Fotosynthese

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Presentation Transcript

  1. Zellatmung und Fotosynthese

  2. Energiefluss in der Zelle

  3. Glukose verbrennen (Zellatmung) Energie 6 O O Glukose Sauerstoff O 6 O C O 6 H H Kohlen- dioxid Wasser

  4. Fotosynthese Energie 6 O O Glukose Sauer- stoff O 6 6 O C O H H Kohlen- dioxid Wasser

  5. Glukose verbrennen: eine exergone Reaktion hoch Aktivierungsenergie Glukose + O2 Energie- Gehalt Der Moleküle frei werdende Energie beim Verbrennen CO2 + H2O niedrig

  6. Fotosynthese: eine endergone Reaktion hoch Glukose Aktivierungs- energie (Licht) Energie- gehalt der Moleküle Gespeicherte Energie in Glukose CO2 + H2O niedrig

  7. ATP – eine Form von Energie Adenosin Triphosphat (ATP) Adenosin Diphosphat (ADP) NH2 NH2 2 Adenin energiereiche Bindung energiereiche Bindungen C C N N C C N N HC HC CH CH C C N N N N O– O– O– O– O– O O – CH2 O O– O P O P O P O P O P CH2 Ribose H H H H H H H H O O O O O Phosphatgruppen Phosphatgruppen OH OH OH OH Einfache Darstellung A A ATP P P ADP or P P P or Energie- gehalt hoch niedrig

  8. ATP Synthese: Energie wird in ATP gespeichert Energie A P P P ATP A P P P ADP Phosphat

  9. ATP Abbau: Energie aus ATP wird frei Energie A P P P A P P P ATP ADP Phosphat

  10. Zellatmung

  11. Definition Zellatmung • Zellatmung ist die Bildung von ATP-Energie aus organischen Verbindungen wie z.B. Glukose. Lipide, Proteine und Saccharide sind organische Verbindungen. Organische Verbindungen ATP

  12. Zellatmung AEROB (mit O2) ANAEROB (ohne O2) Wenig ATP Laktat (Mensch) CO2undEthanol (Bakterien, Hefe) • Viel ATP • CO2 • H2O

  13. mit und ohne O2 im Zytoplasma Glukose wird bei der Zellatmung im Zytoplasma zu Pyruvat abgebaut. Dabei wird eine kleine Menge von ATP produziert. Pyruvat = C3 Glukose = C6 2ATP Pyruvat = C3

  14. Aerob = mit O2 im Mitochondrium CO2 Viel ATP Pyruvat = C3 Wasser

  15. Anaerob = ohne O2 im Zytoplasma Laktat Mensch Pyruvat Kein ATP Bakterien Ethanol CO2 Ethanol = Alkohol

  16. Aerobe Zellatmung 1. Schritt: Glukose  Pyruvat Ort: in Mitochondrien Sauerstoff wird benötigt. ATP wird viel produziert Endprodukte sind CO2 und H2O

  17. Anaerobe Zellatmung 1. Schritt: Glukose  Pyruvat Ort: im Zytoplasma Sauerstoff ist nicht vorhanden ATP wird wenig produziert Endprodukte beim Menschen ist Laktat bei Bakterien Ethanol und CO2

  18. Fotosynthese

  19. Lichtenergie wird in chemische Energie umgewandelt (LichtATPGlukose). ATP Glukose C6H12O6 Lichtenergie Chemische Energie

  20. Lichtenergie wird genutzt um ATP zu produzieren und um Wassermoleküle zu spalten (Fotolyse Foto = Licht und Lyse = Spaltung). e- + e- + H H O

  21. Bei der Lysis von Wasser entstehen Wasserstoff, Sauerstoff und Elektronen (2H+, ½O2, 2e-). Die Elektronen (e-) werden für die Erzeugung von ATP genutzt. Dazu ist ebenfalls Lichtenergie notwendig. ATP ATP + + H H e- O e-

  22. LichtistelektromagnetischeStrahlung Mikro- wellen Radio wellen Röntgen Gammastrahlung UV Infrarot Licht 550 600 650 400 450 750 500 700 Wellenlänge (Nanometer)

  23. Chlorophyll – wichtigstes Pigment der Fotosynthese

  24. Absorptionsspektrum Chlorophyll

  25. Farben rot und blau werden vom Chlorophyllaktiv absorbiert  fotosynthetischaktive Wellenlängen. Chlorophyll – wichtigstes Pigment der Fotosynthese Das wichtigste Pigment für die Fotosynthese ist das Chlorophyll . Chlorophyll erscheint grün und gelb, da die grünen und gelben Wellenlängen nichtabsorbiert, sondern reflektiert werden und so von unserem Auge aufgenommen werden können. Die Farben rot und blau werden also vom Chlorophyll aktiv absorbiert und sind die fotosynthetischaktiven Wellenlängen des Lichtes.

  26. Messung der Fotosynthese • Direkte Methode: • Messung des entstehenden Sauerstoffs oder der Aufnahme des Kohlendioxids • z.B. mit einem digitalen Messgerät • Oder Bläschen-Zählmethode

  27. Bläschen-Zählmethode 3 2 1 4 5 6 7

  28. Messung der Fotosynthese • Indirekte Methode: • Zunahme an Biomasse • z.B. mit einer digitalen Waage

  29. Temperatur, Lichtintensität und Kohlendioxidkonzentration sind limitierende Faktoren der Fotosyntheserate.

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