De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

DEEL 2 Stof- en energieomzettingen in cellen STOF-EN ENERGIE- OMZETTINGEN BIJ AUTOTROFE ORGANISMEN Thema 5.

Verwante presentaties


Presentatie over: "DEEL 2 Stof- en energieomzettingen in cellen STOF-EN ENERGIE- OMZETTINGEN BIJ AUTOTROFE ORGANISMEN Thema 5."— Transcript van de presentatie:

1 DEEL 2 Stof- en energieomzettingen in cellen STOF-EN ENERGIE- OMZETTINGEN BIJ AUTOTROFE ORGANISMEN Thema 5

2 Autotrofe versus heterotrofe organismen Autotrofe versus heterotrofe organismen Autotrofe organismen 1.2Heterotrofe organismen

3 1.1Autotrofe organismen Autotrofe organismen: in staat om zelf energierijke ingewikkelde C-verbindingen op te bouwen vanuit CO 2 Fotosynthese gebruikt lichtenergie (planten, algen en sommige bacteriën) Chemosynthese gebruikt chemische energiebron (sommige bacteriën) Energie voor de levensprocessen vrijgemaakt via celademhaling Planten zijn foto-autotroof

4 Sommige bacteriën zijn chemo-autotroof

5 1.2Heterotrofe organismen Heterotrofe organismen: via voedsel energierijke C- verbindingen opnemen. (Dieren, fungi, vele ééncelligen en bacteriën ) Voedsel verteert tot voedingsstoffen Energieproductie gebeurt ook door celademhaling.

6 Zwammen zijn heterotroof

7 Vergelijking autotrofe en heterotrofe organismen

8 ATP-ADP-systeem 2 2 Universeel ATP-ADP-systeem: tijdelijke opslag van chemische energie Adenosinetrifosfaat (ATP) bestaat uit: Adenine (organische base) Ribose (suiker, pentose) 3 fosfaatgroepen Afsplitsen fosfaat van ATP levert energie: ATP ADP + P i + energie (± 30 kJ/mol)

9 Structuurformule ATP

10 Vorming ATP vergt energie: ADP + P i + energie (± 30 kJ/mol) ATP ATP is een energiedrager:

11 Fotosynthese Voorwaarden voor fotosynthese 3.2Globale reactievergelijking fotosynthese

12 3.1Voorwaarden voor fotosynthese Noodzaak van licht Experiment van Engelmann (1883) vooral fotosynthese bij blauw en rood licht Groene algen met spiraal- vormige chloroplasten

13 Zuurstofminnende bacteriën bij het rode en blauwe gebied

14 Experiment: licht noodzakelijk voor fotosynthese Aantonen via zetmeel (lugol). Inval zonlicht = zetmeelsynthese

15 3.1.2 Noodzaak van chlorofyl (bladgroen) Experiment: chlorofyl noodzakelijk voor fotosynthese Aantonen via zetmeel (lugol). Aanwezigheid chlorofyl = zetmeelvorming Aanwezigheid chlorofyl = zetmeelvorming

16 Aanwezigheid chlorofyl = zetmeelvorming Aanwezigheid chlorofyl = zetmeelvorming Fotosynthese = bladgroenwerking

17 3.1.3 Noodzaak van koolstofdioxide (CO 2 ) Experiment: CO 2 noodzakelijk voor fotosynthese Fotosynthese = koolstofdioxideassimilatie

18 Afwezigheid CO 2 = geen zetmeelvor ming

19 3.2Globale reactievergelijking fotosynthese Schematische voorstelling van het fotosyntheseproces

20 Fotosynthese: energie van zonlicht glucose (zetmeel) aanmaken vanuit CO 2 en H 2 O chlorofyl zet zonne-energie om in chemische energie er wordt O 2 gevormd De globale reactievergelijking van de fotosynthese: 6 CO H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O + 6 O 2 Of vereenvoudigd: 6 CO H 2 O C 6 H 12 O O 2

21 Absorptie van licht door chlorofyl Absorptie van licht door chlorofyl Zonlicht als energievorm 4.2De rol van chlorofyl

22 4.1Zonlicht als energievorm Planten gebruiken zonlicht als energiebron Licht: golfbeweging fotonen Absorptie van licht door een blad

23 4.2De rol van chlorofyl Chlorofyl, een pigment in het inwendig membraan van de chloroplast Chloroplasten absorberen licht en zetten dit om in chemische energie. Chlorofylmoleculen zijn gelegen op de membranen van de thylakoïden en grana.

24 Schematische weergave van chloroplast

25 Spiraalvormige chloroplast in Spirogyra sp. Blaadje waterpest met tientallen chloroplasten

26 4.2.2 Andere bladpigmenten Verschillende pigmenten: Chlorofyl a Chlorofyl b Xanthofyllen Carotenoïden Experimenteel scheiden met papierchromatografie

27 4.2.3 Absorptiespectra van fotosynthetisch actieve pigmenten Actieve pigmenten hebben een eigen absorptiespectrum Absorptiespectrum van verschillende pigmenten

28 4.2.4 Lichtabsorptie door chlorofylmoleculen Chlorfylmoleculen absorberen rood en blauwe licht energie om elektronen in aangeslagen (geëxciteerde) toestand te brengen De aangeslagen elektronen kunnen: terug naar grondtoestand vallen en warmte uitzenden terug naar grondtoestand vallen en licht uitstralen (fluorescentie) terug naar grondtoestand vallen en energie doorgeven aan een ander molecuul (resonantie-energieoverdracht) worden uitgestoten en opgevangen worden door een elektronenacceptor waarbij lichtenergie chemische energie

29 Verloop van het fotosyntheseproces Verloop van het fotosyntheseproces Lichtreacties van de fotosynthese 5.2Donkerreacties van de fotosynthese 5.3Overzicht van licht- en donkerreacties

30 5.1Lichtreactie van de fotosynthese Lichtreactie bestaat uit: Fotolyse watermoleculen Fotofosforylatie, vorming ATP en NADPH + H + Speciale reactiecentra (fotosysteem II en I) Chlorofyl a: lichtenergie chemische energie Chlorofyl b en andere pigmenten (antennechlorofyl) absorberen licht (‘lichtvangers’) en door resonantie- energieoverdracht geven ze de energie door aan fotosysteem I en II fotosystemen zullen elektronen afstaan via een elektronentransportketen

31 Resonantieoverdracht tussen antennechlorofyl en fotosysteem

32 5.1.1 Fotolyse van H 2 O Door lichtenergie zal water gesplitst worden Fotolyse H 2 O 2 H e - + ½ O 2 of 2 H 2 O 4 H e - + O 2 2 H + : zullen bij NADP-reductase zorgen voor vorming van NADPH+H + 2 e - : zullen het elektronentekort opvullen van fotosysteem II O 2 : afvalstof, verlaat het blad via de huidmondjes

33 5.1.2 Fotofosforylatie Fotosysteem II wordt aangeslagen elektronen doorgegeven aan fotosysteem I Energie van de uitgestoten elektronen wordt gebruikt om via protonenpomp H + -ionen binnen de thylakoïden te pompen. Er ontstaat een protonengradiënt (meer H + -ionen in de thylakoïden) Via ATP-synthasecomplex worden de H + -ionen naar buiten getransporteerd, energie wordt gebruikt voor: ADP + P i ATP(fosforylatie)

34 Lichtreactie t.h.v. thylakoïde membraan

35 Fotosysteem I wordt aangeslagen elektronen via elektronentransportketen doorgeven NADP-reductase maakt NADPH,H + aan NADP e - + 2H + NADPH + H + Route elektronen: H 2 O fotosysteem II fotosysteem I NADP-reductase en dus NADPH + H +

36 Z-schema van de fotosynthese

37 Reductie van NADP + tot NADPH,H +

38 5.2Donkerreactie van de fotosynthese Donkerreactie gebeurt in het stroma. CO 2, ATP en NADPH,H + worden ingebouwd in de Calvincyclus. vorming van glucose C 6 H 12 O 6

39 Calvincyclus

40 5.3Overzicht van licht- en donkerreactie Verband tussen licht en donkerreactie

41 Fotosynthese in het blad Fotosynthese in het blad Bladstructuur 6.2Aanpassingen aan de fotosynthese Niet kennen

42 Factoren die de fotosynthese beïnvloeden Factoren die de fotosynthese beïnvloeden Lichtintensiteit 7.2Temperatuur 7.3CO 2 -gehalte Niet kennen

43 Chemosynthese 8 8 Sommige bacteriën (chemo-autotrofen) bouwen C-verbindingen op met behulp van chemische energie afkomstig van de oxidatie van anorganische stoffen zoals: NH 4 + (ammoniumionen) NO 2 - (nitrietionen) CH 4 (methaan) H 2 S (waterstofsulfide) H 2 (waterstofgas)


Download ppt "DEEL 2 Stof- en energieomzettingen in cellen STOF-EN ENERGIE- OMZETTINGEN BIJ AUTOTROFE ORGANISMEN Thema 5."

Verwante presentaties


Ads door Google