Fotosynthese

Fotosynthese
Freek Terheggen, Kaz de Bruijn,
Eva Willemsen en Minke Greeven
Inhoudsopgave
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Globaal overzicht fotosynthese
Uitleg animatie fotosynthese
Redox
Lichtreacties en energie
Lichtreacties en membranen
Huidmondjes
Donkerreactie
Bladeren
Beperkende factoren
Vragen
Globaal overzicht
Foto = licht; synthese = opbouw
•
•
•
•
•
Licht
Glucose
Koolstofdioxide (CO2)
Zuurstof (O2)
Water (H2O) uit de wortels
Uitleg fotosynthese
http://www.bioplek.org/animaties/fotosynthes
e/bladbovenbouw.html
Redox
• Redoxreactie: is een chemische reactie
waarbij elektronen overspringen van de
ene stof op de andere.
• Oxidatie
• Reductie
Lichtreacties en energie
• Omzetting van lichtenergie in chemische
energie (ATP en NADPH).
• Transport van elektronen.
• H+ -ionen bouwen een concentratiegradiënt
 levert energie voor
het vormen van energie.
Lichtreacties en membranen
• Fotosysteem II: de lichtreacties van de fotosynthese
beginnen hier.
• Fotosysteem I: de elektronen worden gebruikt voor het
creëren van NADPH.
• Niet-cyclische fosforylering: elektronen vanuit
fotosysteem I bewegen zich naar NADP+.
• Cyclische fosforylering: elektronen bewegen terug naar
de keten elektronenacceptoren en –donoren.
• Elektronenstroom: elektronen (binnenzijde membraan)
 via fotosysteem II  via fotosysteem I  naar NADP+
(buitenzijde membraan).
Huidmondjes
• Wanneer zijn de huidmondjes open?
• Wanneer zijn de huidmondjes dicht?
• Wanneer vindt er meer fotosynthese
plaats?
Donkerreactie
• Donkerreactie: reacties waar geen licht bij nodig
is, wel vinden deze reacties plaats in het licht
(op de momenten dat er licht genoeg is voor de
lichtreacties).
• Reacties groep 1
• Reacties groep 2
• Reacties groep 3
• Reacties groep 4
Bladeren
•
•
•
•
CO2 via de huidmondjes binnen.
Water via de houtvaten binnen.
Rest via de celwanden.
Huidmondjes: open = voldoende water
dicht = te weinig water.
1. Waslaagje
2. Bovenste opperhuid
5. Onderste opperhuid
6. Huidmondje
Beperkende factoren
• Fotosynthese is afhankelijk
• Beperkende factor
• Concentratie CO2 vaak beperkend
Quiz van 23.2: Fotosynthese
10 vragen over fotosynthese
Vraag 1: wat is het verschil tussen
oxidatie en reductie?
• A: Oxidatie is het verzadigen van zuurstof in het
chloroplast, reductie is een chemische reactie
waarbij elektronen overspringen van de ene stof
op de
• B: Oxidatie is het verliezen van elektronen,
reductie is het ontvangen van elektronen
• C: Oxidatie is het verliezen van elektronen,
reductie en het verminderen van het aantal
elektronen
• D: Oxidatie is het ontvangen van elektronen,
reductie is het verliezen van elektronen.
Antwoord vraag 1
• B
• Juist, tijdens een redoxreactie gaan
elektronen van de ene stof over op de
andere. Stof A(red) > A(ox) en stof B(ox) >
B(red)
Vraag 2: Welke stoffen zijn
benodigdheden voor fotosynthese?
Antwoord vraag 2:
Koolstofdioxide (CO2), Water (H2O), zuurstof
(O2), en zonne-energie.
Deze zijn de benodigdheden voor fotosynthese. Bij
fotosynthese word lichtenergie omgezet in
chemische energie (ATP en NADPH), in de
bladgroenkorrels komt CO2 binnen via de
huidmondjes. De CO2 verspreid zich door
intercellulaire holtes via diffusie door het blad
heen. Als bijproduct van fotosynthese ontstaat
zuurstof en waterdamp, deze verlaten het
organisme ook weer via de huidmondjes.
Vraag 3: Wannaar staan de
huidmondjes van een blad open?
Antwoord vraag 3:
• Overdag
• Overdag staan de huidmondjes open
zodat CO2 naar binnen kan en
fotosynthese op kan treden. Dan kan
zuurstof en waterdamo ook via deze
openingen weer naar buiten als
bijproducten van fotosynthese.
Vraag 4: Wat betekend het als
elektronen in een hoger
aangeslagen toestand zijn?
Antwoord vraag 4:
• Dat betekend dat de elektronen in het
chlorofyl door middel van lichtenergie op
een hoger energieniveau terecht komen.
Ze zijn dan in ‘aangeslagen toestand’.
Vraag 5: Noem een vorm van
donkerreactie:
• Reacties waarbij enzymen de C van CO2 binden aan
5C-atomen. Er ontstaat een 6C atoomverbinding die
gelijk uiteenvalt in twee 3C atomen.
• Reacties waarbij de enzymen de ontstane verbinding
met 3C-atomen reduceren met behulp van de H uit
NADPH tot glyceraldehydfosfaat.
• Reacties waarbij enzymen de oorspronkelijke 5Catomen terugvormen uit een deel van de gevormde
glyceraldehydfosfaat moleculen.
• Reacties waarbij enzymen een klein deel van de
glyceraldehydfosfaat moleculen omzetten in
koolhydraten, bijv. glucose.
Vraag 6: Welke stoffen zijn nodig
voor een donkerreactie op gang te
zetten?
A: H2O, ADP, P(i) en NADP
B: 6 CO2 en 12 H2O
C: ATP, NADHP en CO2
D: Koolhydraat, ADP, P(i), NADP en H2O
Antwoord vraag 6:
• C
• A is fout want dat si de
brutoreactievergelijking van fotosynthese
• B is ook niet goed, dat is namelijk de
lichtreactie
• En D is de uitkomst van de donkerreactie.
Uit een donkerreactie ontstaan
koolhydraten (glucose) en ADP, P(i),
NADP en H2O
Vraag 7: De H+ ionen die ontstaan
bij de splitsing van water hopen
zich op in de lumen aan de
binnenzijde van het membraam.
Het concentratieverschil met de
buitenzijde van het membraam
levert energie op om ATP te
maken. Welk enzym is hiervoor
nodig en waar bevind het zich?
Antwoord vraag 7:
• Het enzym dat nodig is om ATP mee te
vormen is ATP-synthetase en dat bevind
zich in het membraam.
Vraag 8: Via wat bereikt het water
in een blad de bladgroenkorrels en
hoe komt het de cel binnen?
Antwoord vraag 8:
• Het water bereikt de bladgroenkorrels via
de houtnerven en via osmose komt het
water de cel binnen.
Vraag 9: wat zijn de beperkende
factoren bij fotosynthese en welke
beperkende factoren zijn er?
• A: Factoren die het proces van
fotosynthese vertragen, de beperkende
factoren zijn: dieren, zonsverduisteringen,
droogte en orkanen
• B: Factoren die het proces van
fotosynthese versnellen, beperkende
factoren zijn: hoeveelheid water,
lichtintensiteit, temperatuur en de CO2concentratie
Antwoord vraag 9:
• B
• B: Factoren die het proces van
fotosynthese versnellen, beperkende
factoren zijn: hoeveelheid water,
lichtintensiteit, temperatuur en de CO2concentratie
Vraag 10: Wat is de maximale
afstand waarop de cellen in een
blad zich van de nerf bevinden?
•
•
•
•
•
•
•
A: 100.000 nanometer
B: 4 micrometer
C: 1,5 centimeter
D: 0,135 centimeter
E: 12,3 millimeter
F: 0,5 Millimeter
G: 0,04 meter
Antwoord vraag 10:
• F
• De nerven vertakken zich zo fijn, dat de
cellen zich op een afstand van minder dan
0,5 millimeter van een nerf.