| Autor |
Nachricht |
Rebe
Gast
|
 Verfasst am: 27. Dez 2016 23:36 Titel: Photosystem I & II |
 |
|
Meine Frage:
Laut dem Campell (Ausgabe 2016) wird im Photosystem II das Reaktionszentrum durch Photonen angeregt die über die äußersten Moleküle die Photonen als Kette bis nach innen zum Reaktionszentrum das aus den beiden speziellen Chlorophyl a-Molekülen besteht welchge daraufhin ein Elektron an den primären Elektronenaktzeptor weiterleiten.
Dazu mehrere Fragen:
1. Sind die Chlorophyl a-Moleküle auf irgendeine Weise miteinander Verbunden? z.B. Kovalent? Daraus ergibt sich nämlich folgende Frage:
2. Im Campell steht es so geschrieben das beide Moleküle gleichzeitig oxidiert werden.. was heißt das genau? Denn das ist mir viel zu ungenau.
Heißt das es werden 2 Elektronen an den primären Elektronenaktzeptor übertragen? Wenn ja, wie geht das? Ich mein, es funktioniert ja über differenz wie bei Ionenbindung wenn ich das richtig verstanden hab. Der Aktzeptor will unbedingt Elektronen haben, die differenz des Reaktionszentrums und des primären Moleküls ist nicht hoch genug als das Elektronen übertragen werden könnten. Im angeregten Zustand sind die Elektronen weiter von dem Kern entfernt (spezielles Elektronenpaar des Reaktionszentrums) und können dann so übertragen werden.
Ist mein Gedankengang richtig? Wenn ja stellt sich mir in dem Moment die Frage: Wozu müssen beide Moleküle des Reaktionszentrums angeregt sein, wieso gleichzeitig? Und wieso nimmt der Aktzeptor nur beide gleichzeitig auf anstatt nur eines?
Irgendwas versteh ich dabei nicht und weder im Internet noch im Campell ist dies genau erklärt.
3. Das Photon springt von den äußeren Molekülen zu den inneren bis dieses Photon das Reaktionszentrum trifft. Dazu 2 zusammenhänge Fragen:
3.1 Springt das Photon rein zufällig hin und her und kann so auch mal zum Chlorophyll von vorher zurückspringen bzw vllt sogar aus dem Lichtsammelkomplex austreten in dem es sozusagen um 180° reflektiert wird und eben austritt?
3.2 Verliert das Photon bei jedem Sprung an Energie? Es heißt ja das ein Teil der Energie des Lichts in wärme umgewandelt wird, teilweise durch Carotinoide um eine "Übersättigung" zu verhindern.. diese speziellen Moleküle wandeln die überschüssigen Photone gezielt in Wärme um. Aber wie sieht es mit den anderen Cholorohyll Molekülen aus? Wandeln diese das Photon bei jedem Sprung in etwas Wärme oder behalten diese ihre Energie vollständig?
Denn wenn das Springen zufällig geschiet kann es ja vorkommen oder könnte es vorkommen das das Photon zuviel Energie verliert.
Wie stark hängt das Photosystem II (und I falls die selbe Physik gilt) davon ab?
Meine Ideen:
Ansätze zu meine Fragen stehen in den Fragen selbst mit bei. |
|
 |
PaGe
Moderator
Anmeldungsdatum: 19.03.2007
Beiträge: 3549
Wohnort: Hannover
|
| Verfasst am: 28. Dez 2016 02:11 Titel: Re: Photosystem I & II |
|
|
| Rebe hat Folgendes geschrieben: | | 1. Sind die Chlorophyl a-Moleküle auf irgendeine Weise miteinander Verbunden? z.B. Kovalent? Daraus ergibt sich nämlich folgende Frage: |
Meines Wissens nicht. Sie sind freilich in einem Proteinkomplex eingelagert.
| Zitat: | 2. Im Campell steht es so geschrieben das beide Moleküle gleichzeitig oxidiert werden.. was heißt das genau? Denn das ist mir viel zu ungenau.
Heißt das es werden 2 Elektronen an den primären Elektronenaktzeptor übertragen? |
Ja
| Zitat: | | Wenn ja, wie geht das? Ich mein, es funktioniert ja über differenz wie bei Ionenbindung wenn ich das richtig verstanden hab. |
???. Du schreibst sehr kryptisch.
| Zitat: | | Der Aktzeptor will unbedingt Elektronen haben, die differenz des Reaktionszentrums und des primären Moleküls ist nicht hoch genug als das Elektronen übertragen werden könnten. Im angeregten Zustand sind die Elektronen weiter von dem Kern entfernt (spezielles Elektronenpaar des Reaktionszentrums) und können dann so übertragen werden. |
Wenn ich deine Ausführungen richtig interpretiere, versuchst du gerade die Redoxpotentiale ins Spiel zu bringen. Es ist richtig, dass das Redoxpotential sinkt und damit eine Elektronenabgabe erst möglich wird.
| Zitat: | | Ist mein Gedankengang richtig? Wenn ja stellt sich mir in dem Moment die Frage: Wozu müssen beide Moleküle des Reaktionszentrums angeregt sein, wieso gleichzeitig? Und wieso nimmt der Aktzeptor nur beide gleichzeitig auf anstatt nur eines? |
Ohne Anregung wäre das Redoxpotential zu hoch, sodass die Elektronen nicht abgegeben werden könnten. Das hast du vorher eigentlich schon erklärt. Und das Plastochinon braucht eben zwei Elektronen, um zum Plastochinol zu werden, das dann die Elektronen transportieren kann. Würde nur ein Elektron übertragen werden, würde ein instabiles Zwischenprodukt entstehen, das wahrscheinlich wieder zurückreagieren würde. Daher muss das zweite Chlorophyll-Molekül mit einem leicht abzuspaltenden Elektron vorhanden sein.
| Zitat: | 3. Das Photon springt von den äußeren Molekülen zu den inneren bis dieses Photon das Reaktionszentrum trifft. Dazu 2 zusammenhänge Fragen:
3.1 Springt das Photon rein zufällig hin und her und kann so auch mal zum Chlorophyll von vorher zurückspringen bzw vllt sogar aus dem Lichtsammelkomplex austreten in dem es sozusagen um 180° reflektiert wird und eben austritt? |
Schau dir die Absorptionsmaxima der Pigmente in der Lichtsammelfalle noch einmal genau an. Bei jeder Absorption kannst du davon ausgehen, dass ein kleiner Teil auch noch als Wärme abgespalten wird, sodass die Energie abnimmt und nur "innere" Pigmente diese Strahlung noch gut absorbieren können. Daher gibt es schon ein Richtungstrend. Allerdings werden die Photonen nicht gerichtet abgestrahlt. Es könnte aber natürlich die Pigmente eines benachbarten Lichtsammelkomplexes treffen.
| Zitat: | | 3.2 Verliert das Photon bei jedem Sprung an Energie? Es heißt ja das ein Teil der Energie des Lichts in wärme umgewandelt wird, teilweise durch Carotinoide um eine "Übersättigung" zu verhindern.. diese speziellen Moleküle wandeln die überschüssigen Photone gezielt in Wärme um. Aber wie sieht es mit den anderen Cholorohyll Molekülen aus? Wandeln diese das Photon bei jedem Sprung in etwas Wärme oder behalten diese ihre Energie vollständig? |
Siehe oben. Es gibt praktisch immer eine Wärmeabstrahlung. Informiere dich am besten einmal über Energiezustände von Molekülen.
| Zitat: | | Denn wenn das Springen zufällig geschiet kann es ja vorkommen oder könnte es vorkommen das das Photon zuviel Energie verliert. |
Theoretisch denkbar, aber die Absorptionsspektren aller Moleküle sind nicht so diskret, dass genau ein Energiegehalt gefordert ist. Allerdings gehen durchaus Photonen für die Fotosynthese "verloren".
| Zitat: | | Wie stark hängt das Photosystem II (und I falls die selbe Physik gilt) davon ab? |
Ich weiß nicht mehr genau, wie hoch die Wirkungsgrad ist, allerdings bewegen wir uns dort maximal im einstelligen Prozentbereich. Es bleibt also immer sehr viel Energie ungenutzt.
_________________
Die deutsche Rechtschreibung ist Freeware, du darfst sie kostenlos nutzen. Aber sie ist nicht Open Source, d. h., du darfst sie nicht verändern oder in veränderter Form veröffentlichen.
Zuletzt bearbeitet von PaGe am 28. Dez 2016 23:01, insgesamt einmal bearbeitet |
|
|
Rebe
Gast
|
| Verfasst am: 28. Dez 2016 13:34 Titel: |
|
|
Danke für die Antwort. So wirklich verstehen tu ich es dennoch nicht.
Für das Verständniss der Photosynthese selbst ist es aber zum Glück nicht zwingend notwendig zu wissen wie man auf die Produkte kommt bzw. die Zwischenprodukte wie NADP+ usw...
Werde mal in oder nach der nächsten Vorlesung zum Dozenten gehen und eine konkrete Antwort dafür anfordern.
Problem ist halt das wir bereits am ersten Tag nach den Ferien unsere Klausur haben.. |
|
|
PaGe
Moderator
Anmeldungsdatum: 19.03.2007
Beiträge: 3549
Wohnort: Hannover
|
| Verfasst am: 28. Dez 2016 22:44 Titel: |
|
|
Ich verstehe nicht einmal genau dein Problem.
_________________
Die deutsche Rechtschreibung ist Freeware, du darfst sie kostenlos nutzen. Aber sie ist nicht Open Source, d. h., du darfst sie nicht verändern oder in veränderter Form veröffentlichen. |
|
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
