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/fotosynthese/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 5C-atomen 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 CO2-concentratie

Antwoord vraag 9:

• B

• B: Factoren die het proces van fotosynthese versnellen, beperkende factoren zijn: hoeveelheid water, lichtintensiteit, temperatuur en de CO2-concentratie

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.