Fotosyntese

af: Lars A. Clark

Fotosyntese:   6 CO2  +  12 H2O  +  E   =>  C6H12O6  +  6 O2  +  6 H2O

Fotosyntesen foregr i Chloroblasterne (Bladenes grnkorn)

En af de vigtigste biokemiske synteser er fotosyntesen - den gr planterne i stand til at omstte vand H2O plus kuldioxid CO2  til Glucose C6H12O6, ilt O2 og vand H2O, vedhjlp af solenergi E

Glucose

C6H12O6

Glucose er et sukker stof, udfra glucose kan planterne danne stivelse, cellulose. f.eks. er stivelse hovedbestandelen i korn, kartofler, frugt o.lign.

Dannelsen af glucose ved hjlp af vand + kuldioxid samt solenergi

Det frste trin er at energien fra solen skal fanges af planterne, det sker i bladene hvor bladbningerne tillader at der optages kuldioxid  og der optages vand fra jorden gennemrodhrene og via xylemet i planten. Solen energi fanges i klorofylet ( giver bladene deres grnne farve). Planterne har to typer klorofyl A og B.

Chlorophyl a og b udgr de lysfangende pigmenter i det fotosyntetiske system hos hjere planter. Chlorophylerne ermagnesium indeholdende proteinbundne tetrapyrroler.Chlorophyl-molekylerne er kun svagt bundet til proteinmole-kylerne.

Den eneste forskel der er mellem chlorophyl a og b er at der i a er en methylgruppe (markeret lysegrn CH3 p figuren) mens der i b er enaldehydgruppe p en af pyrrolenhederne CHO.

Da ringsystemerne bestr af konjugerede (regelmssigt forskudt) dobbeltbindinger  er molekylerene i stand til at absorbere lys, jo flere konjugerede dobbeltbindinger jo lngere er blgelngden af det lys der kan absorberes.

Selvom udskiftningen af en methylgruppe med en aldehydgruppe kun er en meget lille ndring er der dog betydelige forskelle i absorptionsspektrene af de to molekyler. Energien fra solen bindes derfor som energirige bindinger i Klorofyl A og B.

Klorofyl A og B afviger kun lidt i forhold til hinanden, men deres absorptions-spektra er vidt forskellig

Klorofyllet liger i Choroplasterne, Chloroplasterne er plantecellens energiproducerende organeller. Chloroplastrene indeholder thylakoider ( membranskke ), hvor det fotosyntetiske apparat og ATP-syntesen er lokaliseret. Det indre af thylakoiderne benvnes lumen.

Chloroplastrene er forsynet med deres eget DNA i form af et lille ringformet kromosom, chloroplastrene har derfor ogs deres egen syntese af nogle f proteiner p ribosomer der er specifikke for chloroplastrene. (meget typer p at cloroplasterne oprindelig er opstet ved en symbiose )

De energirige bindinger og  elektrontransportkden er involveret i den oxidative ATP syntese (ATP = Adenosin triphosfat) i mitochondrierne.

Elektrontransportkden i mitochondrier bestr af fem proteinkomplekser samt proteinet cytochrom c. Elektrontransportkden er lokaliseret i den indre mitochondrie-membran, hvor ATPasen ogs er lokaliseret.

De fem proteinkomplekser er:

  1. NADH-dehydrogenase
  2. succinat dehydrogenase
  3. cytochrom reductase
  4. cytochrom oxidase
  5. ATP-ase.

Derudover bestr elektrontransportkden af cytochrom c og coenzym Q (ubiquinon). Under elektrontransporten fra NADH til NAD+  under forbrug af oxygen,  dannes der vand og der pumpes  protoner ud i rummet mellem den ydre og den indre membran. Derved opstr en elektrokemisk gradient, hvis hovedforml er at drive biosyntesen af ATP. Elektrontransportkden og ATP-biosyntesen er derved koblet via den elektrokemiske gradient. ATP syntesen katalyseres af ATPasen (enzymkompleks). ATPasen er et komplekst membran bundet multienzymkompleks der er lokaliseret p indersiden af den indre mitochondriemembran.

ATPasen resulterer i, at der sttes et phosfat molekyle p et AMP (adenosinmonophosfat), s det opbygges til ADP (adenosindiphosfat) herefter sttes der endnu et phosfat molekyle p ADP s det bliver til  ATP (adenosintriphosfat)

AdenosinTriPhosfat = ATP

ATP er organismens brndselselementer, det er ved hjlp af ATP's energirige phosfat bindinger at organismen oplager energi (en slags organisk batteri).

Nr cellerne skal bruge energi, f.eks. ved opbygning af fedtvv s fraspaltes Phosfat fra ATP til ADP, nr denne proces kobles p biosynteser opbygges der nye molekyler (f.eks. proteiner) under forbrug af ATP.

Det er et kompleks syntese system hvis forml det er at opbygge sukkerstof ud fra kuldioxid og vand ved hjlp af solenergi.