Fotosysteem: verschil tussen versies

495 bytes toegevoegd ,  12 jaar geleden
geen bewerkingssamenvatting
k (Bot: automatisch tekst vervangen (- ontrekken + onttrekken))
[[Image:Two views of photosystem I trimer.PNG|thumb|250px|Fotosysteem-I-molecule, bestaat uit drie dezelfde onderdelen. Boven: bovenaanzicht; Onder: zijaanzicht.]]
 
EenBij '''fotosysteem'''de (ook[[lichtreacties]] van fotosynthese zijn twee zogenaamde '''photosysteemfotosystemen''') isbetrokken, eenfotosysteem verzameling van [[proteïne]]nI en [[pigment]]-moleculenII ([[Bladgroen|chlorofyl]]afg. PSI en [[carotinoïde]]II). Een fotosysteem is in staat om lichtenergie om te zetten in chemische bindingen. Een fotosysteem is een zogenaamd intergraal eiwitcomplex. Dit betekent dat het [[thylakoïde]]-membraanuit vaneen [[Blauwalgen|cyanobacteriën]]heleboel (blauwalgen)eiwitten en [[chloroplast]]en,andere moleculen bestaat die bijallemaal demet [[lichtreactie]]elkaar samenwerken. Met intergraal wordt bedoelt dat het het hele mebraan van de oxygene [[fotosynthesethylakoïde]] lichtenergiebespant. Het kan zowel reacties in chemischede energiestroma aangaan als in de omzetlumen. Ze komen voor bij [[fototroof|fototrofe]] cyanobacteriën en [[Eukaryoten|eukaryotischen]] [[organismen]] ([[planten]] en [[protisten]]).
 
Alle twee de fotosystemen bestaan uit twee componenten: een kerncomplex en een zogenaamd '[[light-harvesting antenna complex]]' (LHC), een Nederlandse naam is er niet. Dit antenne complex bestaat uit heleboel pigmentmoleculen (vooral [[chlorofyl]], maar ook [[carotenen]]) die allemaal in dienst staan van het reactiecentrum van het kerncomplex. De pigmentmoleculen in het LHC geven hun energie die ze opvangen van het licht af aan een zogenaamd doelwitpigment. Dit doelwitpigment ligt in het reactiecentrum. Alleen in dit reactiecentrum vind uiteindelijk de reactie plaats die de lichtenergie omzet in chemische energie.
==Fotosysteem I==
In fotosysteem I (700 nm) worden de elektronen gebruikt voor het creëren van NADPH volgens:
 
:[[Nicotinezuur|NADP]]<sup>+</sup> + H<sup>+</sup> + 2 e<sup>-</sup> → NADPH
 
NADPH is de belangrijkste [[reductor]] in cellen en levert een bron van elektronen voor diverse andere reacties. Chlorofyl houdt hieraan een tekort aan elektronen over die vervolgens weer teruggewonnen moeten worden uit andere reductoren. In planten en algen is deze reductor water, wat leidt tot de productie van zuurstof:
 
:2 H<sub>2</sub>O → O<sub>2</sub> + 4 H<sup>+</sup> + 4 e<sup>-</sup>
 
Het valt op dat de zuurstof dus afkomstig is uit water en ''niet'' uit kooldioxide. Dit is voor het eerst voorgesteld door [[C. B. Neil]] die fotosynthetische bacteriën bestudeerde in de jaren '30. Behalve de cyanobacteriën gebruiken bacteriën [[sulfide]] en [[waterstof]] als reductor waardoor geen zuurstof vrij komt.
 
De netto reactie van de lichtreactie wordt dan: 12H<sub>2</sub>O + 12NADP + nADP + nP → 6O<sub>2</sub> + 12NADPH<sub>2</sub> + nATP
 
De netto reactie van de donkerreactie is: 6CO<sub>2</sub> + 12NADPH<sub>2</sub> + 12ATP → C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub> + 12NADP + 6H<sub>2</sub>O + 12ADP + 12P
 
De ATP en NADPH die geproduceerd worden met fotosynthese leveren energie voor diverse biochemische processen. In planten is de belangrijkste hiervan de calvincyclus waarbij koolstofdioxide wordt omgezet in [[ribulose]] (en vervolgens andere suikers). Deze reacties worden ook wel de donkerreacties genoemd omdat ze geen licht nodig hebben, niet omdat ze voornamelijk in het donker plaats zouden vinden!
 
Er zijn bacteriën die als electronendonor niet water maar sulfide gebruiken. De reactie ziet er zo uit:
12H<sub>2</sub>S + 6CO<sub>2</sub> → C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub> + 6H<sub>2</sub>O + 6S .
 
==Fotosysteem II==
In Fotosysteem II (PSII) beginnen de lichtreacties van de fotosynthese. PSII is een integraal membraaneiwitcomplex. Daarmee wordt bedoelt dat PSII een complex is van heel veel verschillende eiwitten die allemaal met elkaar samenwerken en dat PSII het hele membraan van een thylakoïde overspant. Er komen reacties voor in de lumen en de stroma zijde van de thylakoïde. De eiwitten en moleculen die nodig zijn voor de reacties in het reactiecentrum zijn gebonden aan twee lange polypeptiden (D1 en D2 genaamd). Dit reactiecentrum bestaat uit een speciaal paar van chlorofyl moleculen. Dit speciale paar is een dimeer van twee chlorofyl-a moleculen. Het wordt een speciaal paar genoemd vanwege zijn fundamentele rol in de fotosynthese. Verder bestaat PSII ook nog uit verschillende antennesystemen aan de stroma zijde, met als doelwitpigment P680 en ligt er ook nog een heel belangrijke mangaancluster aan de lumen kant.
 
De totaalreactie die plaats vindt in fotosysteem II is:
 
Als we deze reactie samen nemen met de omzetting van quinone die we al in een reactie hadden gezet krijgen we weer de totaalreactie van PSII.
 
==Fotosysteem I==
In fotosysteem I (700 nm) worden de elektronen gebruikt voor het creëren van NADPH volgens:
 
:[[Nicotinezuur|NADP]]<sup>+</sup> + H<sup>+</sup> + 2 e<sup>-</sup> → NADPH
 
NADPH is de belangrijkste [[reductor]] in cellen en levert een bron van elektronen voor diverse andere reacties. Chlorofyl houdt hieraan een tekort aan elektronen over die vervolgens weer teruggewonnen moeten worden uit andere reductoren. In planten en algen is deze reductor water, wat leidt tot de productie van zuurstof:
 
:2 H<sub>2</sub>O → O<sub>2</sub> + 4 H<sup>+</sup> + 4 e<sup>-</sup>
 
Het valt op dat de zuurstof dus afkomstig is uit water en ''niet'' uit kooldioxide. Dit is voor het eerst voorgesteld door [[C. B. Neil]] die fotosynthetische bacteriën bestudeerde in de jaren '30. Behalve de cyanobacteriën gebruiken bacteriën [[sulfide]] en [[waterstof]] als reductor waardoor geen zuurstof vrij komt.
 
De netto reactie van de lichtreactie wordt dan: 12H<sub>2</sub>O + 12NADP + nADP + nP → 6O<sub>2</sub> + 12NADPH<sub>2</sub> + nATP
 
De netto reactie van de donkerreactie is: 6CO<sub>2</sub> + 12NADPH<sub>2</sub> + 12ATP → C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub> + 12NADP + 6H<sub>2</sub>O + 12ADP + 12P
 
De ATP en NADPH die geproduceerd worden met fotosynthese leveren energie voor diverse biochemische processen. In planten is de belangrijkste hiervan de calvincyclus waarbij koolstofdioxide wordt omgezet in [[ribulose]] (en vervolgens andere suikers). Deze reacties worden ook wel de donkerreacties genoemd omdat ze geen licht nodig hebben, niet omdat ze voornamelijk in het donker plaats zouden vinden!
 
Er zijn bacteriën die als electronendonor niet water maar sulfide gebruiken. De reactie ziet er zo uit:
12H<sub>2</sub>S + 6CO<sub>2</sub> → C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub> + 6H<sub>2</sub>O + 6S .
 
==Zie ook==