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Chemosynthese

No description
by

Niclas G.

on 8 July 2016

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Transcript of Chemosynthese

Chemosynthese &
Black Smoker
von Adriana Katirci & Niclas Gambal
Gliederung
Lithotrophie

Photolithotrophie

Chemolithotrophie

Vergleich Chemo-/Photosynthese

Organismen der Chemosynthese

Blacksmoker
Lithotrophie
Photolithotrophie
Chemolithotrophie
Vergleich Chemo-/Photosynthese
Organismen der Chemosynthese
Black Smoker
Vergleich der Abläufe
Photosynthese
Chemosynthese
Vergleich der Nutzer
Chemo-Organismen:
Photo-Organismen:
Quellenangaben
www.spektrum.de [05.07.16, 15:03]
www.planetwissen.de [05.07.16, 15: 04]
www.geo.de [05.07.16, 15:15]
www.max-wissen.de [05.07.16, 15:29]
www.klett.de [05.07.16 15:34]
www.wwf.de [05.07.16 15:40]
www.wissenschaft.de [05.07.16, 15:42]
www.flexikon.doccheck.de [05.07.16 16:04]
www.wikipedia.de [05.07.16]

Gehalten von Niclas Gambal &
Adriana Katirci




Bildquellen sind unter den Bildern
Bildquellen 2 Folien weiter

1. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg
2. http://www.focusterra.ethz.ch/sonderausstellungen/virtuelle-ausstellung/petrologie-meeresgeologie-2/_jcr_content/par/fullwidthimage/image.imageformat.lightbox.1748659586.png
3. https://pixabay.com/static/uploads/photo/2015/12/01/18/04/sheet-1072540_960_720.png
Allgemeines
Black Smoker sind hydrothermale Quellen





Verbreitung:
-Westlich der Azoren
-Mittelatlantischer Rücken


Black Smoker [Eisen]
White Smoker [Zink]
4. http://www.mpi-bremen.de/Binaries/Binary5561/black_Smoker1.jpg
5. http://4.bp.blogspot.com/-HWUXyOOrhS0/Ty2aqNmUPWI/AAAAAAAABqg/EPmmbAtgY7c/s1600/white_smoker.jpg
Aufbau
6. http://caribbeantectonics.weebly.com/uploads/2/5/8/3/25833890/_902257_orig.jpeg
Nutzung und Schutz
Black Smoker als Ökosystem
7. https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Geologisches%20Portrait/Lagerst%C3%A4tten/Black%20Smokers?lang=en&language=english
8. http://www.rene-finn.de/images/Golfstrom.jpg
Azoren
Mittelatlantischer Rücken
9. http://www.pravda-tv.com/wp-content/uploads/2012/04/ruecken.jpg
Allgemeines
ATP Bildung
Reduktion von NADP+
Reduktion von NADP+
Aerobe und Anaerobe Organismen
ATP Bildung
Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit
Fragen?
Vescomyde Venusmuscheln
Bathymodiolus Miesmuscheln
Röhrenwurm
Schwefelbakterien
10. https://idw-online.de/de/newsimage?id=34868&size=screen

13. http://ftp.mpi-bremen.de/pub/presse_p/Schwefelbakterien/Darkfield_3.jpg
14. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4e/Bathymodiolus_spec_600.jpg/300px-Bathymodiolus_spec_600.jpg
15. http://www.planet-wissen.de/natur/tiere_im_wasser/muscheln/intromuschelnteichmgjpg100~_v-ARDAustauschformat.jpg
16. http://www.scinexx.de/redaktion/wissen_aktuell/bild6/rota12g.jpg
Extremophile Lebewesen für Genetik

Hydrothermalefelder als Rohstoffquelle

Aufgrund hoher tiefe technisch unerreichbar

Umweltverbände fordern Meeresschutzgebiete
16. http://img.geo.de/div/image/3778/auto_01_popup.jpg
Basis der Nahrungskette: Schwefelbakterien

thermostabile Enzymsysteme und Zellbestandteile

über 350 neue Tierarten entdeckt
17. http://www.geomar.de/uploads/pics/2009-04-18_Meteor_M78-2_281_black-smoker_ROVTeam_GEOMAR_medium.jpg
Leben an Black Smokern

Regulieren die Temperatur von 80°C auf 22°C

Leben sessil

Schnelles Wachsum
Symbiose mit Bakterien
Schwefelwasserstoff ist für sie
giftig

Auf Sauerstoff angewiesen
Symbiose mit
Schwefelbakterien
Versorgung mit
Biomolekülen
Versorgung mit
sulfidischen Wässern
Schwefelbakterie
Rohrwurm
Ernährung durch Filtration

Leben mit Bakterien in Symbiose


Muschel
Bakterien
Nährstoffe
Sulfidisches Wasser
Chemosynthese
Besseres Filtersystem als Rohrwürmer

Symbiose mit Bakterien in den Zellen

Symbiose mit mehreren Bakterienarten
Herstellung von ATP & NADPH/H

Kohlenstofffixierung aus CO2

Autotroph

Sonnenlicht zum Energiegewinn
Herstellung von ATP & NADPH/H

Kohlenstofffixierung aus CO2

Autotroph

Energiegewinn durch Oxidation anorganischer Stoffe
Cyanobakterien

Pflanzen

Organismen mit Chloroplasten
Schwefelbakterien

Methanobakterien

Organismen die mit diesen in Symbiose stehem
Allgemeines
Bestimmter Stoffwechseltyp

Lithotrophie von Steinen ernähren

Anorganische
Reduktionsmittel
Vorkommen lithotropher Organismen
Funktion
Regeneration der Coenzyme
Anorganische Elekronendonatoren
Manche Organismen sind
fakultiv lithotroph
Reduktionen der Biosynthese
Coenzyme als Elektronenüberträger

Bei Pflanzen:

Autotrophe Organismen nutzen Coenzyme

organotroph organische Elektronendonatoren
NADPH+H+ NADP+
17. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ea/Cyanobacteria_Aggregation2.jpg
ATP ADP+P
18. http://www.abiwissen.info/Bilder/biologie_calvin_zyklus.gif
19. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/RT8-4.jpg
Verbreitet bei Prokaryoten

Bei Eukaryoten in den Organellen




Diese stammen von Prokaryoten
Elektronendonatoren
Viele verschiedene Donatoren










Verschiedene Enzyme zur Nutzung
20. https://de.wikipedia.org/wiki/Lithotrophie
Anorganischer Stoffaufbau



Sonnenlicht
Energie
Allgemeines
Photsynthese
Energie
Aerobe Organismen
Anaerobe Organismen
21. https://www.dekorationsartikel.net/deko-shop/media/deko-bilder/klein/Philo-Pflanze-gruen-img-683427.png
Cyanobakterien & Pflanzen

H2O als Reduktionsmittel

O2 als Abfallprodukt
Photolithotrophe Bakterien

H2S als Reduktionsmittel

Anoxygene Photosynthese

Schwefel als Abfallprodukt
22. https://rust-wiki.com/images/thumb/1/1d/Sulfur.png/300px-Sulfur.png
23. http://www.chemgapedia.de/vsengine/media/vsc/de/ch/8/bc/stoffwechsel/photosynthese/flash/photosynthoverv_anim2_swf_altref.jpg
Photosynthese
Energiegewinn ohne Licht

Durch exergone Redoxreaktionen

Energie variiert


Differenz aus Akzeptor und Donator
Aerobe Organismen nutzen O2

O2 starkes Oxidationsmittel

Anaerobe Organismen Bakterien & Archaeen

Als schwachen Akzeptor Sulfat & CO2
Membranpotential





ATP Bildung durch Spannung

Endotherme Reaktion:
ADP + Phosphat → ATP + ΔH, ΔH ca. 35 kJ/mol
Redoxreaktionen
Membranenpotential
H+ produzierende auf Außenseite

H+ verbrauchende auf Innenseite

Zellmembranen zu Stapeln gefaltet
24. http://www.nature.com/scitable/content/ne0000/ne0000/ne0000/ne0000/14705175/U3CP5-1_ChloroplastStructu_ksm.jpg
NADP+
schwache Reduktionsmittel
NADPH
ATP
Elektronen Transportkette

Erhöht Niveau von Reduktionsmitteln

ATP/Membranpotential



Regeneration durch Protonen
umgekehrte Protonpumpen
reverse Atmungskette
25. https://de.wikipedia.org/wiki/Lithotrophie#/media/File:Nitrobacter_2a.svg
Elektronentransportkette
Elektronen auf schwache Ox. Mittel

Energie Verbrauch

Es entsteht ein starkes Reduktionsmittel
Lithoautotrophie
Manche Organismen brauchen CO2

CO2 mit NADPH reduziert

Andere können organische Quellen nutzen
Autotroph

Oxidieren H2S zu reinen Schwefel/Sulfat
Nicht-phototroph:

exergone Schwefeloxidation
Phototroph:

Nutzen H2S als Elektronenquelle

Anoxygene Photosynthese
26. https://de.wikipedia.org/wiki/Lithotrophie#/media/File:Mitchell-simple2a.svg
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