FOTOSYNTZA phots svtlo synthesis skldn Fotosyntza je proces

FOTOSYNTÉZA photós = světlo synthesis = skládání

Fotosyntéza je proces, při kterém dochází k přeměně sluneční energie na energii chemických vazeb a k asimilaci CO 2 asimilace. . . zabudování uhlíku z anorganické sloučeniny do organické; jeho přeměna na podobu tělu vlastní sumární rovnice 6 CO 2 + 6 H 2 O světlo C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 chlorofyl

SVĚTLO Ø proud fotonů; 2 možné náhledy: částice X vlna Ø gama záření rentgenové z. UV viditelné infračervené mikrovlnné radiové Ø fotosyntetizující organismy využívají pouze viditelnou část spektra, tj. 390 – 720 nm fialová --- modrá --- zelená --- žlutá --- oranžová --- červená 720 nm viditelné světlo ULTRAFIALOVÉ Z. 10 nm 100 nm 1 m 390 nm INRAČERVENÉ Z. 10 m 100 m 1 mm

CHLOROFYL Ø zelené barvivo nacházející se v chloroplastech Ø je schopné absorbovat část světelného spektra Ø základem je tzv. porfyrinová struktura obsahující molekulu Mg 2+ Ø nejdůležitější je chlorofyl a (nejlépe pohlcuje červené a modré vlny) Ø pomocné pigmenty: chlorofyl b, c, d, karotenoidy molekula chlorofylu a

CHLOROPLASTY Ø čočkovitá tělíska, ve kterých probíhá fotosyntéza Ø na povrchu je dvojitá membrána Ø vnitřní prostor stroma § thylakoidy (obsahují chlorofyl) grana = sloupce z měchýřkovitých thylakoidů § DNA, ribozómy semiautonomní organely § škrobová zrna Ø původ chloroplastů vysvětluje ENDOSYMBIOTICKÁ TEORIE

FÁZE FOTOSYNTÉZY primární fáze Ø světlostní fáze Ø probíhá v thylakoidech Ø přeměna světelné energie tvorba ATP sekundární fáze Ø temnostní fáze Ø probíhá ve stromatu Ø tvorba sacharidů Ø nezávislá na světle

SVĚTLOSTNÍ FÁZE Ø chlorofyl pohlcuje foton Ø vyražení elektronu na vyšší energetickou úroveň při návratu se energie nevyzáří, ale „využije“ 1) k tvorbě ATP 2) k fotolýze vody Ø „výsledkem“ primární fáze je: ATP, O 2 a NADPH 2 zjednodušené schéma redukovaný koenzym na jednu molekulu kyslíku jsou potřeba dvě molekuly vody

TEMNOSTNÍ FÁZE Ø Calvinův cyklus Ø CO 2 se váže na pětiuhlíkatý cukr § (1911 -1997) § americký chemik § Nobelova cena – r. 1961 (funguje jako tzv. nosič) Ø asimilace CO 2 glukóza C 6 H 12 O 6 Ø reakce probíhají za spotřeby energie Ø dochází k oxidaci koenzymu NADPH 2 6 H 2 O 12 molekul koenzymu na 1 mol. glukózy; těchto 12 NADPH 2 vzniklo fotolýzou 12 molekul H 2 O 6 CO 2 6 C 5 Calvinův cyklus 12 NADPH 2 12 NADP 12 ATP

Ø v Calvinově cyklu jsou využity 2 produkty světlostní fáze § ATP jako zdroj energie § redukovaný koenzym NADPH 2 jako přenašeč vodíku, který slouží k redukci CO 2 (tyto vodíkové protony pochází z molekuly H 2 O) Ø molekula kyslíku, která vzniká při fotolýze vody je z hlediska fotosyntézy vlastně odpadní produkt Ø „poopravená“ rovnice: 6 CO 2 + 12 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O Ø glukóza sacharóza škrob

FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ FOTOSYNTÉZU 1) Světlo: Světlo jeho intenzita zvyšuje rychlost, ale jen do určité míry (světelná saturace) § světlomilné r. . stepní druhy, kulturní rostliny § stínomilné r. . lesní druhy 2) Voda: Voda vodní deficit uzavírá průduchy nedostatek CO 2 3) Oxid uhličitý: pro potřeby rostlin je jeho koncentrace v ovzduší nízká 4) Teplota: optimum kolem 20°C

Oranžově ohraničené obrázky jsou převzaty z knihy: ALBERTS, B. a kol. Základy buněčné biologie. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 1997