Fotosyntza Zklad ivota na Zemi Fotosyntza Zachycuje slunen

Fotosyntéza Základ života na Zemi

Fotosyntéza Ø Zachycuje sluneční energii a z oxidu uhličitého vyrábí organickou sloučeninu (sacharid) Ø 6 CO 2 + 12 H 2 O→ C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O Ø Je hlavním producentem kyslíku naší planety

Fáze fotosyntézy Primární (světelná) fáze je závislá na světle, za tmy neprobíhá! světelná energie se mění v chemickou vzniká O 2, ATP a redukční činidlo NADPH + H+ probíhá v membránách thylakoidů Sekundární (temnostní) fáze využívá produktů primární fáze vznikají jednoduché sacharidy probíhá ve stromatu chloroplastu

Plastidy • Semiautonomní buněčné organely, ve všech živých rostlinných buňkách • Dvojitá membrána • Uvnitř stroma • Ve stromatu thylakoidy • Thylakoidy: ØJednoduchá membrána ØUvnitř lumen

• Základní typ plastidu= proplastid • Proplastidy se na světle mění v chloroplasty grana Dvojitá membrán stroma

Shrnutí: • V membráně thylakoidu jsou struktury, v nichž probíhá primární fáze fotosyntézy (fotosystém I, fotosystém II) • Procesy sekundární fáze ve stromatu

• Karotenoidy: Ø absorpce energie pro fotosyntézu Ø ochrana fotosyntetického aparátu před poškozením při vysokých ozářenostech (xantofylový cyklus) • Chlorofyly jsou v membráně thylakoidů ve fotosystémech I a II

Chlorofyly • Absorbují fotony v modré a červené oblasti spektra, proto se jeví zeleně • Tvořeny porfinovým skeletem, v jehož centru je atom Mg, a fytolem (nenasycený alkohol- diterpen)

Světelná fáze Ferredoxin Cyklický tok elektronů cytochromy ATP ADP + P P 700* ADP + P P 700 PSI hυ ATP plastocyanin

NADPH + H+ NADP+ Světelná fáze Necyklický tok elektronů Ferredoxin P 680* Plastochinon P 700* cytochromy ADP + Pi hυ P 680 P 700 ATP PII hυ 2 H+ 2 e- H 2 O ½ O 2 Komplex OEC plastocyanin

NADPH + H+ NADP+ Světelná fáze Necyklická a cyklická Ferredoxin ADP + Pi P 680* ATP Plastochinon P 700* cytochromy ADP + Pi hυ P 680 P 700 ATP PII hυ 2 H+ 2 e- H 2 O ½ O 2 Komplex OEC plastocyanin

Shrnutí světelné fáze fotosyntézy Cyklický tok elektronů • elektrony se vrací zpět z ferrodoxinu (po spádu potenciálu, přenašeče: cytochromy, plastocyanin) na fotosystém I. • Vytváří se protonový gradient na membráně a tvoří ATP • Podílí se na něm fotosystém I, slouží k tvorbě ATP.

Shrnutí světelné fáze fotosyntézy Necyklický tok elektronů • vzniká ATP, redukční činidlo NADPH + H+ a kyslík • zapojeny jsou dva fotosystémy, zdrojem elektronů a protonů je voda Střídáním cyklického a necyklického toku rostlina reguluje tvorbu ATP a NADPH + H+

• Hlavním produktem světelné fáze je kyslík • Meziprodukty světelné fáze je ATP a NADPH + H+

Sekundární fáze ü za pomoci redukčního činidla NADPH + H+ a energie ATP získané z primární fáze se redukuje CO 2 na organickou sloučeninu (sacharid) ü Pomalejší než primární fáze üje to řada enzymatických reakcí – nejznámější je tzv. hexosafosfátový- pentosafosfátový cyklus nebo též Calvinův cyklus

Calvinův cyklus 1) Navázání CO 2 na pentózu (ribulosa-1, 5 - bisfosfátu): 6 CO 2 H 2 O 12 C 3 6 C 5 6 C 6 Nestálý- hydrolyzuje se kyseliny 3 -fosfoglycerové 2) Redukce oxidovaných trióz (kyseliny 3 -fosfoglycerové) pomocí ATP a NADPH + H+ za vzniku 2 redukovaných trióz: 12 C 3 12 C 3 3) 12 C 3 C 6 (glukóza) 10 C 3 škrob

Hatschův- Slackův cyklus • CO 2 + C 3 C 4 C 3 kys. fosfoenolpyrohroznová kys. oxaloctová C + C 5 2 C 3 (kys. 3 -fosfoglycerová)

Způsoby fixace CO 2 C 3 rostliny • pšenice, oves, žito • pro C 3 rostliny je typický Calvinův cyklus, prvním stabilním produktem je tříuhlíkatá látka C 4 rostliny • kukuřice • Rostliny C 4 fixují oxid uhličitý dvakrát. Fixaci v Calvinově cyklu (cyklus C 3) předchází Hatschův- Slackův cyklus • akceptorem CO 2 je trióza (kys. fosfoenolpyrohroznová) , prvním produktem je čtyřuhlíkatá látka – kys. oxaloctová

KONEC