Transcript Fotosyntéza
Fotosyntéza Základ života na Zemi Fotosyntéza Zachycuje sluneční energii a z nejjednodušší sloučeniny uhlíku, oxidu uhličitého, vyrábí organickou hmotu 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 ATP a redukční činidlo NADPH + H+ probíhá na tylakoidech chloroplastů Sekundární (temnostní) fáze není závislá na světle, probíhá neustále! využívá produktů primární fáze vznikají jednoduché sacharidy probíhá ve stroma chloroplastu Světelná fáze Cyklický tok elektronů PI* Ferredoxin ADP + Pi ATP Komplex PI hυ Světelná fáze - Necyklický tok elektronů NADP+ Flavoprotein Ferredoxin PI* NADPH + H+ PII * ADP + Pi ATP PI 2 H+ PII hυ e- H2O ½ O2 hυ Shrnutí světelné fáze fotosyntézy Cyklický tok elektronů • vzniká ATP • zapojen je pouze jeden fotosystém 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+ Temnostní fáze je biosyntéza sacharidů z CO2 za pomoci redukčního činidla NADPH + H+ a energie ATP nepotřebuje světelnou energii, probíhá dokud se nevyčerpají zásoby ATP a NADPH + H+ je to řada enzymatických reakcí – nejznámější je tzv. hexosafosfátový- pentosafosfátový cyklus nebo též Calvinův cyklus Calvinův cyklus 1) Fixace CO2 v organické formě do ribulosa-1,5- bisfosfátu H2O CO2 2C3 C5 C6 3-fosfoglycerát 2) Redukce aktivovaného CO2 (3-fosfoglycerátu) za vzniku hexosy C3 + C3 C6 3) Regenerace akceptoru CO2 ribulosa-1,5- bisfosfátu Jiné způsoby fixace CO2 C3 rostliny •pšenice, oves, žito •pro C3 rostliny je typický Calvinův cyklus, prvním stabilním produktem je tříuhlíkatá látka C4 rostliny •kukuřice •primárním akceptorem CO2 je fosfoenolpyruvát , prvním produktem je čtyřuhlíkatá látka - oxalacetát rostliny CAM • kaktusy • tyto rostliny se přizbůsobily vysokým teplotám a nedostatku vody • přes den, mají kvůli ztrátám vody zavřené průduchy, nepřijímají tudíž CO2 , a neprobíhá tedy asimilace • v noci rostliny otevírají průduchy a přijímají CO2 , nemají ovšem k dispozici produkty světelné fáze, které byly spotřebovány v jiných metabolických drahách – proto schraňují CO2 ve vakuolách v podobě rozpustných kyselých látek •ve dne, kdy probíhá světelná fáze, se uvolňuje obsah vakuol, a dochází k asimilaci nashromážděného CO2 KONEC Použitá literatura: • Zdeněk Vodrážka, BIOCHEMIE, Academia • Kol. katedry biochemie Přf UK, BIOCHEMIE ZÁKLADNÍ KURZ