FOTOSYNTÉZA

Download Report

Transcript FOTOSYNTÉZA

FOTOSYNTÉZA
photós = světlo
synthesis = skládání
Fotosyntéza je proces, při kterém dochází k přeměně
sluneční energie na energii chemických vazeb a k
asimilaci CO2
asimilace ... zabudování uhlíku z anorganické
sloučeniny do organické; jeho přeměna na podobu
tělu vlastní
sumární rovnice
6 CO2 + 6 H2O
světlo
 C6 H12O6 + 6 O2
chlorofyl
SVĚTLO
 proud fotonů; 2 možné náhledy: částice X vlna
 gama záření  rentgenové z.  UV  viditelné 
infračervené  mikrovlnné  radiové
 fotosyntetizující organismy využívají pouze viditelnou
část spektra, tj. 390 – 720 nm
fialová --- modrá --- zelená --- žlutá --- oranžová --- červená
viditelné světlo
720nm
ULTRAFIALOVÉ Z.
10nm
100nm
1m
390nm
INRAČERVENÉ Z.
10m
100m
1mm
CHLOROFYL
 zelené barvivo nacházející se v
chloroplastech
 je schopné absorbovat část
světelného spektra
 základem je tzv. porfyrinová
struktura obsahující molekulu
Mg2+
 nejdůležitější je chlorofyl a
(nejlépe pohlcuje červené a
modré vlny)
 pomocné pigmenty: chlorofyl b,
c, d, karotenoidy
molekula chlorofylu a
CHLOROPLASTY
 čočkovitá tělíska, ve kterých probíhá fotosyntéza
 na povrchu je dvojitá membrána
 vnitřní prostor stroma
 thylakoidy (obsahují chlorofyl)  grana =
sloupce z měchýřkovitých thylakoidů
 DNA, ribozómy  semiautonomní organely
 škrobová zrna
 původ chloroplastů vysvětluje
ENDOSYMBIOTICKÁ TEORIE
FÁZE FOTOSYNTÉZY
primární fáze
 světlostní fáze
 probíhá v thylakoidech
 přeměna světelné
energie  tvorba ATP
sekundární fáze
 temnostní fáze
 probíhá ve stromatu
 tvorba sacharidů
 nezávislá na světle
SVĚTLOSTNÍ FÁZE
 chlorofyl pohlcuje foton
 vyražení elektronu na vyšší
energetickou úroveň  při
návratu se energie
nevyzáří, ale „využije“
1) k tvorbě ATP
2) k fotolýze vody
 „výsledkem“ primární fáze
je: ATP, O2 a NADPH2
zjednodušené schéma
redukovaný koenzym
na jednu molekulu kyslíku jsou potřeba
dvě molekuly vody
TEMNOSTNÍ FÁZE
 Calvinův cyklus
 CO2 se váže na pětiuhlíkatý cukr
 (1911-1997)
 americký chemik
 Nobelova cena – r.1961
(funguje jako tzv. nosič)
 asimilace CO2 
glukóza
C6H12O6
 reakce probíhají za
spotřeby energie
 dochází k oxidaci
koenzymu NADPH2
6 H 2O
12 molekul koenzymu na 1 mol. glukózy; těchto 12
NADPH2 vzniklo fotolýzou 12 molekul H2O
6 CO2
6C5
Calvinův
cyklus
12NADPH2
12H2
12NADP
12 ATP
 v Calvinově cyklu jsou využity 2 produkty světlostní
fáze
 ATP jako zdroj energie
 redukovaný koenzym NADPH2 jako přenašeč
vodíku, který slouží k redukci CO2 (tyto vodíkové
protony pochází z molekuly H2O)
 molekula kyslíku, která vzniká při fotolýze vody je z
hlediska fotosyntézy vlastně odpadní produkt
 „poopravená“ rovnice:
6 CO2 + 12 H2O  C6 H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
 glukóza
sacharóza
škrob
FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ
FOTOSYNTÉZU
1) Světlo: jeho intenzita zvyšuje rychlost, ale jen do
určité míry (světelná saturace)
 světlomilné r. ... stepní druhy, kulturní rostliny
 stínomilné r. ... lesní druhy
2) Voda: vodní deficit uzavírá průduchy 
nedostatek CO2
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