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 1m 390nm INRAČERVENÉ Z. 10m 100m 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