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