Transcript C3, C4, CAM rostliny - Gymnázium a obchodní akademie Chodov

Gymnázium a obchodní akademie Chodov
Smetanova 738, 357 35 Chodov
Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0376
Šablona: BOTANIKA
Pořadí šablony a sada: 6. Botanika
Materiál: VY_32_INOVACE_BOT.6
Vytvořený ve školním roce: 2013
Téma: C3, C4, CAM rostliny
Předmět a třída: BIOLOGIE, kvinta osmiletého gymnázia
Anotace: Materiál je určen pro výklad učiva Fotosyntéza – C3, C4, CAM rostliny.
Je potřeba PC s internetem, projektor, microsoft powerpoint. Je vhodné, ale ne
nutné, aby měli PC k dispozici i žáci.
Autor: Mgr. Lucie Koudelková
Klíčová slova: fotosyntéza, Calvinův cyklus, Hatch-Slackův cyklus
Ověřený dne: 14. 11. 2013
C3, C4, CAM rostliny
Rozdělení rostlin podle
způsobu fixace CO2 při
fotosyntéze
• Dělení organismů podle způsobu výživy:
– Heterotrofní organismy
– Autotrofní organismy
? Víš, jaký je rozdíl mezi těmito dvěma typy
organismů?
Nápověda: heterotrofní organismy jsou např. všichni živočichové a autotrofní
organismy jsou zelené rostliny
Autotrofní organismy
AUTO= samo
TROFNÍ=živící se
(jako autoportrét, autobiografie…)
• Organismy, které jsou schopny sami vytvářet
organické látky z látek anorganických.
• Jsou schopny FOTOSYNTÉZY
• AUTO = vystačí si sami
• př: zelené rostliny, řasy
Heterotrofní organismy
HETERO = jiný
TROFNÍ = živící se
(jako heterosexuál = je na jiné/opačné pohlaví)
• Organismy, které nejsou schopny sami
vytvářet organické látky z látek anorganických.
• Nejsou schopny FOTOSYNTÉZY
• Jsou závislé svou existencí na autotrofních
organismech
• HETERO = jsou závislí na ostatních
• př: živočichové, nezelené rostliny
C3 rostliny
• Probíhá u nich pouze Calvinův cyklus
(temnostní fáze fotoyntézy)
• Prvním produktem fotosyntézy je kyselina
3–fosfoglycerova (PGA)
– PGA je tříuhlíkatá, proto C3 rostliny
• Patří sem většina rostlin mírného pásmu
Calvinův cyklus
• Princip:
1) Vazba CO2 na RUBP (ribulosa– 1,5 –bifosfát) za
vzniku nestabilního šestiuhlíkatého produktu,
který se hned rozpadá na 2 molekuly kyseliny
3–fosfoglycerové (PGA)
Calvinův cyklus
• Princip
2) Redukce PGA na GAP (glyceraldehyd–3–fosfát)
díky koenzymu NADPH + H+ z primární fáze
fotosyntézy
Calvinův cyklus
• Princip:
3) Regenerace RUBP a výroba glukózy díky energii
ATP z primární fáze fotosyntézy
Calvinův cyklus
• Podle základní rovnice fotosyntézy vycházíme
ze šesti molekul CO2. Vznikne tedy 12
tříuhlíkatých molekul (GAP), z nichž pouze 2
jsou využity k výrobě šestiuhlíkaté glukózy.
• Zbytek molekul se spotřebuje při regeneraci
RUBP
6CO2 + 6 H2O
C6H12O6 + 6O2
C4 rostliny
• Kromě Calvinova cyklu zde probíhá i tzv.
Hatch–Slackův cyklus
• Akceptorem CO2 je fosfoenolpyruát (PEP)
• Výsledným produktem je malát
– Malát je čtyřuhlíkatý, proto C4 rostliny
C4 rostliny
Princip:
• CO2 je navázán na PEP za vzniku malátu
• Malát může být transportován do jiných
buněk
• Zde se z něj dekarboxylací uvolní CO2
• CO2 vstupuje do Calvinova cyklu a vzniká
GLUKÓZA
C4 rostliny
• Calvinův cyklus (CC) a HatchSlackův cyklus (HSC) jsou zde
prostorově separovány
Obr. 1
• Je zde dosaženo vyšší koncentrace
CO2
• Vyskytuje se u některých tropických
rostlin (např. kukuřice, proso,
cukrová třtina)
Obr. 2
CAM rostliny
(Crassulacean Acid Metabolism)
• CC a HSC jsou zde od sebe prostorově i časově
separovány
Princip
• V noci = otevřené průduchy, fixace CO2 na PEP
z vzniku malátu (probíhá HSC)
• Ve dne = zavřené průduchy, dekarboxylace
malátu a vstup CO2 do CC
CAM rostliny
• U rostlin na místech s
vysokou intenzitou
slunečního záření, vysokou
denní teplotou a nízkou
vlhkostí
• Přes den mají zavřené
průduchy jako ochranu před
nadbytečnou ztrátou vody
Obr. 3
Úkol: Vysvětli rozdíl mezi C3, C4 a CAM
rostlinami…
(správnost odpovědí si ověř podle prezentace)
Použitá literatura a internetové zdroje
1. Jamain. Maize [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www:
<http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Maize_J6.JPG >
2. Dalgial. :Panicum miliaceum 2.JPG[online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www:
<http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Panicum_miliaceum_2.JPG >
3. Boyd Norton. White popy, desert flower [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www:
<http://commons.wikimedia.org/wiki/File:WHITE_POPPY,_DESERT_FLOWER_-_NARA__544879.jpg?uselang=cs#>
• ČABRADOVÁ, V. HASCH, F., SEJPKA, J. VANĚČKOVÁ, I. Přírodopis 7, učebnice pro základní
školy a víceletá gymnázia. FRAUS, 2005, ISBN 80-7238-424-4
• DOSTÁL, P. Anatomie a morfologie rostlin v pojmech a nákresech. Univerzita Karlova v
Praze, Pedagogická fakulta, Praha, 2004, ISBN 80-7290-179-6
• SKÝBOVÁ, J. Stručný přehled systému a ekologie vyšších semenných rostlin. Univerzita
Karlova v Praze, Pedagogická fakulta, Praha, 2003, ISBN 8072901516
• KINCL, M. KINCL, L. JAKRLOVÁ, J. Biologie rostlin pro gymnázia. Fortuna, 2008, ISBN 807168-947-5
• Obrázky vlastní