Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Fotosyntéza Jiří Šantrůček Přírodovědecká fakulta Jihočeské univerzity Katedra fyziologie rostlin Ústav molekulární biologie AV ČR České Budějovice e-mail:

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Fotosyntéza Jiří Šantrůček Přírodovědecká fakulta Jihočeské univerzity Katedra fyziologie rostlin Ústav molekulární biologie AV ČR České Budějovice e-mail:"— Transkript prezentace:

1 Fotosyntéza Jiří Šantrůček Přírodovědecká fakulta Jihočeské univerzity Katedra fyziologie rostlin Ústav molekulární biologie AV ČR České Budějovice

2 1/ Jaký je význam slova „foto-syntéza“ ? 2/ Jaký má fotosyntéza význam pro život na Zemi ? 3/ Dokážete pojmenovat vstupy a výstupy ? Odkud pochází kyslík? 4/ Kde k fotosyntéze dochází ? Máte na to !?

3 Passioura, Plants in Action H2OH2OH2OH2O O2O2O2O2 ATP, NADPH CO 2 cukry foton ( nm) Fotosyntéza – zjednodušená časoprostorová škála

4 Obsah Přehled fotosyntézy:Přehled fotosyntézy: –Bilance: Má dáti, dal. –Místo činu: Chloroplast (anatomie) –Co se v chloroplastech děje? A jak se na to přišlo? –Thylakoidní membrána, primární procesy –Enzymatické pochody ve stromatu (bude příště) Primární pochody a struktury ve fotosyntéze:Primární pochody a struktury ve fotosyntéze: –Absorpce světelného kvanta - pigmenty –Separace náboje –Transport elektronů –Syntéza ATP, NADPH Ochrana fotosyntetického aparátu a regulace pochodů při fotosyntézeOchrana fotosyntetického aparátu a regulace pochodů při fotosyntéze

5 CO 2 + 2H 2 A  (CH 2 O) + 2A + H 2 O hh (1) Donor elektronůfoto.obecně: CO 2 + 2H 2 O  (CH 2 O) + O 2 + H 2 O hh (2) foto. oxygenní: vyšší i nižšší rostliny, řasy sinice CO 2 + 2H 2 S  (CH 2 O) + 2S + H 2 O hh (3)(3) foto. anoxygenní: fotosyntetické bakterie Má dáti – dal: souhrnná reakce

6 Místo činu

7 Chloroplast = fotosyntetická organela eukaryot vnější membrána vnitřní membrána Am = škrobová zrna Th = thylakoid (stromatální) G = grana Pg = plastoglobuly

8 Chloroplast - fotosyntetická organela eukaryot

9 Eukaryontní buňka: chloroplast U,K 101 A = škrobové zrno, G = grana Pg = plastoglobuly Co se děje v chloroplastech? A jak se na to přišlo? Robert Hill (30-tá léta, akceptory elektronů, na světle měřil produkci O 2 z vody) Daniel Arnon (50-tá léta, izolované chloroplasty váží CO 2 a vytvářejí z něj cukry) Melvin Calvin & …… (50-60 l., sled enzym. reakcí) 6C → chloroplastový škrob

10 D. Walker 57 Škrobový sluneční tisk list Geranium, negativ obrazu...

11 Mechanismus primárních fotosyntetických procesů

12 Musí existovat dva spřažené mechanismy přeměny světla v chloroplastu. Musí existovat dva spřažené mechanismy přeměny světla v chloroplastu. Z čeho to vyplynulo ? Z čeho to vyplynulo ?

13 Karikatura toku elektronů thylakidní membránou

14 schéma thylakoidní membrány s vybranými základními bílkovinnými komplexy U,K 100

15 Řetězce přesunu elektronů v thylakoidní membráně - Z schéma

16 Buch s.595 Elektronový transport ve fotosyntetické membráně při oxygenní fotosyntéze (Z-schéma)

17 Řetězce přesunu elektronů a protonů v thylakoidní membráně

18 Membránová organizace Z-schématu

19 Vstupy a výstupy látek a energie v primárních procesech oxygenní fotosyntézy oxygenní fotosyntézy Souhrn

20 Pigmenty a antény

21 Zelenou barvu rostlin způsobuje chlorofyl. Téměř všechny fotosyntetické organismy jej/je obsahují.

22 Rostlina je zelená díky chlorofylu. Ale proč je chlorofyl zelený? Absorpce světla (fotonu) vede k přesunu molekuly do tzv. „excitovaného stavu“

23 Akční spektrum = závislost fotosyntézy (produkce kyslíku, rychlosti fixace CO 2 ) na kvalitě světla.

24 Modré světlo může excitovat chlorofyl do vyššího energetického stavu než červené světlo (E e - E g =hc/ ). Deexcitace se děje: teplem nebo fluorescencí nebo fotochemií neboli rezonančním transportem Fluorescence chlorofylu je vždy v červené oblasti.

25 Chl A  Chl * A  Chl + A - Alberts s.433 Schéma fykobilisomu PE=fykoeritrin, PC=plastocyanin, AP=allofykocyanin Model antény a reakčního centra

26 Reakční centrum PSII včetně kyslík vyvíjejícího komplexu (OEC)

27 Struktura reakčního centra PSII u oxygenních organismů (vyšších rostlin, řas, sinic)

28 Primární akceptor a Kinetika separace náboje u bakterie Rhodopseudomonas viridis

29

30 Oxidace vody 2H 2 O  O 2 +4H + + 4e -

31 Fotofosforylace,ATP-syntáza

32

33 Komplex ATP-syntázy

34 Protonová ATP-syntáza

35 Regulace, ochrana, xantofylový cyklus

36

37 Geranylgeranyl difosfát (20 C) Fytoen (40 C, 9 dvojných vazeb) Fytoflueh (40 C, 10 dvoj. vazeb)  -karotén (40 C, 11 dvoj. vazeb) Neurosporen (40 C, 12 dv. v.) Lykopen (40 C, 13 dv. v.)  -karotén (40 C, 11 dv. v. 2cykly) zeaxantin (40 C, 11 dv. v. 2cykly, 2 OH skupiny) Karotenoidy - chemismus

38

39

40 1/ Dokázali byste odvodit, kolik fotonů (jednofotonových záblesků) musí chlorofyly RC fotosystémů zachytit, aby se vyvinula jedna molekula kyslíku a proces kontinuálně probíhal? 2/ Na kterých dvou místech je spojen transport elektronů s transpor- tem a tvorbou protonového gradientu? 3/ Jak se rostlina brání nadměrné ozářenosti (na úrovni thylakoidů)? Otázky, shrnutí

41

42 Prokaryotní buňka: nefotosyntetická (chemosyntetická) metanotrofní bakterie Methylomonas spec. - thylakoidům podobné struktury Přednášky ZS_ Biologie buňky U,K 98

43 Prokaryontní buňka: fotosyntetická sinice (cyanobacteria) Anabaena spec. Přednášky ZS_ Biologie buňky U,K 99

44 Chloroplast - vývoj Přednášky ZS_ Biologie buňky U,K 107

45 chloroplast - vývoj Přednášky ZS_ Biologie buňky U,K 109


Stáhnout ppt "Fotosyntéza Jiří Šantrůček Přírodovědecká fakulta Jihočeské univerzity Katedra fyziologie rostlin Ústav molekulární biologie AV ČR České Budějovice e-mail:"

Podobné prezentace


Reklamy Google