Fotosyntéza Základ života na Zemi

Fotosyntéza Zachycuje sluneční energii a z nejjednodušší sloučeniny uhlíku, oxidu uhličitého, vyrábí organickou hmotu Je hlavním producentem kyslíku naší planety

Fáze fotosyntézy Primární (světelná) fáze je závislá na světle, za tmy neprobíhá! světelná energie se mění v chemickou vzniká ATP a redukční činidlo NADPH + H+ probíhá na tylakoidech chloroplastů Sekundární (temnostní) fáze není závislá na světle, probíhá neustále! využívá produktů primární fáze vznikají jednoduché sacharidy probíhá ve stroma chloroplastu

Světelná fáze Cyklický tok elektronů ADP + Pi ATP PI* PI hυ Ferredoxin Komplex PI hυ

Světelná fáze - Necyklický tok elektronů PI* NADP+ Ferredoxin Flavoprotein NADPH + H+ ADP + Pi ATP PII* PI 2 H+ hυ H2O e- PII ½ O2 hυ

Shrnutí světelné fáze fotosyntézy Cyklický tok elektronů vzniká ATP zapojen je pouze jeden fotosystém Necyklický tok elektronů vzniká ATP, redukční činidlo NADPH + H+ a kyslík zapojeny jsou dva fotosystémy, zdrojem elektronů a protonů je voda Střídáním cyklického a necyklického toku rostlina reguluje tvorbu ATP a NADPH + H+

Temnostní fáze je biosyntéza sacharidů z CO2 za pomoci redukčního činidla NADPH + H+ a energie ATP nepotřebuje světelnou energii, probíhá dokud se nevyčerpají zásoby ATP a NADPH + H+ je to řada enzymatických reakcí – nejznámější je tzv. hexosafosfátový- pentosafosfátový cyklus nebo též Calvinův cyklus

Calvinův cyklus 1) Fixace CO2 v organické formě do ribulosa-1,5- bisfosfátu CO2 H2O C5 C6 2C3 3-fosfoglycerát 2) Redukce aktivovaného CO2 (3-fosfoglycerátu) za vzniku hexosy C3 + C3 C6 3) Regenerace akceptoru CO2 ribulosa-1,5- bisfosfátu

Jiné způsoby fixace CO2 C3 rostliny pšenice, oves, žito pro C3 rostliny je typický Calvinův cyklus, prvním stabilním produktem je tříuhlíkatá látka C4 rostliny kukuřice primárním akceptorem CO2 je fosfoenolpyruvát , prvním produktem je čtyřuhlíkatá látka - oxalacetát

rostliny CAM kaktusy tyto rostliny se přizbůsobily vysokým teplotám a nedostatku vody přes den, mají kvůli ztrátám vody zavřené průduchy, nepřijímají tudíž CO2 , a neprobíhá tedy asimilace v noci rostliny otevírají průduchy a přijímají CO2 , nemají ovšem k dispozici produkty světelné fáze, které byly spotřebovány v jiných metabolických drahách – proto schraňují CO2 ve vakuolách v podobě rozpustných kyselých látek ve dne, kdy probíhá světelná fáze, se uvolňuje obsah vakuol, a dochází k asimilaci nashromážděného CO2

KONEC

Použitá literatura: Zdeněk Vodrážka, BIOCHEMIE, Academia Kol. katedry biochemie Přf UK, BIOCHEMIE ZÁKLADNÍ KURZ