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

Rozdělení rostlin podle způsobu fixace CO2 při fotosyntéze C3, C4, CAM rostliny Rozdělení rostlin podle způsobu fixace CO2 při fotosyntéze

? Víš, jaký je rozdíl mezi těmito dvěma typy organismů? 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: 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 Redukce PGA na GAP (glyceraldehyd–3–fosfát) díky koenzymu NADPH + H+ z primární fáze fotosyntézy

Calvinův cyklus Princip: 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 Hatch-Slackův cyklus (HSC) jsou zde prostorově separovány Je zde dosaženo vyšší koncentrace CO2 Vyskytuje se u některých tropických rostlin (např. kukuřice, proso, cukrová třtina) Obr. 1 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 Jamain. Maize [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Maize_J6.JPG > Dalgial. :Panicum miliaceum 2.JPG[online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Panicum_miliaceum_2.JPG > 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 80-7168-947-5 Obrázky vlastní