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: 5. Botanika Materiál: VY_32_INOVACE_BOT.5 Vytvořený ve školním roce: 2013 Téma: Fotosyntéza Předmět a třída: BIOLOGIE, kvinta osmiletého gymnázia Anotace: Materiál je určen pro výklad učiva Fotosyntéza. . 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, heterotrofní organismy Ověřený dne: 14. 11. 2013

Nejdůležitější děj na Zemi FOTOSYNTÉZA Nejdůležitější děj na Zemi

? 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

? Kontrolní otázka: Vysvětli jaký je rozdíl mezi autotrofními a heterotrofními organismy…

Dále se tedy budeme zabývat jen autotrofními organismy a FOTOSYNTÉZOU…

Napiš, co tě napadne, když se řekne slovo FOTOSYNTÉZA:

Jak bys všechna tato slova shrnul do krátké definice fotosyntézy? …………………………………………………………………………. Doplň podle svých dosavadních znalostí: Při fotosyntéze vzniká ………………………………………. Fotosyntéza se odehrává v ……………………………….. K fotosyntéze je potřeba …………………………………..

Tak jak to tedy je správně…..

Hlavní děj udržující život na Zemi Fotosyntéza Hlavní děj udržující život na Zemi Látkově se jedná o přeměnu jednoduchých látek anorganických (CO2) na složitější látky organické (C6H12O6) Energeticky je to přeměna světelné energie na chemickou 6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2

Kde dochází k fotosyntéze? V zelených částech rostlin (listech, stoncích) V chloroplastech = organely v rostlinné buňce STROMA – odehrává se zde temnostní fáze fotosyntézy TYLAKOID – odehrává se zde světelná fáze fotosyntézy

chloroplast Obr. 1

Fáze fotosyntézy Světelná (primární) fáze Temnostní (sekundární) fáze Cyklická Necyklická Temnostní (sekundární) fáze

Světelná fáze Je vázána na světlo Odehrává se v tylakoidech chloroplastů Reakce: 1) fotolýza vody: H2O 2H+ + 2e- + 1/2O2 2) NADP+ + 2H++ 2e- NADPH + H+ 3) ADP + P ATP (energie zabudovaná v molekule adenosintrifosfátu)

Světelná fáze - cyklická PRINCIP: Dopadající světelné záření excituje 2 energeticky bohaté elektrony molekuly chlorofylu (zelené barvivo v chloroplastech) na vyšší orbital Po krátké době se elektrony vrací zpět na původní energetickou hladinu a uvolní se energie ve formě ATP (adenosintrifosfát)

Světelná fáze - cyklická

Světelná fáze - necyklická PRINCIP: Oba elektrony jsou předány koenzymu NADP+ , který se tím redukuje a váže protony uvolněné při fotolýze vody. Mění se tedy na redukovanou formu NADPH + H+ Elektrony předané koenzymu jsou doplněny o elektrony vznikající při fotolýze vody Při fotolýze vody vzniká také kyslík

Světelná fáze - necyklická

Světelná fáze Látky vstupující: H2O, světlo, ADP, NADP+ Látky vystupující: ATP, NADPH + H+, O2

Temnostní fáze Není vázána na světlo Odehrává se ve stromatu chloroplastu Odehrává se zde Calvinův cyklus V něm dochází ke vzniku organických látek (glukózy) z anorganických látek (CO2) díky energii ATP vzniklé při světelné fázi fotosyntézy Vzniklá glukóza může být v buňce využita jako zásobárna živin a energie nebo může sloužit jako výchozí látka při výrobě složitějších polysacharidů

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

Použitá literatura a internetové zdroje 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 Obr. 1: Atribution. Chloroplast[online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chloroplast-new.jpg ; 12. 10. 2013> Obrázky vlastní