FOTOSYNTÉZA photós = světlo synthesis = skládání

Fotosyntéza je proces, při kterém dochází k přeměně sluneční energie na energii chemických vazeb a k asimilaci CO2 asimilace ... zabudování uhlíku z anorganické sloučeniny do organické; jeho přeměna na podobu tělu vlastní sumární rovnice 6 CO2 + 6 H2O  C6 H12O6 + 6 O2 světlo chlorofyl

SVĚTLO proud fotonů; 2 možné náhledy: částice X vlna gama záření  rentgenové z.  UV  viditelné  infračervené  mikrovlnné  radiové fotosyntetizující organismy využívají pouze viditelnou část spektra, tj. 390 – 720 nm viditelné 10nm 100nm 1m 10m 100m 1mm fialová --- modrá --- zelená --- žlutá --- oranžová --- červená 720nm viditelné světlo 390nm ULTRAFIALOVÉ Z. INRAČERVENÉ Z.

CHLOROFYL zelené barvivo nacházející se v chloroplastech je schopné absorbovat část světelného spektra základem je tzv. porfyrinová struktura obsahující molekulu Mg2+ nejdůležitější je chlorofyl a (nejlépe pohlcuje červené a modré vlny) pomocné pigmenty: chlorofyl b, c, d, karotenoidy molekula chlorofylu a

CHLOROPLASTY čočkovitá tělíska, ve kterých probíhá fotosyntéza na povrchu je dvojitá membrána vnitřní prostor stroma thylakoidy (obsahují chlorofyl)  grana = sloupce z měchýřkovitých thylakoidů DNA, ribozómy  semiautonomní organely škrobová zrna původ chloroplastů vysvětluje ENDOSYMBIOTICKÁ TEORIE

FÁZE FOTOSYNTÉZY primární fáze sekundární fáze světlostní fáze probíhá v thylakoidech přeměna světelné energie  tvorba ATP sekundární fáze temnostní fáze probíhá ve stromatu tvorba sacharidů nezávislá na světle

SVĚTLOSTNÍ FÁZE chlorofyl pohlcuje foton vyražení elektronu na vyšší energetickou úroveň  při návratu se energie nevyzáří, ale „využije“ 1) k tvorbě ATP 2) k fotolýze vody „výsledkem“ primární fáze je: ATP, O2 a NADPH2 zjednodušené schéma redukovaný koenzym na jednu molekulu kyslíku jsou potřeba dvě molekuly vody

TEMNOSTNÍ FÁZE Calvinův cyklus (1911-1997) americký chemik Nobelova cena – r.1961 Calvinův cyklus CO2 se váže na pětiuhlíkatý cukr (funguje jako tzv. nosič) asimilace CO2  glukóza reakce probíhají za spotřeby energie dochází k oxidaci koenzymu NADPH2 6 CO2 C6H12O6 6C5 12NADPH2 12NADP 12H2 Calvinův cyklus 12 ATP 6 H2O 12 molekul koenzymu na 1 mol. glukózy; těchto 12 NADPH2 vzniklo fotolýzou 12 molekul H2O

v Calvinově cyklu jsou využity 2 produkty světlostní fáze ATP jako zdroj energie redukovaný koenzym NADPH2 jako přenašeč vodíku, který slouží k redukci CO2 (tyto vodíkové protony pochází z molekuly H2O) molekula kyslíku, která vzniká při fotolýze vody je z hlediska fotosyntézy vlastně odpadní produkt „poopravená“ rovnice: 6 CO2 + 12 H2O  C6 H12O6 + 6 O2 + 6 H2O sacharóza škrob glukóza

FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ FOTOSYNTÉZU Světlo: jeho intenzita zvyšuje rychlost, ale jen do určité míry (světelná saturace) světlomilné r. ... stepní druhy, kulturní rostliny stínomilné r. ... lesní druhy Voda: vodní deficit uzavírá průduchy  nedostatek CO2 Oxid uhličitý: pro potřeby rostlin je jeho koncentrace v ovzduší nízká Teplota: optimum kolem 20°C

Oranžově ohraničené obrázky jsou převzaty z knihy: ALBERTS, B. a kol Oranžově ohraničené obrázky jsou převzaty z knihy: ALBERTS, B. a kol. Základy buněčné biologie. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 1997