K. Hujová, J. Kondelík, J. Šimánek FOTOSYNTÉZA K. Hujová, J. Kondelík, J. Šimánek

Obecně Děje Katabolické Anabolické (endergonický charakter – je spotřebována energie)

Obecně - jediný proces, při němž vzniká v přírodě kyslík - funguje už cca 2 miliardy let (prahory, vznik sinic)

Obecně - energie ve formě světelného záření se mění do energie chemické vazby při redukci oxidu uhličitého a jeho zabudování do organických látek - autotrofní organismy, respektive fotoautotrofní

Princip: Jednoduše zapsané následující sumární rovnicí 6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O U většiny probíhá v chloroplastech (řasy, vyšší rostliny) U sinic a dalších skupin bakterií probíhá fotosyntéza na plazmatické membráně

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 Oxid uhličitý: pro potřeby rostlin je jeho koncentrace v ovzduší nízká Teplota: optimum kolem 20°C

Chloroplast Plastidy v cytoplazmě rostlin (především v listech) obsahujících asimilační barviva, ve kterých probíhá fotosyntéza Dvojitá membrána, vlastní DNA, ribosómy Obvykle zelené (chlorofyl)

Barviva Nejdůležitější Chlorofyl a (absorbční maximum modrá) Chlorofyl b (c – řasy), Karotenoidy – karoteny, xanthofyly (i ochranná fce) Další pomocné pigmenty např. fykobiliny Fotosyntetická barviva v membráně thylakoidů

Základní rozdělení: Primární děje = světelná fáze (bezprostředně závislé na světle) Sekundární děje = temnostní fáze (mohou probíhat na světle i ve tmě) - průběh mimo Thylakoidy

PRIMÁRNÍ PROCESY (děje) = světelná fáze  Absorpce slunečního záření Elektron-transportní řetězec = slouží k přeměně světelné energie (fotonu) na energii chemickou (ATP, NADPH)

Absorpce slunečního záření

Světlosběrný komplex

Fotosystémy: FOTOSYSTÉM II = PS II  reakční centrum http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/photosystemII/movie.htm

A co voda? FOTOLÝZA - proces rozkladu vody = tzv. Hillova reakce

Elektron-transportní řetězec

Elektron-transportní řetězec

Elektron-transportní řetězec

Mobilní přenašeče: PLASTOCHINON (Pq)

CYTOCHROM

Cytochrom C

Mobilní přenašeče: PLASTOCYANIN (Pc)

Fotosystém I = PS I

Mobilní přenašeče: FERREDOXIN (Fd)

Koenzym NADPH

ATP-synthasa ATP synthasa

https://www.youtube.com/watch?v=hj_WKgnL6MI

SEKUNDÁRNÍ DĚJE OBECNĚ  Viz: Biologie rostlin str. 86 (ale nic moc info…) nepotřebují přímé dodávky světla probíhají souběžně s primární fází fotosyntézy potřebují ale produkty primárních procesů – ATP a NADH+H probíhají ve stromatu chloroplastů mají cyklický charakter vznik monosacharidů

Calvinův cyklus http://www.gvp.cz/~vondrackova/maturanti/Prezentace/Fotosynt%C3%A9za/  Prezentace „sekundární procesy“

RUBISCO

Calvinův cyklus

Nějaké video na Calvinův cyklus? 

C4 rostliny C4 rostliny

CAM rostliny CAM rostliny

Zdroje Biologie rostlin pro gymnázia „Klouda“ http://www.gvp.cz/~smid/molekul%C3%A1ra/ http://www.gvp.cz/~vondrackova/maturanti/Prezentace/Fotosynt%C3%A9za/ http://www.biomach.cz/biologie-rostlin/fotosynteza http://www.wikiskripta.eu/index.php/Energetick%C3%BD_syst%C3%A9m_bu%C5%88ky http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotosynt%C3%A9za#Fotosyntetizuj.C3.ADc.C3.AD_organismy