Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona III/2VY_32_INOVACE_372

Jméno autora:Mgr. Alešová Lenka Třída/ročník: I. ročník čtyřletého gymnázia V. ročník osmiletého gymnázia Datum vytvoření: Vzdělávací oblast:Člověk a příroda Tematická oblast:Fyziologie rostlin Předmět:Biologie Výstižný popis způsobu využití, případně metodické pokyny: Studenti se seznámí s absorpčními maximy jednotlivých fotosyntetických barviv, mechanismem absorpce slunečního záření. Klíčová slova: FAR, absorpce, foton Druh učebního materiálu:prezentace

FOTOSYNTÉZA II. Absorpce slunečního záření. Fotosyntéza – zahájena absorpcí kvanta slunečního záření o určité vlnové délce FAR = fotosynteticky aktivní radiace = nm Záření absorbováno fotosyntetickými pigmenty:  Chlorofyl a, b, c, d, e, f  Fykoerytrin = červený pigment, absorpční maximum 550 nm  Fykocyanin = modrý pigment, absorpční maximum 620 mn  Alofykocyanin = absorpční maximum 650 nm  Karotenoidy – karoteny (β-karoten), xantofyly – lutein, fukoxantin  Bakteriochlorofyl a, b, c, d, e, g = u anoxygenních bakterií Fotosyntéza – zahájena absorpcí kvanta slunečního záření o určité vlnové délce FAR = fotosynteticky aktivní radiace = nm Záření absorbováno fotosyntetickými pigmenty:  Chlorofyl a, b, c, d, e, f  Fykoerytrin = červený pigment, absorpční maximum 550 nm  Fykocyanin = modrý pigment, absorpční maximum 620 mn  Alofykocyanin = absorpční maximum 650 nm  Karotenoidy – karoteny (β-karoten), xantofyly – lutein, fukoxantin  Bakteriochlorofyl a, b, c, d, e, g = u anoxygenních bakterií

FOTOSYNTÉZA II. Absorpce slunečního záření. 4

1.

FOTOSYNTÉZA II. Absorpce slunečního záření. 4

Sluneční energie – absorbována v podobě fotonů Foton - částice s elementárním kvantem energie elektromagnetického záření Fotony dopadají na granální membrány thylakoidů chloroplastu - dvojvrstva fosfolipidů s ponořenými komplexy polypeptidů s fotosyntetickými pigmenty = =pigment - proteinové komplexy - bílkoviny především fixují molekuly fotosyntetických pigmentů v poloze výhodné pro jejich funkci Energie fotonů - přenášena "štafetovým způsobem" z jedné molekuly pigmentu na druhou vždy z forem s krátkovlnnými maximy absorpce k formám dlouhovlnným (např. karotenoidy - fykobiliproteiny: fykoerytrin, fykocyanin-chlorofyl "a")

FOTOSYNTÉZA II. Absorpce slunečního záření. Asimilační pigmenty a proteiny tvoří světlosběrné komplexy jako antény, které zachycují záření, a to jako excitační energii svádějí do reakčních center vždy obsahujících aktivní chlorofyl a Světlosběrné = pigment-proteinové komplexy s aktivním chlorofylem a tvoří fotosystém 1 nebo 2 (podle absorpčního maxima chlorofylu a: PS1 - chl a 690 nm = P700, PS2 - chl a 678 nm = P680)

FOTOSYNTÉZA II. Absorpce slunečního záření. Přenos zářivé energie zachycené chlorofyly i doplňkovými pigmenty do reakčních center fotosystémů, kde dochází k její přeměně na energii chemickou, je vysvětlován tzv. rezonanční indukcí. Při přenosu energie z donoru na akceptor dochází k rezonanci mezi oscilacemi excitovaného elektronu donoru a elektronu v základním stavu, až dojde k výměně oscilačního pohybu a elektron akceptoru je excitován, což je předáváno postupně dále až do centra pigment-proteinového komplexu.

FOTOSYNTÉZA II. Absorpce slunečního záření.

Procvičování: 1. Co je to foton?2. Jaká je funkce a kde se nachází pigment-proteinový komplex? 3. Které fotosyntetické pigmenty budou stát na počátku světlosběrného pigment-proteinového komplexu a která naopak v blízkosti chlorofylu a? 4. Na jakém principu jsou fotosyntetické pigmenty ve světlosběrných komplexech uspořádány? 5. Popiš průběh rezonanční indukce světelného záření až na molekulu chlorofylu a:

FOTOSYNTÉZA II. Absorpce slunečního záření. Klíč k řešení: 1. Elementární částice elektromagnetického (světelného) záření. 2. Na granálních thylakoidních membránách, jeho funkce spočívá především k fixaci fotosyntetických pigmentů v místě, které je nejvhodnější pro absorpci světelného záření. 3. Fotosyntetické pigmenty jsou v pigment-proteinových komplexech uspořádány dle absorpčních maxim, od maxim nejkratších vlnových délek po maxima s nejdelšími vlnovými délkami. Na počátku pigment-proteinového komplexu stojí karoteny, v blízkosti chlorofylu a pak stojí např. fykocyanin. 4. Přenosem energie z donoru na akceptor dochází k rezonanci mezi oscilacemi excitovaného elektronu dárce a elektronu v základním stavu sousedního atomu, až dojde k výměně oscilačního pohybu a elektron akceptoru je excitován, což je předáváno postupně dále až do centra pigment-proteinového komplexu, kterým je molekula chlorofylu a.

Použitá literatura a zdroje. 1.JANOUŠEK, Jiří. Spektrum absorpce chlorofylu a a b [online] [cit ]. Dostupné z: 2.JELÍNEK, Jan a Vladimír ZICHÁČEK. Biologie pro gymnázia: (teoretická a praktická část). 9. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2007, 575 s., [92] s. barev. obr. příl. ISBN ROSYPAL Stanislav a kol. Nový přehled biologie. 1. vydání. Praha: Scienta, ISBN: ZÁVODSKÁ, Radka. Biologie buněk: základy cytologie, základy bakteriologie, základy virologie. 1. vyd. Praha: Nakladatelství Scientia, spol. s r. o., Biologie pro gymnázia. ISBN Kincl M, Krpeš V Fyziologie rostlin.- Pdf OU Ostrava.