Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Prezentace na téma: "Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám"— Transkript prezentace:

1 Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám
Registrační číslo projektu: III/2VY_32_inovace_233

2 Výstižný popis způsobu využití, případně metodické pokyny:
Jméno autora: Mgr. Bartošíková Hana Třída/ročník: 3. (7.) Datum vytvoření: Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Tematická oblast: biochemie Předmět: Chemie Výstižný popis způsobu využití, případně metodické pokyny: Fotosyntéza – temnostní fáze Klíčová slova: Calvinův cyklus, Rubisco, Hatch-Slackův cyklus, C3, C4 a CAM rostliny Druh učebního materiálu: prezentace

3 Fotosyntéza – 3. část

4 Temnostní fáze fotosyntézy
Nevyžaduje světelnou energii Dochází k biosyntéze sacharidů z CO2, při které se využívá NADPH (redukční činidlo) a ATP (zdroj energie) 3 skupiny rostlin: C3 rostliny – Calvinův cyklus C4 rostliny – Calvinův + Hatch-Slackův cyklus CAM rostliny – Calvinův + Hatch-Slackův cyklus

5 Calvinův cyklus Soubor reakcí fixujících CO2 1961 – Nobelova cena
3 fáze: Karboxylace Redukce Regenerace Fixace: 1 CO2 2 NADPH 3 ATP Obr. 1: Calvinův cyklus

6 Obr. 2: Fáze Calvinova cyklu

7 Enzym Rubisco - 1. Fáze calvinova cyklu
Ribulosabisfosfátkarboxylasa(oxygenasa) Katalyzuje fixaci CO2 na ribulosabisfosfát za vzniku 2 molekul fosfoglycerátu (3C  C3 rostliny) Nehojnější protein na Zemi Je aktivován pomocí Mg2+ iontů a vzrůstem pH ve stromatu Obr. 3: Schématické znázornění 1. fáze Calvinova cyklu

8 2. Fáze calvinova cyklu - redukce
3 PG je pomocí ATP fosforylován, vzniká je 1,3 BP Následuje redukce pomocí NADPH na G3P Obr. 4: Schématické znázornění 2. fáze Calvinova cyklu

9 3. Fáze Calvinova cyklu - regenerace
Regenerace ribulosa-1,5-bisfosfátu, aby mohl být fixován další CO2 Obr. 5: Schématické znázornění 3. fáze Calvinova cyklu

10 Stechiometrie Calvinova cyklu
Rovnovážná rovnice Calvinova cyklu: 6 CO ATP + 12 NADPH + 12 H2O  C6H12O ADP + 18 Pi + 12 NADP H+ CC využívá k fixaci CO2 většina rostlin a řas – C3 rostliny.

11 Fotorespirace Rubisco má kromě karboxylásové i oxygenásovou aktivitu – O2 soutěží s CO2 o vazbu na Rubisco (3:1, závisí na teplotě) Omezení růstu rostlin Plýtvání ATP, NADPH Vznik AK Obr. 6: fotorespirace

12 C4 rostliny Kukuřice, cukrová třtina
Dvojí fixace CO2 – potlačení fotorespirace, účinnější fixace v lokalitách s intenzivnějším zářením Hatch-Slackův cyklus: akceptorem CO2 je fosfoenolpyruvát, vzniká oxaloacetát (4C), z něj malát, který přenáší CO2 z mesofylových buněk do buněk cévních svazků

13 Obr. 7: Hatch-Slackův cyklus

14 CAM rostliny Pouštní sukulenty
Adaptace na nedostatek vláhy - během dne uzavřeny průduchy v noci fixace CO2 PEPkarboxylasou, malát se hromadí ve vakuole Ve dne je z vakuoly uvolňován, dekarboxylován a CO2 fixován Calvinovým cyklem Místní i časové oddělení karboxylace

15 Použité zdroje Středoškolské učebnice chemie:
MAREČEK, Aleš a Jaroslav HONZA. Chemie pro čtyřletá gymnázia: 3. díl. 1. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc s. r. o., ISBN RŮŽIČKOVÁ, Květoslava a Bohumír KOTLÍK. Chemie II. v kostce. 3. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, ISBN

16 Obrázky Conscious. Commons.wikimedia.org: Calvin-cycle3.png[online]  [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons Uveďte autora-Zachovejte licenci 2.5 Generic na www < cycle3.png?uselang=cs >. Mayhaymate. Commons.wikimedia.org: Calvin cycle (cs).png [online]  [cit ]. Dostupný volně na www < >. Coxhead. Commons.wikimedia.org: Calvin cycle step 1.svg[online]  [cit ]. Dostupný volně na www < >. Coxhead. Commons.wikimedia.org: Calvin cycle step 2.svg[online]  [cit ]. Dostupný volně na www < >. Coxhead. Commons.wikimedia.org: Calvin cycle step 3.svg[online]  [cit ]. Dostupný volně na www < >. Mayhaymate. Commons.wikimedia.org: Photorespiration cycle (cs).png[online]  [cit ]. Dostupný volně na www < cs).png>. Janoušek. Commons.wikimedia.org: Hatch-Slack cycle (cs).png[online]  [cit ]. Dostupný volně na www < Slack_cycle_(cs).png>.