1 / 45

Fotosyntéza

Fotosyntéza. Přírodovědecká fakulta Jihočeské univerzity Katedra fyziologie rostlin Ústav molekulární biologie AV ČR České Budějovice e-mail: jsan @umbr.cas.cz. Jiří Šantrůček. M á te na to !?. 1/ Jaký je význam slova „foto-syntéza“ ? 2/

fredericka-kelley
Download Presentation

Fotosyntéza

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Fotosyntéza Přírodovědecká fakulta Jihočeské univerzity Katedra fyziologie rostlin Ústav molekulární biologie AV ČR České Budějovice e-mail: jsan@umbr.cas.cz Jiří Šantrůček

  2. Máte na to !? 1/ Jaký je význam slova „foto-syntéza“ ? 2/ Jaký má fotosyntéza význam pro život na Zemi ? 3/ Dokážete pojmenovat vstupy a výstupy ? Odkud pochází kyslík? 4/ Kde k fotosyntéze dochází ?

  3. cukry O2 Fotosyntéza – zjednodušená časoprostorová škála foton (400-700 nm) CO2 ATP, NADPH H2O Passioura, Plants in Action

  4. Obsah • Přehled fotosyntézy: • Bilance: Má dáti, dal. • Místo činu: Chloroplast (anatomie) • Co se v chloroplastech děje? A jak se na to přišlo? • Thylakoidní membrána, primární procesy • Enzymatické pochody ve stromatu(bude příště) • Primární pochody a struktury ve fotosyntéze: • Absorpce světelného kvanta - pigmenty • Separace náboje • Transport elektronů • Syntéza ATP, NADPH • Ochrana fotosyntetického aparátu a regulace pochodů při fotosyntéze

  5. Donor elektronů h (1) foto.obecně: CO2 + 2H2A  (CH2O) + 2A + H2O h foto. oxygenní: vyšší i nižšší rostliny, řasy sinice CO2 + 2H2O  (CH2O) + O2 + H2O (2) h CO2 + 2H2S (CH2O) + 2S + H2O (3) foto. anoxygenní: fotosyntetické bakterie Má dáti – dal: souhrnná reakce

  6. Místo činu

  7. Chloroplast= fotosyntetická organela eukaryot vnější membrána vnitřní membrána Am = škrobová zrna Th = thylakoid (stromatální) G = grana Pg = plastoglobuly

  8. Chloroplast - fotosyntetická organela eukaryot

  9. A = škrobové zrno, G = grana Pg = plastoglobuly Eukaryontní buňka: chloroplast Co se děje v chloroplastech? A jak se na to přišlo? Robert Hill (30-tá léta, akceptory elektronů, na světle měřil produkci O2 z vody) Daniel Arnon (50-tá léta, izolované chloroplasty váží CO2 a vytvářejí z něj cukry) Melvin Calvin & …… (50-60 l., sled enzym. reakcí) 6C → chloroplastový škrob U,K 101

  10. Škrobový sluneční tisk list Geranium, negativ obrazu ... D. Walker 57

  11. Mechanismus primárních fotosyntetických procesů

  12. pokus - dedukce - hypotéza - test Musí existovat dva spřažené mechanismy přeměny světla v chloroplastu. Z čeho to vyplynulo ?

  13. Karikatura toku elektronů thylakidní membránou

  14. schéma thylakoidní membrány s vybranými základními bílkovinnými komplexy U,K 100

  15. Řetězce přesunu elektronů v thylakoidní membráně - Z schéma

  16. Elektronový transport ve fotosyntetické membráně při oxygenní fotosyntéze (Z-schéma) Buch s.595

  17. Řetězce přesunu elektronů a protonů v thylakoidní membráně

  18. Membránová organizace Z-schématu

  19. Souhrn Vstupy a výstupy látek a energie v primárních procesech oxygenní fotosyntézy

  20. Pigmenty a antény

  21. Zelenou barvu rostlin způsobuje chlorofyl. Téměř všechny fotosyntetické organismy jej/je obsahují.

  22. Rostlina je zelená díky chlorofylu. Ale proč je chlorofyl zelený? Absorpce světla (fotonu) vede k přesunu molekuly do tzv. „excitovaného stavu“

  23. Akční spektrum = závislost fotosyntézy (produkce kyslíku, rychlosti fixace CO2) na kvalitě světla.

  24. Modré světlo může excitovat chlorofyl do vyššího energetického stavu než červené světlo (Ee-Eg=hc/). Deexcitace se děje: teplemnebo fluorescencínebofotochemiíneboli rezonančním transportem Fluorescence chlorofylu je vždy v červené oblasti.

  25. Schéma fykobilisomu PE=fykoeritrin, PC=plastocyanin, AP=allofykocyanin Model antény a reakčního centra Chl A  Chl* A  Chl+ A- Alberts s.433

  26. Reakční centrum PSII včetně kyslík vyvíjejícího komplexu (OEC)

  27. Struktura reakčního centra PSII u oxygenních organismů (vyšších rostlin, řas, sinic)

  28. Primární akceptor a Kinetika separace náboje u bakterie Rhodopseudomonas viridis

  29. Oxidace vody 2H2O  O2+4H+ + 4e-

  30. Fotofosforylace, ATP-syntáza

  31. Komplex ATP-syntázy

  32. Protonová ATP-syntáza

  33. Regulace, ochrana, xantofylový cyklus

  34. Karotenoidy - chemismus Geranylgeranyl difosfát (20 C) Fytoen (40 C, 9 dvojných vazeb) Fytoflueh (40 C, 10 dvoj. vazeb) -karotén (40 C, 11 dvoj. vazeb) Neurosporen (40 C, 12 dv. v.) Lykopen (40 C, 13 dv. v.) -karotén (40 C, 11 dv. v. 2cykly) zeaxantin (40 C, 11 dv. v. 2cykly, 2 OH skupiny)

  35. Otázky, shrnutí 1/ Dokázali byste odvodit, kolik fotonů (jednofotonových záblesků) musí chlorofyly RC fotosystémů zachytit, aby se vyvinula jedna molekula kyslíku a proces kontinuálně probíhal? 2/ Na kterých dvou místech je spojen transport elektronů s transpor- tem a tvorbou protonového gradientu? 3/ Jak se rostlina brání nadměrné ozářenosti (na úrovni thylakoidů)?

  36. Biologie buňky Prokaryotní buňka: nefotosyntetická (chemosyntetická) metanotrofní bakterie Methylomonas spec. - thylakoidům podobné struktury Přednášky ZS_2004-05 U,K 98

  37. Biologie buňky Prokaryontní buňka: fotosyntetická sinice (cyanobacteria) Anabaena spec. Přednášky ZS_2004-05 U,K 99

  38. Biologie buňky Chloroplast - vývoj Přednášky ZS_2004-05 U,K 107

  39. Biologie buňky chloroplast - vývoj Přednášky ZS_2004-05 U,K 109

More Related