180 likes | 376 Views
GYMNÁZIUM, VLAŠIM, TYLOVA 271. Fotosyntéza. Při fotosyntéze využívají rostliny světelnou energii k syntéze organických látek z CO 2 a H 2 O a přitom uvolňují do vzduchu kyslík V celkové bilanci se jedná o opak dýchání 6CO 2 + 6H 2 O + E C 6 H 12 O 6 + 6O 2
E N D
Při fotosyntéze využívají rostliny světelnou energii k syntéze organických látek z CO2 a H2O a přitom uvolňují do vzduchu kyslík • V celkové bilanci se jedná o opak dýchání 6CO2 + 6H2O + E C6H12O6 + 6O2 • Fotosyntéza probíhá ve dvou fázích: • Primární – světelná fáze • Sekundární – temnostní fáze
Lokalizace fotosyntézy • Komplexy fotosyntetických pigmentů a bílkovin jsou součástí tylakoidů • V prokaryotické buňce jsou tylakoidy volně v cytoplasmě • V eukaryotické buňce jsou součástí organel chromatoforů (řas, bičíkovci) a chloroplastů (vyšší rostliny)
Fotosyntetické pigmenty • Chlorofyl – patří mezi porfyriny, uprostřed molekuly je komplexně vázán Mg2+ • Klíčovou roli má chlorofyl a, ostatní barviva jsou doplňková
Cytochromy – porfyrinové sloučeniny podobné chlorofylu, ale obsahují železo Plastochinon – chinoidní sloučenina Plastokyanin – bílkovina obsahující měď NADP+ - konečný akceptor elektronů ve světelné fázi FAD – heterocyklická část struktury vitamínu B2, jeho nedostatek se projevuje poruchami metabolismu Ferredoxin – bílkovina obsahují železo, redukuje NADP+ Sloučeniny Z a Q – jejich povaha není známa, přejímají elektrony emitované chlorofylem a Složky přenosu elektronů
Světelná fáze fotosyntézy • Probíhá v tylakoidech • Absorbuje se světelná energie a mění se na energii chemické vazby • Uskutečňuje se fotolýza vody a cyklický i necyklický transport elektronů • Vznikají redukované formy NADPH+H+, ATP a uvolňuje se kyslík
Vztah mezi primárními a sekundárními procesy fotosyntézy
Celková bilance světelné fáze H2O + NADP+ + P + ADP ½ O2 + NADPH+H+ + ATP
Temnostní fáze fotosyntézy • Probíhá v matrix chloroplastu • Dochází k fixaci CO2 na organický akceptor, který je redukován na sacharid • Tento proces se nazývá Calvinův cyklus • K fixaci jsou potřeba NADPH+H+ a ATP vzniklé ve světelné fázi • Vzniká především glukosa, škrob, ale také sacharosa, maltosa a celulosa
Calvinův cyklus • Je soubor reakcí od fixace CO2 na akceptor až po vznik hexosy • Má dvě funkce: • Vznik hexosy z CO2 • Obnova akceptoru CO2 (ribulosa-1,5-bisfosfátu)
Ze šesti molekul pentosy a šesti molekul CO2 vznikne šest molekul hexosy Jedna z nich představuje čistý zisk Zbytek se přemění na šest molekul pentosy: C3 + C6 C4 + C5 C3 + C4 C7 C3 + C7 C5 + C5 Vzájemné přeměny se označují jako transglykolyzační pochody
Vnější faktory fotosyntézy • Koncentrace CO2 • Voda – v primární fázi donor elektronů, protonů a kyslíku • Světlo – nositel energie, je využíváno světlo v rozmezí 400 – 700 nm • Teplota – teplotní optimum je 20 až 30°C, ale existují i rostliny, které syntetizují při teplotách pod 0°C, i kolem 70 až 80°C
STREBLOVÁ, Eva. Souhrnné texty z chemie. Karolinum: UK Karlova, 1998, ISBN 80-7184-628-7. str. 175-177 • AUTOR NEZNÁMÝ. http://cs.wikipedia.org/wiki/Chlorofyl [online]. [cit. 19.9.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Chlorofyl