FotosyntFotosyntéézaza

JednoduchJednoduchéé schschééma fotosyntma fotosyntéézyzy

SumSumáárnrníí rovnicerovnice

6 CO6 CO22 + 12 H+ 12 H22O CO C66HH1212OO66 + 6 O+ 6 O2 2 + 6 H+ 6 H22OOsvětlo

FOTOSYNTFOTOSYNTÉÉZA ZA -- obsahobsah

primprimáárnrníí ffááze ze -- fotosystfotosystéémm II-- fotosystfotosystéémm IIII

sekundsekundáárnrníí ffááze ze CC33--rostlinyrostlinyCC44--rostlinyrostlinyCAMCAM--rostlinyrostliny

-- celkovcelkovéé schschééma fotosyntma fotosyntéézyzy-- testtest

PrimPrimáárnrníí ffáázeze-- (tak(takéé svsvěětelntelnáá čči fotochemicki fotochemickáá))-- zzáávislvisláá na svna svěětletle-- nutnnutnáá ppřříítomnost tomnost chlorofylu achlorofylu a

+ dal+ dalšíších barviv (chlorofyl b,karotenoidy a ch barviv (chlorofyl b,karotenoidy a xantofyly)xantofyly)

-- energie svenergie svěětla poutla použžita k tvorbita k tvorběě ATP (P + ADP), ATP (P + ADP), NADPH+HNADPH+H++ a fotolýze vodya fotolýze vody

-- probprobííhháá na membrna membráánněě tylakoidtylakoidůů v chloroplastechv chloroplastech

Kde probKde probííhháá fotosyntfotosyntéézaza

Molekula Molekula chlorofylu a, bchlorofylu a, b

KterKteráá ččáást spektra je vyust spektra je využžíívváánana-- chlorofyly a, bchlorofyly a, b absorbujabsorbujíí svsvěětlo modrtlo modréé a a

oranoranžžovovéé –– rostliny se jevrostliny se jevíí zelenzeleněě

PrimPrimáárnrníí ffáázeze

-- úúččast dvou fotosystast dvou fotosystéémmůů::fotosystfotosystéémm IIfotosystfotosystéémm IIII

FotosystFotosystéémymy

FotosystFotosystéémymy

FotosystFotosystéém Im I

-- chlorofyl achlorofyl a ppřřechecháázzíí do excitovando excitovanéého ho stavustavu

uvoluvolňňuje elektrony uje elektrony –– ty mohou:ty mohou:redukovat NADPredukovat NADP++ na NADPH+Hna NADPH+H++

vrvráátit se zptit se zpěět na chlorofyl a t na chlorofyl a –– cyklickcyklickááfosforylacefosforylace

CyklickCyklickáá fosforylacefosforylace-- elektrony z elektrony z chlorofylu achlorofylu a se vracse vracíí ppřřes es

ppřřenaenaššeečče zpe zpěět t -- jejich energie vyujejich energie využžita na ita na tvorbu ATPtvorbu ATP

Primární fáze

FotosystFotosystéém IIm II

-- chlorofyl achlorofyl a ppřřechecháázzíí do excitovando excitovanéého stavuho stavuuvoluvolňňuje elektron uje elektron –– nnááhrada elektronu hrada elektronu ve fotosystve fotosystéému Imu I

-- ččáást energie elektronu vyust energie elektronu využžita k tvorbita k tvorběě ATPATPnecyklicknecyklickáá fosforylacefosforylace

NecyklickNecyklickáá fosforylacefosforylace-- elektrony z elektrony z chlorofylu achlorofylu a z fotosystz fotosystéému II regenerujmu II regenerujíí

chlorofyl achlorofyl a ve fotosystve fotosystéému Imu I-- ččáást energie tst energie těěchto elektronchto elektronůů vyuvyužžita k tvorbita k tvorběě ATPATP

Fotolýza vodyFotolýza vody

-- dochdocháázzíí k rozkladu molekuly vodyk rozkladu molekuly vody-- molekula rozlomolekula rozložžena na:ena na:

-- OO22 –– uvoluvolňňuje seuje se-- elektrony elektrony –– regenerujregenerujíí chlorofyl achlorofyl a

fotosystfotosystéému IImu II-- HH++ -- vváážže se na NADPe se na NADP++

Obsah

SekundSekundáárnrníí ffáázeze

-- (temnostn(temnostníí, syntetick, syntetickáá))-- nenneníí zzáávislvisláá na svna svěětletle-- probprobííhháá ve stromatu chloroplastve stromatu chloroplastůů-- zachycenzachyceníí COCO22, jeho redukce za vzniku , jeho redukce za vzniku

sacharidsacharidůů-- spotspotřřeba ATP a NADPH+Heba ATP a NADPH+H++

z primz primáárnrníí ffáázeze

MetabolickMetabolickáá cesta fixace COcesta fixace CO22

-- podle zppodle způůsobu fixace COsobu fixace CO22 rozlirozliššujeme:ujeme:-- CC33--rostlinyrostliny (nejb(nejběžěžnněějjšíší))-- CC44--rostlinyrostliny-- CAM rostlinyCAM rostliny

Obsah

CC33--rostlinyrostliny

-- vvěěttššina rostlin mina rostlin míírnrnéého pho páásusu-- prvnprvníím produktem asimilace je m produktem asimilace je

ttřřííuhluhlííkatkatáá slouslouččeninaenina-- metabolickmetabolickáá drdrááha = Calvinha = Calvinůův cyklusv cyklus

CalvinCalvinůův cyklusv cyklus

-- COCO22 vváázzáán na pn na pěětiuhltiuhlííkatý cukrkatý cukrribulozaribuloza--1,51,5--bisfosfbisfosfáátt

-- nezbytný enzym rubisCOnezbytný enzym rubisCO(ribulozabisfosf(ribulozabisfosfáátkarboxyltkarboxyláázaza--oxygenoxygenáázaza))

-- vznikvznikáá ššestiuhlestiuhlííkatý meziprouduktkatý meziproudukt-- rozpad na dva trozpad na dva třřííuhluhlííkatkatéé 33--fosfoglycerfosfoglyceráátyty-- z nich fruktz nich fruktóóza, glukza, glukóóza a dalza a dalšíší lláátkytky

SchSchééma Calvinova cykluma Calvinova cyklu

Způsobyfixace CO2

CC44--rostlinyrostliny

-- prvnprvníím produktem m produktem ččtytyřřuhluhlííkatý oxalacetkatý oxalacetáátt-- prostorovprostorovéé oddodděělenleníí primprimáárnrníí a sekunda sekundáárnrníí

ffáázeze-- výhoda pvýhoda přři nii nižžšíší koncentraci COkoncentraci CO2 2 a vya vyššíšší

teplotteplotěě –– brbráánníí se fotorespiracise fotorespiraci-- metabolickmetabolickáá drdrááha = Hatchha = Hatch--SlackSlackůův cyklusv cyklus

HatchHatch--SlackSlackůův cyklusv cyklus-- COCO22 se vse váážže na fosfoenolpyruve na fosfoenolpyruváát t -- enzym PEPC enzym PEPC -- fosfoenolpyruvfosfoenolpyruváátkarboxyltkarboxyláázaza-- vznikvznikáá oxalacetoxalacetáátt

Způsoby fixace CO2

CAM CAM -- rostlinyrostliny

-- oddodděělenlenííprostorovprostorovéé i i ččasovasovéé

-- u rostlin z u rostlin z horkhorkéého klimatuho klimatu

-- v noci lapajv noci lapajíí COCO22, , ve dne prve dne průůduchy duchy zavzavřřenenéé

-- ve dne asimilujve dne asimilujíí

Způsoby fixace CO2

CelkovCelkovéé schschééma fotosyntma fotosyntéézyzy

Obsah

Rychlost fotosyntRychlost fotosyntéézyzy

-- svsvěětlotlo-- vodavoda-- COCO22

-- teplotateplota-- mnomnožžstvstvíí chlorofyluchlorofylu

TestTest

Tak co, uTak co, užž je Vje Váám vm vššem fotosyntem fotosyntééza jasnza jasnáá??

TestTest

-- KterKteréé lláátky vstupujtky vstupujíí do primdo primáárnrníí ffááze ?ze ?

TestTest

-- KterKteréé lláátky vstupujtky vstupujíí do primdo primáárnrníí ffááze ?ze ?

HH22O , NADP , ADPO , NADP , ADP + slune+ sluneččnníí energieenergie

TestTest

-- KterKteréé lláátky vznikajtky vznikajíí v primv primáárnrníí ffáázi ?zi ?

TestTest

-- KterKteréé lláátky vznikajtky vznikajíí v primv primáárnrníí ffáázi ?zi ?

NADPH+HNADPH+H++ , ATP, ATP , O, O22

TestTest

-- PopiPopiššte dte děěj na obrj na obráázku zku

TestTestA jeA ješšttěě zkuste popsat dzkuste popsat děěj na tomto obrj na tomto obráázku:zku:

TestTest

-- KterKteréé lláátky vstupujtky vstupujíí do sekunddo sekundáárnrníí ffááze ?ze ?

TestTest

-- KterKteréé lláátky vstupujtky vstupujíí do sekunddo sekundáárnrníí ffááze ?ze ?

NADPH+HNADPH+H++ , ATP, ATP , CO, CO22

TestTest

-- KterKteréé lláátky vznikajtky vznikajíí v sekundv sekundáárnrníí ffáázi ?zi ?

TestTest

-- KterKteréé lláátky vznikajtky vznikajíí v sekundv sekundáárnrníí ffáázi ?zi ?

NADP , ADPNADP , ADP , gluk, glukóózaza

TestTest

-- Jak se oznaJak se označčuje metabolickuje metabolickáá drdrááha fixace ha fixace COCO22 u Cu C33--rostlin? rostlin?

TestTest

-- Jak se oznaJak se označčuje metabolickuje metabolickáá drdrááha fixace ha fixace COCO22 u Cu C--3 rostlin? 3 rostlin?

CalvinCalvinůůvv cyklus cyklus

TestTest

No vida No vida -- a ani to nebolelo !!!!!!a ani to nebolelo !!!!!!

Obsah

Prezentaci pPrezentaci přřipravil:ipravil:LukLukášáš FolkFolk

GymnGymnáázium Pierra de Coubertinazium Pierra de CoubertinaTTááborbor

NNáámměěststíí FrantiFrantišška Kka Křřiižžííka 860ka 860folk@folk@gymtagymta..czcz