Gymnázium a obchodní akademie ChodovSmetanova 738, 357 35 Chodov

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0376Šablona: BOTANIKAPořadí šablony a sada: 5. Botanika Materiál: VY_32_INOVACE_BOT.5 Vytvořený ve školním roce: 2013Téma: FotosyntézaPředmět a třída: BIOLOGIE, kvinta osmiletého gymnáziaAnotace: Materiál je určen pro výklad učiva Fotosyntéza. . Je potřeba PC s internetem, projektor, microsoft powerpoint. Je vhodné, ale ne nutné, aby měli PC k dispozici i žáci.Autor: Mgr. Lucie KoudelkováKlíčová slova: fotosyntéza, Calvinův cyklus, heterotrofní organismyOvěřený dne: 14. 11. 2013

FOTOSYNTÉZA

Nejdůležitější děj na Zemi

• Dělení organismů podle způsobu výživy:– Heterotrofní organismy– Autotrofní organismy

? Víš, jaký je rozdíl mezi těmito dvěma typy organismů?

Nápověda: heterotrofní organismy jsou např. všichni živočichové a autotrofní organismy jsou zelené rostliny

Autotrofní organismy

AUTO= samo TROFNÍ=živící se (jako autoportrét, autobiografie…)

• Organismy, které jsou schopny sami vytvářet organické látky z látek anorganických.

• Jsou schopny FOTOSYNTÉZY• AUTO = vystačí si sami• př: zelené rostliny, řasy

Heterotrofní organismy

HETERO = jiný TROFNÍ = živící se (jako heterosexuál = je na jiné/opačné pohlaví)

• Organismy, které nejsou schopny sami vytvářet organické látky z látek anorganických.

• Nejsou schopny FOTOSYNTÉZY• Jsou závislé svou existencí na autotrofních

organismech• HETERO = jsou závislí na ostatních• př: živočichové, nezelené rostliny

? Kontrolní otázka: Vysvětli jaký je rozdíl mezi autotrofními a heterotrofními organismy…

• Dále se tedy budeme zabývat jen autotrofními organismy a FOTOSYNTÉZOU…

Napiš, co tě napadne, když se řekne slovo FOTOSYNTÉZA:

Jak bys všechna tato slova shrnul do krátké definice fotosyntézy?

………………………………………………………………………….

• Doplň podle svých dosavadních znalostí:

Při fotosyntéze vzniká ……………………………………….Fotosyntéza se odehrává v ………………………………..K fotosyntéze je potřeba …………………………………..

Tak jak to tedy je správně…..

Fotosyntéza

• Hlavní děj udržující život na Zemi• Látkově se jedná o přeměnu jednoduchých

látek anorganických (CO2) na složitější látky organické (C6H12O6)

• Energeticky je to přeměna světelné energie na chemickou

6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2

Kde dochází k fotosyntéze?

• V zelených částech rostlin (listech, stoncích)• V chloroplastech = organely v rostlinné buňce

• STROMA – odehrává se zde temnostní fáze fotosyntézy

• TYLAKOID – odehrává se zde světelná fáze fotosyntézy

chloroplast

Obr. 1

Fáze fotosyntézy

• Světelná (primární) fáze • Cyklická• Necyklická

• Temnostní (sekundární) fáze

Světelná fáze

• Je vázána na světlo• Odehrává se v tylakoidech chloroplastů• Reakce:

• 1) fotolýza vody: H2O 2H+ + 2e- + 1/2O2

• 2) NADP+ + 2H++ 2e- NADPH + H+

• 3) ADP + P ATP (energie zabudovaná v molekule adenosintrifosfátu)

Světelná fáze - cyklická

• PRINCIP:– Dopadající světelné záření excituje 2 energeticky

bohaté elektrony molekuly chlorofylu (zelené barvivo v chloroplastech) na vyšší orbital

– Po krátké době se elektrony vrací zpět na původní energetickou hladinu a uvolní se energie ve formě ATP (adenosintrifosfát)

Světelná fáze - cyklická

Světelná fáze - necyklická

• PRINCIP:• Oba elektrony jsou předány koenzymu NADP+ ,

který se tím redukuje a váže protony uvolněné při fotolýze vody. Mění se tedy na redukovanou formu NADPH + H+

• Elektrony předané koenzymu jsou doplněny o elektrony vznikající při fotolýze vody

• Při fotolýze vody vzniká také kyslík

Světelná fáze - necyklická

Světelná fáze

• Látky vstupující: H2O, světlo, ADP, NADP+

• Látky vystupující: ATP, NADPH + H+, O2

Temnostní fáze

• Není vázána na světlo• Odehrává se ve stromatu chloroplastu• Odehrává se zde Calvinův cyklus

• V něm dochází ke vzniku organických látek (glukózy) z anorganických látek (CO2) díky energii ATP vzniklé při světelné fázi fotosyntézy• Vzniklá glukóza může být v buňce využita jako

zásobárna živin a energie nebo může sloužit jako výchozí látka při výrobě složitějších polysacharidů

Calvinův cyklus

• Princip:1) Vazba CO2 na RUBP (ribulosa– 1,5 –bifosfát) za

vzniku nestabilního šestiuhlíkatého produktu, který se hned rozpadá na 2 molekuly kyseliny 3–fosfoglycerové (PGA)

Calvinův cyklus

• Princip2) Redukce PGA na GAP (glyceraldehyd–3–fosfát)

díky koenzymu NADPH + H+ z primární fáze fotosyntézy

Calvinův cyklus

• Princip:3) Regenerace RUBP a výroba glukózy díky energii

ATP z primární fáze fotosyntézy

Calvinův cyklus

• Podle základní rovnice fotosyntézy vycházíme ze šesti molekul CO2. Vznikne tedy 12 tříuhlíkatých molekul (GAP), z nichž pouze 2 jsou využity k výrobě šestiuhlíkaté glukózy.

• Zbytek molekul se spotřebuje při regeneraci RUBP

6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2

Použitá literatura a internetové zdroje

• ČABRADOVÁ, V. HASCH, F., SEJPKA, J. VANĚČKOVÁ, I. Přírodopis 7, učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. FRAUS, 2005, ISBN 80-7238-424-4

• DOSTÁL, P. Anatomie a morfologie rostlin v pojmech a nákresech. Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta, Praha, 2004, ISBN 80-7290-179-6

• SKÝBOVÁ, J. Stručný přehled systému a ekologie vyšších semenných rostlin. Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta, Praha, 2003, ISBN 8072901516

• KINCL, M. KINCL, L. JAKRLOVÁ, J. Biologie rostlin pro gymnázia. Fortuna, 2008, ISBN 80-7168-947-5

• Obr. 1: Atribution. Chloroplast[online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chloroplast-new.jpg ; 12. 10. 2013>

• Obrázky vlastní