FOTOSYNTÉZA

Youtube: Photosynthesis (in detail) - Beverly biology

  • ze slunce září viditelné světlo, které je směs barev duhy, ty jsou buď pohlceny nebo odraženy objektem

    • my vidíme odražené světlo - listy odráží zelené světlo, ostatní barvy pohlcují

    • fotosyntézu nejvíce stymuluje červené a modré světlo, nejméně zelené světlo

  • je to proces přeměny světelné energie na glukózu

  • pomocí průduchů na spodní straně listu vyměňuje rostlina s okolím plyny

  1. Primární fáze/ světelná fáze

  • probíhá v membráně tylakoidů

  • zapotřebí voda a světlo

  • odpad kyslík

Chlorofyl ve fotosystému 2 pohltí světlo a elektrony se aktivují, ty putují membránou, proto je negativně nabitá - začátek řetězce přenosu elektronů.

H+ ze stromatu jsou vtáhnuty elektrony do tylakoidů, molekuly vody v tylakoidech se díky enzymům rozpadají a jejich elektrony doplňují fotosystém 2, jejich kyslík je po vazbě s jiným kyslíkem jako odpad vyloučen

Chlorofyl ve fotosystému 1 také pohltí světlo a elektrony se aktivují - delší řetězec přenosu elektronů

Ve stromatu je NADP+ a H+ přitahováno k sobě, elektrony jim pomohou k sobě navázat, aby vytvořily molekulu NADPH

H+ se rozptýlí do stromatu přes ATP syntázu, potom pomůže ADP a P vytvořit molekulu ATP

  1. Sekundární fáze/ temnostní fáze/ Calvinův cyklus

  • probíhá ve stromatu

  • vytvoří glukózu

Enzym RuBisCo váže pětiuhlíkatou molekulu RuBP s CO2, aby vytvořily šestiuhlíkatou molekuku

Potom nastane situace kde ATP a NADPH rozloženými enzymy do formy bez H+, pro vypuštění jejich energie, která rozloží šestiuhlíkatou molekulu na 2 tříuhlíkaté molekuly = 2 PGA. Rozložené formy NADPH a ATP se budou používat při příští světelné fázy, nejsou vyloučeny.

Některé PGA se spojí s dalšími PGA pomocí enzymů a vytvoří glukózu, škrob a další cukry. Některé jsou díky ATP rozpojeny, aby vytvořily pětiuhlíkatou molekulu RuBP

Proces se restartuje

Youtube: Types of Photosynthesis in Plants: C3, C4, and CAM - Proffesor Dave Explains

Typy fotosyntézy rostlin

fixace oxidu uhličitého = proces, při kterém se oxid uhličitý přeměňuje na biologicky užitečnější organické sloučeniny v živých organismech

a) C3

u těchto rostlin 1. fixace uhlíku proběhne při rozložení šestiuhlíkaté molekuly na 2 PGA, je to 85% rostlin na světě

v suchém prostředí se průduchy listů zavřou pro zadržení ztráty vody, to zablokuje kyslík a nahromadí se v rostlině a RubisCo místo CO2 váže na RuBP O2. dvouuhlíkatý produkt této reakce je rozdělen na CO2 a H2O = fotorespirace, při níž se neprodukuje žádný cukr ani ATP

b) C4

v suchém prostředí se průduchy listů zavřou pro zadržení ztráty vody, ale vyhýbají se vstupu do fotorespirace → evoluce, 3% rostlin na světě - kukuřice, bambus, cukrová třtina

předčí calvinův cyklus vytvořením čtyřuhlíkaté molekuly sloučením CO2 a tříuhlíkaté molekuly PEP díky enzymu PEP karboxyláza, to proběhne v mezofylu a pak je nově vzniklá čtyřuhlíkatá molekula OAA redukována NADPH na malát/kyselinu jablečnou a ta je transportována do buněk pochev cévních svazků, kde dochází k uvolnění CO2

c) CAM

orchideje, aloe, ananas jsou adaptované na velmi vyprahlé prostředí, pro zadržení vody své průduchy otevírají pouze v noci a přijímají CO2 pouze v tu dobu

V noci probíhá tvorba kyseliny jablečné stejně jako u C4 rostlin, ale kyselina není poslána do buněk pochev cévních svazků, ale do vakuol mezofylů.

Přes den se průduchy zavřou, kyselina jablečná je vypuštěna z mezofylů do calvinova cyklu