07 Fyziologie rostlin

vnitřní faktory – množství chlorofylu, stáří listů, minerální výživa

PROCESY FOTOSYNTÉZY:

• primární procesy (světelná fáze)

  • závislá na světle

  • probíhá v membráně tylakoidů v chloroplastech

  • energie pohlceného světla je využita k tvorbě ATP a NADPH + H+ (redukční činidlo) pro sekundární fázi

  • uskutečňuje se v dvou na sebe navazujících krocích prostřednictvím fotosystémů I a II (soustavy přenašečů a barviv, jejichž podstatnou složkou je chlorofyl)

  • fotosystém I – přijme světelné záření, přejde do excitovaného stavu a uvolní elektrony, které se mohou redukovat NADP+ na NADPH + H+ (využito v sekundární fázi), nebo se mohou vrátit zpět, přičemž část jejich energie je využita k tvorbě ATP v cyklické fosforylaci

  • fotosystém II – přijme světelné záření, přejde do excitovaného stavu a uvolní elektrony, které přechází na fotosystém I, nahradí z něho uvolněné elektrony a část jejich energie je využita k tvorbě ATP v necyklické fosforylaci

  • fotolýza vody – dochází k rozkladu molekuly vody účinkem světla, jako vedlejší produkt vzniká kyslík, pracuje při ní fotosystém II

  • rovnice fotolýzy: 2 H2O → ½ O2 + 2 H+ + 2 elektrony

• sekundární procesy (temnostní fáze)

  • nezávislá na světle, může probíhat i ve tmě

  • dochází k redukci oxidu uhličitého za vzniku sacharidů při využití ATP a NADPH + H+ z primární fáze

  • probíhá mimo tylakoidy ve stromatu chloroplastů

  • hlavní metabolickou cestou je Calvinův cyklus

    • oxid uhličitý je postupně začleňován do organické sloučeniny

    • konečným produktem je sacharid (hexóza)

    • C3 rostliny (většina naších) – mohou mít otevřené průduchy i přes den

  • Hatch-slackův cyklus – C4 rostliny (subtropické) – jiný způsob získávání oxidu uhličitého, průduchy neotevřené celý den

  • CAM cyklus (sukulenty) – nemají otevřené průduchy, musí skladovat CO2

VÝZNAM:

• produkce kyslíku

• schopnost vázat dlouhodobě množství uhlíku v rostlinné biomase – ve dřevě

• tvorba energeticky bohatých organických látek (cukrů) – využívají je heterotrofové

• uchování energie v podobě fosilních paliv (uhlí, ropa), které vznikly z organismů, jejichž život v geologické minulosti umožnila existence fotosyntézy