5. Fyziologie rostlin

-když dopadne světlo na fotosystém II, barviva absorbují energii, ta dojde ke dvojici chlorofylu a, která uvolní vysokoenergický elektron, ten pak putuje elektron-transportním řetězcem

elektron-transportní řetězec -je ve fosfolipidové dvojvrtsvě membrány tylakoidů stejně jako fotosystémy

-je z molekul enzymů, které fungují jako přenašeče elektronů, když elektron postupuje řetězcem, postupně uvolňuje energii k tvorbě ATP (fotofosforylace – vznik ATP z ADP za spotřeby energie ze slunečního záření)

-energie elektronu je použita k transportu vodíkových protonů přes membránu, ty jsou transportovány do tylakoidu > zvyšuje se koncentrace H uvnitř tylakoidů, stroma chloroplastů má koncentraci menší

-v membráně je ATP-syntáza, přes ní elektrony proudí ven po koncentračním spádu a ATP-syntáza má energii pro tvorbu ATP

-poté jde elektron na druhý fotosystém (fotosystém I), ze kterého byl po absorbci světla uvolněn elektron a tam zapní místo po něm, elektron se nevrátil zpátky do do FS II, z něhož byl, místo něj tam šla 2H+ z vody; nazýváme tento tok necyklickým tokem a tvorbu necyklickou fosforylací

-elektron z FS I je spolu s H využit k tvorbě NADPH

-FS II je bez elektronu, volné místo je zaplněno elektronem z vody

cyklický tok elektronů – někdy se excitovaný elektron z FS I podílí na tvorbě ATP a pak se zpět vrací do své molekuly FS I, při cyklickém toku nevzniká NADPH, vzniká více ATP (to je použito k transportu H+ do vnitřního prostředí tylakoidu po gradientu > vznik ATP)

světlo dopadá na pigmenty > k chlorofylu a > dvojice e se uvolní a excituje se, chlorofyl a získá kladný náboj a přitahuje elektrony zpátky

- u bakterií

Calvinův cyklus: jsou dodávány ATP a NADPH ( ty se po vybití vracejí do fotochemické fáze)

- CO2 se naváže na pentózu ( RuBP, ribulóza-1,5-bisfosfát), katalyzátor - RubisCO

- vznikne kyselina 3-fosfoglycerová

- redukce na trifosforglyceraldehyd

- vznikne zásoba uhlíkatých sloučenin k syntéze glukózy a asimilátů a k regeneraci RuBP

- na jednu molekulu tříuhlíkatého cukru jsou potřeba tři molekuly CO2, 9ATP, 6NADPH

Intenzita fotosyntézy – úbytek CO2 v okolním vzduchu

vnitřní faktory: množství chlorofylu, stav a stáří rostliny

vnější faktory: světlo, množství CO2, teplota a voda

Význam fotosyntézy – zisk energie, výroba org. l. z anorganických (převádění sl. E na energii chemických vazeb)

vzniklý cukr se ukládá jako škrob, škrobová zrna jsou v chloroplastech a jiných plastidech, slouží jako energetická rezerva, během dne se škrob odbourává na cukry a během dýchání se uvolňuje E do ATP

voda

rostlina potřebuje z okolí: vodu, CO2, O2 a minerální látky

voda – 60 – 90 %, v dřavnatých částech až 50%

- důležitá pro všechny procesy

-metabolické rce (fotosyntéza) – 2%

-součást vnitřního prostředí a zásobní fce – 3%