5, Metabolismus na buněčné úrovni
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOCX.
H2O -> ½ O2 + 2H+ + 2e-
-rovnice: 6 CO2 + 12 H2O + E -> C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
-fotosyntetická barviva:
-chlorofyl a, b, c, d
-fykocyanin, fykoerytrin, xantofyl
-karotenoidy
-bakteriochlorofyl
-fáze:
-
SVĚTELNÁ (primární) => membrány tylakoidů
-pohlcení energie (absorpce) fotonů fotosyntetickými barvivy (excitace elektronů)
-energie použita pro:
-
Fotolýza vody -> uvolnění kyslíku!!!
-
Syntéza ATP z ADP (12 kCal -> 24 kCal)
-
Tvorba redukčních činitelů (koenzym NADPH + H+) pro redukci CO2
-
TEMNOSTNÍ (sekundární) => stromata (plazma chloroplastů)
-využíváno teplo, ne světlo!
-fixace CO2 -> redukce na glukózu (cukr) díky redukčním činitelům v tzv. CALVINOVĚ CYKLU
-vznik dalších asimilátů (škrob, bílkoviny, tuky)
-C3 rostliny = CALVINŮV CYKLUS
= mírný pás
- pouze jeden typ chloroplastů
- první produkt fotosyntézy = kyselina 3-fosfoglycerová (tříuhlíková!)
- vazba CO2 = enzym RUBISCO (karboxylační a oxidační aktivita)
- FOTORESPIRACE - při nedostatku CO2 a nadbytku O2 -> opak fotosyntézy
- místo kys. bisfofoglycerové vzniká kys. fosfoglykolová
- neuvolňuje se ATP x štěpení meziproduktů, produkce CO2
- v chloroplastech, cytosolu, peroxizomech, mitochondriích
- nižší výtěžnost, ztráty energií
-C4 rostliny = HATCH-SLACKŮV CYKLUS
- tropy, subtropy
- dva typy chloroplastů
- první produkt = malát (čtyřuhlíkový!)
- vazba CO2 = fosfoenolpyruát (PEP)
- fotorespirace neprobíhá (za každých podmínek stejně) -> větší výnosy
-CAM rostliny
-pouštní rostliny, xerofyty, tučnolisté (vysoká intenzita záření, sucho)
-den: zavřené průduchy (CO2 -> Calvinův c.), noc: otevřené (fixace CO2, vznik malátu)
-faktory: množství, kvalita chlorofylu; množství asimilátů; kvalita listů; intenzita a kvalita světla;
koncentrace CO2; teplota (25-30°C); množství vody a minerálních látek
-FOTOSYSTÉM = enzym (proteinový komplex), který pomocí světla redukuje molekuly
- elektronový a proteinový řetězec fotosyntézy
- membrány tylakoidů (rostliny, řasy, zelené bakterie – I sirné, II nesirné, sinice)
-
Fotosystém I – 700 nm; elektron -> koenzym NADPH
-
Fotosystém II – kratší vlnové délky; rozklad H2O -> molekuly O2 + protony, přenos elektronů
Dýchání (respirace)
=soubor katabolických reakcí (přesný opak fotosyntézy)
-zdroj energie: jednoduché cukry, polysacharidy, bílkoviny, tuky
-spalování kyslíkem (oxidoredukční proces)
-v mitochondriích
-rovnice: C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6H2O + energie
Anaerobní (GLYKOLÝZA)
- v cytoplazmě buněk bez kyslíku!
-částečná oxidace glukózy (glykolýza) -> kyselina pyrohroznová (pyruvát), 2 ATP
Aerobní (KREBSŮV CYKLUS)
- ve vnitřní membráně mitochondrií za přítomnosti kyslíku!
-tzv. cyklus kyseliny citrónové (citrátový cyklus)
-dekarboxylace (odštěpení CO2) a dehydrogenace (odštěpení H2, oxidace na H2O) acetylu (CoA)