6.Fyziologie rostlin

Fotosyntetické pigmenty

• chlorofyly (zelené)

• chlorofyl a (modrozelený, vyšší rostliny), chlorofyl b (žlutozelený, vyšší rostliny)

• chlorofyl c (hnědozelený, hnědé řasy), bakteriochlorofyl (bakterie)

• karotenoidy (lipochromy)

• karoten (oranžový), fukoxanthin (hnědý), xantofyl (žlutý)

• fykobiliny (fykobilizomy)

• fykocyanin (modrý), fykoerytrin (červený)

• základní barvivo chlorofyl a, ostatní barviva doplňková

• příjem světla, přenos fotonů H+ na chlorofyl a

Fotosystémy

• soubory přenašečů, barviv v tylakoidech

• liší se strukturou, množstvím chlorofylů, absorpcí světla, působením během dne

• přenašeče (cytochromy, plastochinon (redoxní systém), ferredoxin)

Primární fáze

• fotochemická, světelná, probíhá v tylakoidech, nutná světelná energie

• přeměna energie v tylakoidech, přeměna na chemickou energii (chemických vazeb)

• redukční činidlo H+ (součást koenzymu NADPH), molekuly ATP

• cyklická fosforylace

• probíhá v kruhu na tylakoidech, světlo dopadající ve formě fotonů

• uvádí molekuly do vybuzeného excitovaného stavu (elektron na vyšší orbital)

• fotosystém I přijme sluneční energii a vybudí čtyři elektrony na přenašeče

• zpátky na fotosystém I, uvolní se velké množství ATP

• acyklická fosforylace

• štěpení vody pomocí světla (Hillova reakce, fotolýza vody 2H2O → 4H+ + 4e- + O2)

• O2 odchází do prostředí

• 4H+ se přesouvají k NADP (nikotinamidadenindinukleotidfosfát) na NADPH

• fotosystém II a 4e- pohltí sluneční energii a vyštěpí elektrony na přenašeč

• přenese na fotosystém I a pohltí energii, elektrony na přenašeč

• malé množství ATP, redukce 4H+

Sekundární fáze

• syntetická, temnostní, ve stromatu, světelná energie není nutná

• navazuje na fotochemickou, využití ATP, NADPH

• zahrnuje vázání CO2, přeměnu na sacharidy (redukce CO2 při Calvinovu cyklusu)

• enzym RubisCo zajišťuje tento cyklus, uvolnění vody

• redukce CO2 na sacharidy díky vodíku z fotolýzy vody

Ovlivňující faktory

• koncentrace oxidu uhličité (0,04%)

• sluneční záření (intenzita, rozsah vlnových délek)

• teplota (optimum 15° – 25°C, zastavuje se 0° – 1°C, výrazně klesá 30° – 35°C)

• voda (uzavírání průduchů, při nedostatku nižší přísun CO2, fotosyntéza se zastavuje)

• vnitřní faktory (množství barviv, hormonů, věk listů, málo živin, stav rostliny)

Dýchání

• vyjadřuje, která látka a jak byla prodýchána, působí opačně než fotosyntéza

• rostlina potřebuje cukry (při výdechu se uvolňuje energie)

• ovlivněno enzymy (biokatalyzátory), bez nich by nemohla proběhnout

• dýcháním umožněny všechny důležité životní děje

• C6H12O6 + 6O2 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O + energie

• poměr vyprodukovaného oxidu uhličitého ku spotřebovanému kyslíku po oxidaci

• podíl objemu vydaného oxidu uhličitého ku objemu přijatého kyslíku

• katabolický (disimilační) děj

Objem jednotek

• sacharidy (1 jednotka)

• tuky (0,3 – 0,7 jednotky)

• bílkoviny (0,7 – 0,8 jednotky)