7. Fotosyntéza, vodní režim rostlin

7. Fotosyntéza

- klíčový proces v přírodě -> základ života na Zemi

- obecná rovnice fotosyntézy:

6CO2 + 12H2O + Energie -> C6H12O6 + 6H2O + 6O2

- fotosyntéza je biochemický děj, při kterém z látek jednoduchých, anorganických a chudých na energii (CO2, H2O) vzniká účinkem slunečního záření látka organická, složitá a bohatá na energii (glukóza) + voda a jako vedlejší produkt se uvolňuje kyslík

- sluneční záření je zdrojem tepla a světla na naší planetě

- při fotosyntéze je energie slunečního záření převedena na jinou formu energie, kterou mohou buňky využít i jinak -> energie v chemické vazbě mezi atomy uhlíku

- fotosyntéza probíhá v tylakoidech - u primitivních buněk jsou v cytoplazmě, u složitých v chloroplastech

- fotosyntéza probíhá díky fotosyntetickým barvivům - CHLOROFYL A, další pouze lapače slunečního záření (B,C,D)

- 2 typy fotosyntézy: A, rostlinný typ - chlorofyl A

B, bakteriální typ - bakteriochlorofyl

Vnější faktory ovlivňující fotosyntézu

1, světlo - kvalita (400-700nm) + intenzita

- nejlepší červené světlo

- s větším množstvím světla větší fotosyntéza - neplatí neomezeně - nasycenost světlem

- množství světla na plochu = osvětlení (LUX)

2, CO2 - koncentrace je 0,03%, koncentrace do 0,4% zvyšuje výtěžek fotosyntézy, nad = pokles

3, teplota - 10 - 30°C

4, voda - prostředí biochemických reakcí, otevírání průduchů = příjem CO2

Vnitřní faktory ovlivňující fotosyntézu

1, množství a kvalita chloroplastů

2, množství chlorofylu

3, stáří listů

4, minerální výživa

5, voda

1, Fotochemická fáze

- potřebuje světelné záření - fotosystém I - 700nm, fotosystém II - 680nm

- probíhá na membránách tylakoidů

- fotosystém - komplexy bílkovin a pigmentů v tylakoidech

- zachycení a transport světla k chlorofylu A

- přenašeč elektornů - bílkoviny schopné oxidoredukce (cytochromy, ferredoxiny)

- cyklická fotofosforylace = *ATP

- necyklická fotofosforylace = redukční činidlo NADPH

- fotolýza vody - uvolnění O2

Cyklická Fotofosforylace

- P 700 absorbuje světelné záření a přejde do excitovaného stavu a uvolní elektrony bohaté na energii - pomocí přenašečů elektronů jsou transportovány na membránu tylakoidů

- transport elektronů je spojen s výrobou ATP

- tyto elektrony se vrací zpět do oxidované molekuly chlorofylu přes řetězec redoxních systémů - ferefoxiny, cytochrom

Necyklická Fotofosforylace

- excitované elektrony uvolněné z chlorofylu jsou využity na redukci koenzymu NADP+ na NADPH + H+ = redukční činidlo pro sekundární procesy

- elektrony potřebné pro redukci chlorofylu jsou doplňovány z fotolýzy vody, která současně probíhá

-> mezi fotosystémy P 700 a P 680 probíhá neustálý tok elektronů

2,Sekundární fáze

- produkty primární fáze vstupují do reakcí Calvinova cyklu

- vzdšuný CO2 se váže na akceptory Calvinova cyklu: