Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Fotosyntéza a dýchání, Bioligie - TEST, Asimilace je v biologii proces…

- - - - Mléčné kvašení
      - Octové kvašení
      - Alkoholové kvašení
      - Máselné kvašen
  - - - Enzymy pro tyto děje jsou volně v cytoplazmě
      - Z 1 molekuly glukózy → 2 molekuly kyseliny pyrohroznové
      - Probíhá bez přítomnosti O₂ (anaerobní glykolýza)
      - Energetický zisk: 2 ATP
    - - Vstupuje kyselina pyrohroznová, ta je postupně odbourána až na CO ₂ a H₂O
      - Součástí 2. fáze jsou dva navazující chemické děje:
        
        Krebsův cyklus (citrátový cyklus)
        
        Dekarboxylace,
        dehydrogenace
        
        Dýchací řetězec
      - Enzymy jsou v mitochondriích
      - Energetický zisk: 36 ATP
      - Potřebuje O₂ (oxidační děje)
      - Dekarboxylace kyseliny
        pyrohroznové
      - K dýchání rostlina potřebuje kyslík (O2), glukózu (C6H12O6) a ADP, naopak vylučuje vodu (H2O), oxid uhličitý (CO2), ATP, a teplo
  - - - Při fotorespiraci se na rozdíl od mitochondriální respirace - dýchání neuvolňuje ATP (energie), ale dochází ke štěpení meziproduktů fotosyntézy, produkci oxidu uhličitého a tím ke ztrátám na substrátu a energii
  - - - Množství O₂
        
        (Kypření půdy je důležité pro dýchání kořenů), málo O2 => pokles, až změna na kvašení
      - Teplota
        
        (Maximum dýchání při 35°C, snížení teploty při skladování plodin sníží ztráty cukru dýcháním, nad 45 °C denaturace enzymů => opět pokles)
    - - Zdraví
        
        (nemocná dýchá více)
      - Průduchy
        
        (množství, stav)
      - Stáří
        
        (mladá dýchá intenzivněji)
      - Dostatek substrátu pro dýchání
        
        (zejména zásoby glukózy)
      - Fyziologický stav
      - Množství zásobních látek
  - - -  probíhá v zelených částech
         v chloroplastech
         asimilace, skladný děj, syntézy,
        anabolismus
         potřebné světlo
         uvolňuje se kyslík
         spotřebovává se oxid uhličitý
         energie se spotřebovává na tvorbu cukrů
         obnovuje kyslík v atmosféře,
        produkuje organické látky zmenšuje skleníkový efekt
    - -  ve všech živých buňkách
         v mitochondriích
         disimilace, rozkladný děj,
        štěpení, katabolismus
         světlo není důležité
         spotřebovává se kyslík
         uvolňuje se oxid uhličitý
         energie se uvolňuje
         jednotlivec získává energii pro
        životní děje, ekosystém se ohřívá
- - - - „Temnostní fáze“
      - Používá energii z ATP a
        NADPH k syntéze cukrů (C6H12O6)
      - Calvinův cyklus (C3)
        
        Fixace a redukce CO2
        
        Probíhá paralelně s fází světelnou (není vázána na tmu) ve stromatu chloroplastů
        
        Jde o syntézu glukózy z oxidu uhličitého a vody, která probíhá zejména pod pokožkou listů, v palisádovém parenchymu a stromatu chloroplastů
        
        Ke tvorbě glukózy dochází zabudováním CO2 do primárního řetězce
        
        Využívá tzv. C3 rostliny, rostliny mírného pásu
        
        95 % rostlin na Zemi
        
        Intenzita fotosyntézy u nich není příliš vysoká, nejsou náročné na intenzitu světla, snášejí i světelné výkyvy, nižší teploty a nižší dostupnost vody
      - Hatch-Slackův cyklus (C4)
        
        Další možností zabudování CO2 do uhlíkatého řetězce
        
        Především tropické a subtropické rostliny (C4 rostliny)
        
        Poměrně vysoká fotosyntetický kapacita
        
        Na snížení intenzity záření reagují jejím poklesem
        
        Vyšší teplota
        
        Fotosyntéza probíhá nejen v palisádovém parenchymu, ale i v buňkách obklopujících cévní svazky
      - CAM cyklus: cyklus tučnolistých
        
        Zásadní modifikací je oddělení doby vázání oxidu uhličitého od přímého průběhu fotosyntézy
        
        Přes noc váží oxid uhličitý do malátu, který ukládají ve vakuolách
        
        Ve dne světelná část fotosyntézy probíhá zcela normálně
        
        Temnostní má jako substrát nikoli oxid uhličitý z atmosféry, ale oxid uhličitý vázaný na malát
        
        Přes něj transportovaný do Calvinova cyklu
      - Probíhá ve stromatech chloroplastů
    - - „Světelná fáze“
      - Zachycení světelného záření rostlinou
        
        Zachytí je asimilační barviva v thylakoidech
      - Přeměna volné světelné
        energie na energii chemické vazby
      - Vytváří se ATP a NADPH a O2
      - Probíhá v granech chloroplastů, ve fotosyntetickém aparátu složeném z pigmentů (zejména chlorofylů)
      - Rostliny mohou využívat spektrum v rozsahu 400 - 750 nm:
        
        Chlorofyly a a b zachycují modrofialové a červené části spektra
        
        Fykocyanin a fykoerytrin (barviva vyskytující se u řas) zelené a žluté světlo
        
        Xantofyly a karotenoidy modrozelenou část spektra
      - Jsou využívány fotosystémy
  - - - Je modrozelený
      - Je schopen začít světelnou reakci
        
        Pokud foton zachytí chlorofyl b, předá jej chlorofylu a
    - - Je žlutozelený
  - - - Čísla 700 a 680 označují vlnovou délku v nm, při které dochází k nejlepší absorbci světla v daném
        fotosystému
      - Čísla I a II se vztahují k historickému pořadí
        objevu těchto fotosystémů
      - Procesům, které zde probíhají říkáme necyklická a cyklická fotofosforylace
        
        Necyklická fosforylace vede k redukci NADP+ na NADPH a "úniku" elektronu ze systému
        
        Tyto chybějící elektrony jsou pak nahrazovány přísunem elektronů z fotosystému II.
      - Cyklická fotofosforylace využívá pouze fotosystém I
        
        Tvorba ATP
    - - Elektrony z reakčního centra jsou využívány k fotolýze vody
        
        Z ní je využit proton k redukci NADPH a elektron přenášen do reakčního centra fotosystému I.
        
        Vedlejším produktem je kyslík
  - - - Průduchy musí být otevřené, aby do listu mohl pronikat CO2 z atmosféry
      - Průduchy musí být zavřené, aby neunikalo příliš mnoho vody
    - - Fotorespirace:
        
        Za těchto podmínek začne rubisco začleňovat do Calvinova cyklu O2 namísto CO2 . Produkt se rozdělí jako obvykle na dvě složky, z nichž jedna je pouze dvouuhlíkatá. Tato vychází z chloroplastu a je rozštěpena na dvě molekuly CO2 Jevu se říká fotorespirace.
        
        Při fotorespiraci se nevytvoří žádné ATP
        
        Za horkých dní se uzavřou průduchy, v listu klesne koncentrace CO2 a stoupne koncentrace O2
        
        Fotorespirace naopak sníží výtěžek fotosyntézy (někdy až o 50%!)
        
        U většiny rostlin fixaci CO2 provádí enzym zvaný rubisco (zřejmě nejběžnější enzym na planetě), výsledkem je tříuhlíkatá látka, 3-fosfoglycerát. Proto se těmto rostlinám říká C3 rostliny.
  - - - Chlorofyl
      - Fyziologický stav rostliny
      - Druh, odrůda nebo ekotyp rostliny
      - Množství a velikost chloroplastů v buňkách
        
        Objem i povrch chloroplastů ve stínu je menší
      - Množství a velikost průduchů
      - Stáří pletiv
      - Postavení listů na stonku
        
        Menší listy a větší rychlost proudění vzduchu
    - - ↓ teplota, světelná intenzita
      - Málo H2O
      - CO2
    - - Teplo
      - Voda
      - Světlo
        
        Fotosyntéza má vyšší účinnost v červené části spektra než v modré
      - Obsah CO2 ve vzduchu
        
        Příliš vysoký nebo příliš nízký fotosyntézu snižuje a může ji i zastavit
      - Délka osvětlení
      - Přísun makro a mikroprvků
        
        Mg, Mn, P
  - - - Tyto uzavřené membrány stupňovitě na sebe naskládané tvoří grana obklopená základní hmotou zvanou stroma
        
        V granech jsou umístěny oba fotosystémy I. a II.
        
        Chlorofyl je rozmístěn v membránách gran, mezi vnější bílkovinnou a vnitřní lipidovou vrstvou