FOTOSYNTÉZA I. Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74. Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "FOTOSYNTÉZA I. Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74. Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková"

Transkript

1 FOTOSYNTÉZA I. Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74 Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková

2 proteinové komplexy thylakoidní membrány - jsou kódovány jak plastidovými tak jadernými geny

3 1905

4 Fotosyntéza komplexní biologický proces sluneční energie je využita k syntéze organických látek s vyšším obsahem energie než mají substráty

5 Fotosyntéza DVĚ FÁZE: primární fáze (synonyma: světelná, fotochemická) vzniká: ATP redukovaný ferredoxin, NADPH (tzv. redukované ekvivalenty) štěpí se voda a uvolňuje se O 2 sekundární (synonyma: syntetická, temnostní) využití produktů primární fáze asimilace CO 2 sacharidy!!! NO - 2 aminokyseliny SO 2-4 aminokyseliny syntéza mastných kyselin

6

7 primární fáze fotosyntézy probíhá v membráně thylakoidu na strukturách fotosyntetického aparátu (pigment-) proteinové komplexy FIXOVANÉ v membráně Fotosystémy PSI a PSII = pigment-proteinové komplexy tvořené světlosběrnou anténou + jádrem fotosystému s reakčním centrem Komplex vyvíjející kyslík (Oxygen Evolving Complex) přidružený k PSII Cytochromový komplex b 6 f ATPsyntáza MOBILNÍ molekuly přenašeči elektronů plastochinon, plastocyanin - PC, ferredoxin

8 primární fáze fotosyntézy elektron-transportní řetězec na thylakoidní membráně Nelson and Ben-Shem, NATURE REVIEWS MOLECULAR CELL BIOLOGY, VOLUME 5 DECEMBER 2004

9 primární fáze fotosyntézy elektron-transportní řetězec na thylakoidní membráně Taiz and Zeiger, 2002

10 Fotosystém II CP47 D2 D1 CP34 PSII - dimer osově souměrná struktura důležití hráči při přenosu specifický pár molekul chlorofylu feofytin chinon A (Q A ), chinon B (Q B ) OEC - manganový klastr Nelson and Ben-Shem, 2004

11 plastochinon - mobilní přenašeč elektronů a protonů - malá hydrofobní molekula difuze membránou oxidovaná forma - plastochinon Dvou elektronový / protonový přenašeč plastochinon semichinon H Plastohydrochinon H2

12 Pool plastochinonu v membráně výrazně stechiometricky převyšuje množství membránových komplexů (jinak by byla rychlost pohybu plastochinonu limitujícím krokem!)

13 Cytochromový komplex b6f dimer osově souměrná struktura

14 cytochromy přenašeče elektronů protein cytochrom c cytochrom b hem s proteinem asociován nekovalentně hem s proteinem asociován kovalentně přes thioeterovou vazbu

15 Cytochromový komplex b 6 f důležití hráči při přenosu cytochrom b6 Rieskeho protein Fe-S cytochrom f

16 Struktura FeS slouží přenosu elektronů A aminokyselinové zbytky

17 primární fáze fotosyntézy elektron-transportní řetězec na thylakoidní membráně Taiz and Zeiger, 2002 mobilní elektronový přenašeč PLASTOCYANIN - malý hydrofilní protein, 2 atomy Cu - přenáší 1 elektron - oxidovaný PC vazba na cytochromový komplex - redukovaný PC vazba na PSI

18 Fotosystém I heterodimer (pohled ze stromatální strany membrány) specifický pár chlorofylů a P700

19 Fotosystém I

20 Fotosystém I Ferredoxin malý protein (100 AMK) s Fe-S centrem (1 nebo 2) Fe-S centra fylochinony (vitamin K1) specifický pár chlorofylů a P700 další molekuly chlorofylu

21 schéma jáder fotosystémů II a I Pavlová, 2005, kapitola 3

22 chloroplastová ATPsyntáza CF1 α 3 β 3 γδε α a β zajišťují katalýzu fosforylace ADP CF 0 I, II, III 12, IV tvoří kanál pro průchod H+ membránou

23 přenos elektronů světlo PS II, cytochrom b6f, PS I, ATP syntáza Přenos elektronů po elektrontransportním řetězci thylakoidní membrány Vznik protonového gradientu (lumen x stroma) Redukce NADPH Využití protnmotorické síly k syntéze ATP

24 Přenos elektronů po elektrontransportním řetězci thylakoidní membrány NECYKLICKÝ PŘENOS ELEKTRONŮ od absorpce fotonu na PSII...ke vzniku redukovaného NADPH + H +

25 fotosyntetický aparát strukturní komplexy a přenašeče stroma PSII fotosystém II CK cytochromový komplex b 6 f PSI fotosystém I Fd ATP syntáza CF 1 Q A Q B feofytin jádro P680 RCII OEC LHCII H 2 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f PC 4Fe-4S A 1 jádro A 0 P700 RCI LHCI CF 0 membrána thylakoidu lumen

26 necyklický přenos elektronů PSII absorpce fotonu a přenos energie na P680 chlorofyl a + hν chlorofyl a (excitace) stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC PC lumen

27 necyklický přenos elektronů PSII přenos elektronu na feofytin chlorofyl a* + feofytin chlorofyl a + + feofytin - (fotochemická reakce) stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd Q A Q B feofytin P680 + Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC PC lumen

28 necyklický přenos elektronů PSII přenos elektronu na chinon Q B oxidačně redukční reakce stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd Q A Q B feofytin P680 + Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC PC lumen

29 necyklický přenos elektronů PSII absorpce dalšího fotonu a přenos energie na P680 stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd e Q A Q - B feofytin P680 + Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC PC lumen

30 necyklický přenos elektronů PSII vznik plně redukovaného plastochinonu 2 elektrony (z chlorofylu a) a 2 protony (ze stromatu) stroma PSII CK PSI ATP syntáza H + H + Fd Q A Q B 2 feofytin P680 + Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC PC lumen

31 necyklický přenos elektronů PSII uvolnění redukovaného plastochinonu a vazba oxidovaného plastochinonu na PSII stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd Q A feofytin P680 + Tyr 161 H 2 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC PC lumen?!?! Co se dvěma elektrony, když je potřeba jen jeden?!?

32 Q-cyklus chinonový cyklus na cytochromovém komplexu b6f zvyšuje množství protonů transportovaných ze stromatu do lumen tylakoidu při přenosu jednoho páru elektronů stroma celkem do lumen přejdou 4 protony! Lumen

33 necyklický přenos elektronů PSII uvolnění redukovaného plastochinonu a vazba oxidovaného plastochinonu na PSII stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd Q A feofytin P680 + Tyr 161 H 2 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC PC lumen?!?! Co se dvěma elektrony, když je potřeba jen jeden?!?

34 necyklický přenos elektronů cytochromový komplex, přenos elektronů a uvolnění protonů do lumenu stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) Q P cyt b 6 (h) 2Fe-2S cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC H + H + PC lumen

35 necyklický přenos elektronů CK vazba jednoho elektronu na cyt b 6 přenos druhého elektronu přes cytochrom f na plastocyanin (PC); absorpce fotonu na PSI stroma PSII CK PSI Fd ATP syntáza Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 OEC 4Mn Q N H + H + cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f PC 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu lumen

36 necyklický přenos elektronů PSI transport elektronu jádrem PSI stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 OEC 4Mn Q N H + H + cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f PC 4Fe-4S A 1 A 0 P700 + membrána thylakoidu lumen

37 necyklický přenos elektronů PSI transport elektronu na ferredoxin a doplnění elektronu do RCI z plastocyaninu stroma PSII CK PSI ATP syntáza Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 OEC 4Mn Q N H + H + cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f PC Fd 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu lumen

38 necyklický přenos elektronů PSII absorpce dalších 2 fotonů a přenos elektronů na plastochinon (vznik plně redukovaného plastochinonu) stroma PSII CK PSI ATP syntáza Q A Q B cyt b Q 6 (h) 2 N feofytin P680 + Tyr 161 OEC 4Mn H + H + Q P H + H + cyt b 6 (l) 2Fe-2S cyt f PC Fd 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu lumen

39 necyklický přenos elektronů uvolnění H 2 z PSII a vazba na CK stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd Q A feofytin P680 + Tyr 161 H 2 OEC 4Mn Q N H + H + cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f PC 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu lumen

40 necyklický přenos elektronů oxidace H 2 na CK, transport elektronů v CK a uvolnění protonů do lumenu stroma PSII CK PSI ATP syntáza Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 OEC 4Mn Q N H + H + cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P H +H+ cyt b 6 (h) cyt f PC Fd 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu lumen

41 necyklický přenos elektronů vznik H 2 na CK; redukovaný plastocyanin stroma PSII CK PSI ATP syntáza Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 OEC 4Mn H + H + 2 cyt b 6 (h) Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P H + H + H + H + cyt f PC Fd 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu lumen

42 necyklický přenos elektronů uvolnění H 2 z Q N a vazba na Q P stroma PSII CK PSI ATP syntáza Q A Q B feofytin P680 + Tyr 161 H 2 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f Fd 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC H + H + H + H+ PC lumen

43 necyklický přenos elektronů transport elektronů v CK, uvolnění protonů do lumenu; absorpce fotonu na PSI a transport energie na P700 (RCI) stroma PSII CK PSI ATP syntáza Q A Q B feofytin P680 + Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) Q P cyt b 6 (h) 2Fe-2S cyt f Fd 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu lumen OEC H + H + H + H +H+ H + PC

44 necyklický přenos elektronů PSI transport elektronu na ferredoxin a doplnění elektronu do RCI z plastocyaninu stroma PSII CK PSI ATP syntáza lumen Q A Q B feofytin P680 OEC Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) Q P H + H + H + cyt b 6 (h) 2Fe-2S H +H+ H + cyt f PC Fd 4Fe-4S A 1 A 0 P700 + membrána thylakoidu

45 necyklický přenos elektronů PSI transport elektronu na ferredoxin stroma PSII CK PSI ATP syntáza Q A Q B feofytin P680 + Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) Q P cyt b 6 (h) 2Fe-2S cyt f Fd 2 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu lumen OEC H + H + H + H + H + H + PC

46 necyklický přenos elektronů vznik NADPH; transport elektronů z Fd na NADP katalyzuje enzym ferredoxinoxidoreduktáza stroma PSII CK H + NADP + PSI 2 Fd NADPH ATP syntáza Q A Q B feofytin P680 + Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) Q P cyt b 6 (h) 2Fe-2S cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu lumen OEC H + H + H + H + H + H + PC

47 NADPH nikotinamid adenin dinukleotid fosfát adenin nikotinamid P ribóza ribóza redukovaná forma 2 H + oxidovaná forma silné redukční činidlo v sekundární fázi fotosyntézy zprostředkuje uložení energie do relativně stálých chemických vazeb sacharidů a mastných kyselin vzniká pouze při necyklickém přenosu elektronu

48 Redukce NADP + Ferredoxin-NADP reduktáza enzym obsahující FAD redukce na FADH 2 potom teprve redukce samotného NADP + Ferredoxin malý protein (100 AMK) s Fe-S centrem (1 nebo 2)

49 necyklický přenos elektronů celkový přehled stroma PSII H + H + H + H + schéma - stechiometrické poměry nejsou respektovány!! CK PSI H NADP Fd NADPH ATP syntáza Q A 2 Q B feofytin P680 + Tyr 161 H 2 H 2 Q N Q cyklus cyt b 6 (l) Q P cyt b 6 (h) 2Fe-2S cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu lumen OEC H + H + H + H + H + H + PC

50 rozklad vody na OEC Postupná oxidace manganového klastru spřažení jednoelektronové separace náboje na chlorofylu a čtyřelektronové oxidace vody Ferreira et al. 2004, SCIENCE VOL 303

51 rozklad vody na OEC strukturní proteiny 4 Mn Ca 2+, Cl - S 0 S 4 S 1 S 3 S 2

52 rozklad vody na OEC strukturní proteiny 4 Mn Ca2+, Cl- O 2 + 2H + S 0 2H 2 O 4 2H + S 4 S 1 S 3 S 2

53 rozklad vody na OEC strukturní proteiny 4 Mn Ca 2+, Cl - S 0 O 2 4 P680 + P680 hν 2H + 3 H + S 4 H + S 1 S 3 S 2

54 rozklad vody na OEC strukturní proteiny 4 Mn Ca2+, Cl- O 2 S 0 S 4 3 H + S 1 S 3 2 S 2 H + P680 + P680 hν

55 rozklad vody na OEC strukturní proteiny 4 Mn Ca 2+, Cl - O 2 S 0 S 4 S S 3 P680 P680 + hν S 2

56 rozklad vody na OEC O 2 strukturní proteiny 4 Mn Ca 2+, Cl - S 0 S 4 S 1 P680 hν P S 3 S 2

57 rozklad vody na OEC strukturní proteiny 4 Mn Ca2+, Cl- O 2 + 2H + S 0 2H 2 O 4 2H + 3 P680 + P680 H + hν S 4 H + S 1 hν P680 P680 + S P680 P680 + S 2 H + P680 + P680 hν hν

58 Oxygen release pattern and Kok S state model for photosynthetic oxygen evolution. Bricker T M PNAS 2006;103: by National Academy of Sciences

59 necyklický přenos elektronů + rozklad vody vznik pmf stroma PSII O 2 ph 8 H + H + H + H + schéma - stechiometrické poměry nejsou respektovány!! CK H + NADP + PSI 2 Fd NADPH ATP syntáza lumen Q A Q B feofytin OEC P680 2H 2 O Tyr 161 H 2 4Mn 2 H + H + H + H + H 2 Q N H + H + cyt b 6 (l) Q P cyt b 6 (h) 2Fe-2S H +H+ ph 5 H+ H + cyt f PC 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu

60 thylakoid granální thylakoidy stroma granum lumen thylakoidu stroma stromatální thylakoid lumen thylakoidu stěsnaný thylakoid nestěsnaný lipidová dvouvrstva membrány thylakoidu je nepropustná pro protony!!

61 při přenosu elektronu plastochinonem a při rozkladu vody se v lumenu zvyšuje koncentrace H + rozdíl koncentrace H + změna ph ph rozdíl náboje Ψ na membráně thylakoidu vzniká protonmotorická síla µ H+ µ H+ = ph + Ψ užije se k syntéze ATP Snaha po vyrovnání rozdílu koncentrací H+ a rozdílu ph působí potenciální protonmotorickou sílu, pmf

62 chemiosmotická teorie P. Mitchell Nobelova cena za chemii 1978) - syntéza ATP na izolovaných membránách thylakoidů podle experimentů Jagendorf a kol., převzato z Taiz and Zeiger 2002

63 schéma - stechiometrické poměry nejsou respektovány!! necyklický přenos elektronů rozklad vody stroma O 2 PSII CK H + H + H + H + H + NADP + PSI 2 Fd NADPH ATP syntáza ADP ATP + Pi lumen Q A P680 Q B feofytin OEC 2H 2 O 2 Tyr 161 H 2 4Mn H + H + H + H + H 2 Q N H + H + cyt b 6 (l) Q P cyt b 6 (h) 2Fe-2S H + H + H + H + cyt f PC 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu

64 ATPsyntáza v chloroplastu Pi + ADP ATP CF 1 stroma H + CF 0 lumen H + CF 0 I, II, III 12, IV CF1 α 3 β 3 γδε

65 konformační změny podjednotky CF 1 při syntéze ATP O open; uvolňuje se ATP a vážou se substráty ADP a Pi L loose; substráty jsou volně vázány T tight; vzniká ATP Buchanan B.B., Gruissem W., Jones R.L.: Biochemistry and Molecular Biology of Plants. - Am. Soc. Plant Physiol., Rockville, Maryland 2001.

66 ATP adenin P P P ribóza hydrolýza ATP ADP poskytne 30,5 kj.mol -1 ATP AMP 35,9 kj.mol -1 záření modrá červená vlnová délka (nm) energie (kj/mol)

67 Přenos elektronů po elektrontransportním řetězci thylakoidní membrány CYKLICKÝ PŘENOS ELEKTRONŮ vznik protonového gradientu na membráně...od absorpce fotonu PSI, přes redukovaný ferredoxin...k opětovné redukci reakčního centra PSI

68 cyklický přenos elektronů PSI, absorpce fotonu stroma PSII CK PSI ATP syntáza e- Fd Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC PC lumen

69 cyklický přenos elektronů PSI přenos elektronu na Fd stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) 4Fe-4S cyt f A 1 A 0 P700 + membrána thylakoidu OEC PC lumen

70 cyklický přenos elektronů PSI přenos na CK stroma PSII CK Fd red PSI ATP syntáza Q A Q B feofytin - P680 Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 + membrána thylakoidu OEC PC lumen

71 cyklický přenos elektronů vznik H 2 na CK stroma PSII CK PSI ATP syntáza H + H + Fd ox Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 H 2 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 + membrána thylakoidu OEC PC lumen

72 cyklický přenos elektronů přenos na PC stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd ox Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) Q P cyt b 6 (h) 2Fe-2S cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 + membrána thylakoidu OEC H + H + PC lumen

73 cyklický přenos elektronů - PC - přenos na P700 + stroma PSII CK PSI ATP syntáza Fd ox Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 Q N cyt b 6 (l) 2Fe-2S Q P cyt b 6 (h) cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC H + H + PC lumen

74 schéma - stechiometrické poměry nejsou respektovány!! cyklický přenos elektronů celkový transport; vznik pmf stroma PSI PSII CK ATP syntáza H + H + Fd Q A Q B feofytin P680 Tyr 161 H 2 Q N cyt b 6 (l) Q P cyt b 6 (h) 2Fe-2S cyt f 4Fe-4S A 1 A 0 P700 membrána thylakoidu OEC H + H + PC lumen

75 Z schéma fotosyntézy

76 Z schéma fotosyntézy D.A. Walker, Trends in Plant Science, April 2002, Pages

77 Regulace rozdělování energie mezi PS 1 a PS 2 Laterální heterogenita membrány thylakoidů lokalizace struktur fotosyntetického aparátu na membráně thylakoidu

78 Regulace rozdělování energie mezi PS 1 a PS 2 možnost přemístění periferních antén LHCII k PSI možnost přemístění periferních antén LHCII k PSI záleží na stupni redukce poolu plastochinonu -při vysokém stupni redukce specifická kináza fosforyluje LHCII - negativní náboj molekuly migrace do méně hydrofobní části thylakoidu (mimo grana)

79 FOTOINHIBICE při vysoké ozářenosti možnost poškození struktur fotosyntetického aparátu Obranné a regulační mechanismy 1) disipace energie teplem (karotenoidy) 2) likvidace reaktivních forem kyslíku karotenoidy, superoxid dismutasa, askorbát 3) oprava či de-novo syntéza D1 proteinu (Normální životnost proteinu D1 je asi 30 min)

80 Vztah rychlosti čisté fotosyntézy a ozářenosti Převzato z Pavlová, 2005

81 Karotenoidy - Xanthofylový cyklus ochrana před fotopoškozením ozářenost epoxidace NADPH NADPH askorbát askorbát deepoxidace - efektivnější pro disipaci energie teplem než zbylé dva Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74 Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková

82 Taiz and Zeiger 2002 Denní dynamika pigmentů xanthofylového cyklu u slunečnice

83 Využití fluorescence chlorofylu k měření účinnosti fotosyntézy

84 Fluorescence 1 z možností deexcitace chlorofylu přenos energie na jinou molekulu uvolnění elektronu reakce s O 2 disipace teplem Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74 Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková

85 Fluorescence chlorofylu...za optimálních podmínek: 80 % absorbované světelné energie použito pro fotochemii (= separace elektronu využití energie na syntézu ATP a redukci NADP+) 15 % vyzářeno v podobě tepla 3 5 % re-emitováno v podobě fluorescence (pokud je elektron delší dobu v excitovaném stavu!) Využívá se k měření účinnosti fotosyntézy či detekci raných fází stresu (vyšší výtěžek fluorescence = nižší účinnost fotosyntézy)

86 Fluorescence chlorofylu je dynamický jev, její intenzita se v průběhu času mění Tyto změny poprvé pozoroval v 30. letech H. Kautsky, podle nějž byly změny kvantového výtěžku fluorescence v čase pojmenovány jako Kautského efekt.

87 Rychlá fáze fluorescenční indukce využití při detekci stresu Teplotní šok - narušení přenosu elektronů z RC na další přenašeče...více a hlavně interaktivně na praktikách!!!!) prezntace: Srivastava 1997

Fyziologie rostlin. 9. Fotosyntéza část 1. Primární fáze fotosyntézy. Alena Dostálová, Ph.D. Pedagogická fakulta ZČU, letní semestr 2013/2014

Fyziologie rostlin. 9. Fotosyntéza část 1. Primární fáze fotosyntézy. Alena Dostálová, Ph.D. Pedagogická fakulta ZČU, letní semestr 2013/2014 Fyziologie rostlin 9. Fotosyntéza část 1. Primární fáze fotosyntézy Alena Dostálová, Ph.D. Pedagogická fakulta ZČU, letní semestr 2013/2014 Fotosyntéza 1. část - úvod - chloroplasty - sluneční záření -

Více

Vyjádření fotosyntézy základními rovnicemi

Vyjádření fotosyntézy základními rovnicemi FOTOSYNTÉZA Fotochemický proces, při němž fotosynteticky aktivní pigmenty v zelených částech rostlin přijímají energii světelného záření a přeměňují ji na energii chemickou. Ta je dále využita při biologických

Více

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Fotosyntéza

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Fotosyntéza Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Fotosyntéza Fotosyntéza pohlcení energie slunečního záření a její přeměna na chemickou energii rovnováha fotosyntetisujících a heterotrofních

Více

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Fotosyntéza světelná fáze. VY_32_INOVACE_Ch0214.

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Fotosyntéza světelná fáze. VY_32_INOVACE_Ch0214. Vzdělávací materiál vytvořený v projektu OP VK Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20 Číslo projektu: Název projektu: Číslo a název klíčové aktivity: CZ.1.07/1.5.00/34.0211 Zlepšení podmínek

Více

Světelné reakce fotosyntézy. - fixace energie záření

Světelné reakce fotosyntézy. - fixace energie záření Světelné reakce fotosyntézy - fixace energie záření Slunečnízáření Ultrafialové (UV, < 400 nm) Fotosynteticky aktivní radiace PAR, 400 až 700 nm (380-750nm) Infračervené (>750 nm) Sluneční záření http://www.giss.nasa.gov

Více

Předmět: KBB/BB1P; KBB/BUBIO

Předmět: KBB/BB1P; KBB/BUBIO Předmět: KBB/BB1P; KBB/BUBIO Energie z mitochondrií a chloroplastů Cíl přednášky: seznámit posluchače se základními principy získávání energie v mitochondriích a chloroplastech Klíčová slova: mitochondrie,

Více

6 Přenos elektronů a protonů

6 Přenos elektronů a protonů 6 Přenos elektronů a protonů Petr Ilík KBF a CRH, PřF UP Evoluce FS 1 Halobaktérie H + pumpa http://www.rsc.org/publishing/chemtech/volume/2008/11/b acteriorhodopsin_insight.asp - Protonová pumpa halobakterií

Více

Eva Benešová. Dýchací řetězec

Eva Benešová. Dýchací řetězec Eva Benešová Dýchací řetězec Dýchací řetězec Během oxidace látek vstupujících do různých metabolických cyklů (glykolýza, CC, beta-oxidace MK) vznikají NADH a FADH 2, které následně vstupují do DŘ. V DŘ

Více

FYZIOLOGIE ROSTLIN VÝŽIVA ROSTLIN 1) AUTOTROFNÍ VÝŽIVA ROSTLIN 2) HETEROTROFNÍ VÝŽIVA ROSTLIN

FYZIOLOGIE ROSTLIN VÝŽIVA ROSTLIN 1) AUTOTROFNÍ VÝŽIVA ROSTLIN 2) HETEROTROFNÍ VÝŽIVA ROSTLIN FYZIOLOGIE ROSTLIN Fyziologie rostlin, Biologie, 2.ročník 25 Podobor botaniky, který studuje životní funkce a individuální vývoj rostlin. Využívá poznatků z dalších odvětví biologie jako je morfologie,

Více

Autor: Katka Téma: fyziologie (fotosyntéza) Ročník: 1.

Autor: Katka  Téma: fyziologie (fotosyntéza) Ročník: 1. Fyziologie Fotosyntéza Celým názvem: fotosyntetická asimilace - vznikla při ohrožení, že již nebudou anorg. l. rostliny začaly dělat fotosyntézu v atmosféře vzrostl počet O 2 = 1. energetická krize - nejdůležitější

Více

FOTOSYNTÉZA. CO 2 a vody. - soubor chemických reakcí. - probíhá v rostlinách a sinicích. - zachycení a využití světelné energie

FOTOSYNTÉZA. CO 2 a vody. - soubor chemických reakcí. - probíhá v rostlinách a sinicích. - zachycení a využití světelné energie Fotosyntéza FOTOSYNTÉZA - soubor chemických reakcí - probíhá v rostlinách a sinicích - zachycení a využití světelné energie - tvorba složitějších chemických sloučenin z CO 2 a vody - jediný zdroj kyslíku

Více

B4, 2007/2008, I. Literák

B4, 2007/2008, I. Literák B4, 2007/2008, I. Literák ENERGIE, KATALÝZA, BIOSYNTÉZA Živé organismy vytvářejí a udržují pořádek ve světě, který spěje k čím dál většímu chaosu Druhá věta termodynamiky: Ve vesmíru nebo jakékoliv izolované

Více

Fotosyntéza (2/34) = fotosyntetická asimilace

Fotosyntéza (2/34) = fotosyntetická asimilace Fotosyntéza (2/34) = fotosyntetická asimilace FOTO - protože k fotosyntéze je třeba fotonů Jedná se tedy o zachycování sluneční energie a přeměnu jednoduchých anorganických látek (CO 2 a H 2 O) na složitější

Více

ANABOLISMUS SACHARIDŮ

ANABOLISMUS SACHARIDŮ zdroj sacharidů: autotrofní org. produkty fotosyntézy heterotrofní org. příjem v potravě důležitou roli hraje GLUKÓZA METABOLISMUS SACHARIDŮ ANABOLISMUS SACHARIDŮ 1. FOTOSYNTÉZA autotrofní org. 2. GLUKONEOGENEZE

Více

Každá molekula kyslíku kterou právě dýcháme vznikla někdy v nějaké rostlině. Každý atom uhlíku našeho těla byl kdysi včleněn fotosyntézou do nějaké

Každá molekula kyslíku kterou právě dýcháme vznikla někdy v nějaké rostlině. Každý atom uhlíku našeho těla byl kdysi včleněn fotosyntézou do nějaké Fotosyntéza Každá molekula kyslíku kterou právě dýcháme vznikla někdy v nějaké rostlině. Každý atom uhlíku našeho těla byl kdysi včleněn fotosyntézou do nějaké rostliny. Zelené rostliny patří mezi autotrofy

Více

Měření množství dopadající energie světla. Fotoinhibice, fotopoškození a fotoprotekční mechanismy

Měření množství dopadající energie světla. Fotoinhibice, fotopoškození a fotoprotekční mechanismy Fotoinhibice, fotopoškození a fotoprotekční mechanismy Měření množství dopadající energie světla Ozářenost: W.m -2 (= J.s -1.m -2 ) (osvětlenost: ln.m -2 = lux)? Fotonová (kvantová) ozářenost: mol.s -1.m

Více

Fotosyntéza a Calvinův cyklus. Eva Benešová

Fotosyntéza a Calvinův cyklus. Eva Benešová Fotosyntéza a Calvinův cyklus Eva Benešová Fotosyntéza světlo CO 2 + H 2 O O 2 + (CH 2 O) světlo 6CO 2 + 6H 2 O 6O 2 + C 6 H 12 O 6 Opět propojení toku elektronů se syntézou ATP. Zachycení světelné energie

Více

METABOLISMUS SACHARIDŮ

METABOLISMUS SACHARIDŮ METABOLISMUS SAHARIDŮ A. Odbourávání sacharidů - nejdůležitější zdroj energie pro heterotrofy - oxidací sacharidů až na. získávají aerobní organismy energii ve formě. - úplná oxidace glukosy: složitý proces

Více

14. Fyziologie rostlin - fotosyntéza, respirace

14. Fyziologie rostlin - fotosyntéza, respirace 14. Fyziologie rostlin - fotosyntéza, respirace Metabolismus -přeměna látek a energií (informací) -procesy: anabolický katabolický autotrofie Anabolismus heterotrofie Autotrofní organismy 1. Chemoautotrofy

Více

Energie fotonů je předávána molekulám chlorofylu A, který se zachyceným fotonem excituje (uvolní se energeticky bohatý elektron).

Energie fotonů je předávána molekulám chlorofylu A, který se zachyceným fotonem excituje (uvolní se energeticky bohatý elektron). Otázka: Fotosyntéza a biologické oxidace Předmět: Biologie Přidal(a): Ivana Černíková FOTOSYNTÉZA = fotosyntetická asimilace: Jediný proces, při němž vzniká v přírodě kyslík K přeměně jednoduchých látek

Více

Fotosyntéza. Dýchání a fotosyntéza, struktura a funkce antén a reakčních center, energetika transportu elektronů a protonů.

Fotosyntéza. Dýchání a fotosyntéza, struktura a funkce antén a reakčních center, energetika transportu elektronů a protonů. Fotosyntéza. Dýchání a fotosyntéza, struktura a funkce antén a reakčních center, energetika transportu elektronů a protonů. Šárka Gregorová, 2013 Poznámka: protože se tyhle dvě státnicové otázky z velké

Více

Metabolické dráhy. František Škanta. Glykolýza. Repetitorium chemie X. 2011/2012. Glykolýza. Jaký je osud pyruátu bez přítomnosti kyslíku?

Metabolické dráhy. František Škanta. Glykolýza. Repetitorium chemie X. 2011/2012. Glykolýza. Jaký je osud pyruátu bez přítomnosti kyslíku? Repetitorium chemie X. 2011/2012 Metabolické dráhy František Škanta Metabolické dráhy xidativní fosforylace xidace mastných kyselin 1. fosforylace 2. štěpení hexosy na dvě vzájemně převoditelné triosy

Více

Biosyntéza sacharidů 1

Biosyntéza sacharidů 1 Biosyntéza sacharidů 1 S a c h a r id y p o tr a v y (š k r o b, g ly k o g e n, sa c h a r o sa, a j.) R e z e r v n í p o ly sa c h a r id y J in é m o n o sa c h a r id y Trávení (amylásy - sliny, pankreas)

Více

ení k tvorbě energeticky bohatých organických sloučenin

ení k tvorbě energeticky bohatých organických sloučenin Fotosyntéza mimořádně významný proces, využívající energii slunečního zářenz ení k tvorbě energeticky bohatých organických sloučenin (sacharidů) z jednoduchých anorganických látek oxidu uhličitého a vody

Více

Energetický metabolismus rostlin

Energetický metabolismus rostlin Energetický metabolismus rostlin Sylabus - témata (Fischer, Šantrůček) 1. Základy energetiky v živých systémech Formy energie a základní principy přeměny energií; změny volné energie, rovnovážná konstanta,

Více

35.Fotosyntéza. AZ Smart Marie Poštová

35.Fotosyntéza. AZ Smart Marie Poštová 35.Fotosyntéza AZ Smart Marie Poštová m.postova@gmail.com Fotosyntéza - úvod Syntéza glukosy redukcí CO 2 : chlorofyl + slun.zareni 6 CO 2 + 12H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O (Kyslík vzniká fotolýzou

Více

EKOTECH Fluorescence chlorofylu in vivo 1

EKOTECH Fluorescence chlorofylu in vivo 1 INDUKCE FLUORESCENCE CHLOROFYLU in vivo V PRŮBĚHU PRIMÁRNÍ FOTOSYNTÉZY U VYŠŠÍCH ROSTLIN RNDr. Karel Roháček, CSc. Biologické centrum AV ČR, v.v.i. Ústav molekulární biologie rostlin, Branišovská 31, 370

Více

Struktura bílkovin očima elektronové mikroskopie

Struktura bílkovin očima elektronové mikroskopie Struktura bílkovin očima elektronové mikroskopie Roman Kouřil Katedra Biofyziky (http://biofyzika.upol.cz) Centrum regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum Přírodovědecká fakulta, Univerzita

Více

Co vás dnes čeká: Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74. Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková

Co vás dnes čeká: Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74. Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková Co vás dnes čeká: Přednáška 2: Specifika rostlinné buňky trocha opakování vakuola buněčná stěna plastidy Fotosyntetické struktury plastidy struktura, typy fotosyntetické pigmenty a jejich lokalizace Sluneční

Více

BUŇKA A ENERGIE. kajman brýlový Caiman crocodilus Kostarika, Biologie 8, 2017/2018, Ivan Literák

BUŇKA A ENERGIE. kajman brýlový Caiman crocodilus Kostarika, Biologie 8, 2017/2018, Ivan Literák BUŇKA A ENERGIE kajman brýlový Caiman crocodilus Kostarika, 2004 Biologie 8, 2017/2018, Ivan Literák ENERGIE, KATALÝZA, BIOSYNTÉZA Živé organismy vytvářejí a udržují POŘÁDEK VE SVĚTĚ, KTERÝ SPĚJE K ČÍM

Více

Fotofyzikální děje během fotosyntetické přeměny zářivé energie na biochemicky využitelnou formu

Fotofyzikální děje během fotosyntetické přeměny zářivé energie na biochemicky využitelnou formu Fotofyzikální děje během fotosyntetické přeměny zářivé energie na biochemicky využitelnou formu RNDr. Karel Roháček, CSc. Biologické centrum AV ČR, Ústav molekulární biologie rostlin České Budějovice,

Více

Přednáška 6: Respirace u rostlin

Přednáška 6: Respirace u rostlin Přednáška 6: Respirace u rostlin co vás v s dnes čeká: Co rostliny získávají respirací Procesy respirace: glykolýza Krebsův cyklus dýchací řetězec oxidativní fosforylace faktory ovlivňující rychlost respirace

Více

BUŇKA A ENERGIE. kajman brýlový Caiman crocodilus Kostarika, 2004. Biologie 6, 2015/2016, Ivan Literák

BUŇKA A ENERGIE. kajman brýlový Caiman crocodilus Kostarika, 2004. Biologie 6, 2015/2016, Ivan Literák BUŇKA A ENERGIE kajman brýlový Caiman crocodilus Kostarika, 2004 Biologie 6, 2015/2016, Ivan Literák ENERGIE, KATALÝZA, BIOSYNTÉZA Živé organismy vytvářejí a udržují POŘÁDEK VE SVĚTĚ, KTERÝ SPĚJE K ČÍM

Více

Katabolismus - jak budeme postupovat

Katabolismus - jak budeme postupovat Katabolismus - jak budeme postupovat I. fáze aminokyseliny proteiny polysacharidy glukosa lipidy Glycerol + mastné kyseliny II. fáze III. fáze ETS itrátový cyklus yklus trikarboxylových kyselin, Krebsův

Více

OXIDATIVNÍ FOSFORYLACE

OXIDATIVNÍ FOSFORYLACE OXIDATIVNÍ FOSFORYLACE OBSAH Mitochondrie Elektronový transport Oxidativní fosforylace Kontrolní systém oxidativního metabolismu. Oxidace a syntéza ATP jsou spojeny transmembránovým tokem protonů Dýchací

Více

Respirace. (buněčné dýchání) O 2. Fotosyntéza Dýchání. Energie záření teplo BIOMASA CO 2 (-COO - ) = -COOH -CHO -CH 2 OH -CH 3

Respirace. (buněčné dýchání) O 2. Fotosyntéza Dýchání. Energie záření teplo BIOMASA CO 2 (-COO - ) = -COOH -CHO -CH 2 OH -CH 3 Respirace (buněčné dýchání) Fotosyntéza Dýchání Energie záření teplo chem. energie CO 2 (ATP, NAD(P)H) O 2 Redukce za spotřeby NADPH BIOMASA CO 2 (-COO - ) = -COOH -CHO -CH 2 OH -CH 3 oxidace produkující

Více

FOTOSYNTÉZA ZÁKLAD ŽIVOTA NA ZEMI

FOTOSYNTÉZA ZÁKLAD ŽIVOTA NA ZEMI FOTOSYNTÉZA ZÁKLAD ŽIVOTA NA ZEMI Pavel Peč Katedra biochemie Přírodovědecké fakulty Univerzita Palackého v Olomouci Fotosyntéza fixuje na Zemi ročně asi 1011 tun uhlíku, což reprezentuje 1018 kj energie.

Více

Dýchací řetězec, oxidativní fosforylace, mitochondriální transportní systémy

Dýchací řetězec, oxidativní fosforylace, mitochondriální transportní systémy Dýchací řetězec, oxidativní fosforylace, mitochondriální transportní systémy JAN ILLNER Dýchací řetězec & oxidativní fosforylace Tvorba energie v živých systémech ATP zdroj E pro biochemické procesy Tvorba

Více

RYCHLÁ KINETIKA FLUORESCENČNÍ INDUKCE

RYCHLÁ KINETIKA FLUORESCENČNÍ INDUKCE Teoretický úvod: FLUORESCENCE RYCHLÁ KINETIKA FLUORESCENČNÍ INDUKCE Praktikum fyziologie rostlin FLUORESCENCE 1. Co je to fluorescence? Emisi záření, ke kterému dochází při přechodu excitované molekuly

Více

Dýchací řetězec (Respirace)

Dýchací řetězec (Respirace) Dýchací řetězec (Respirace) Buněčná respirace (analogie se spalovacím motorem) Odbourávání glukosy (včetně substrátových fosforylací) C 6 H 12 O 6 + 6O 2 ---------> 6 CO 2 + 6H 2 O + 38 ATP Oxidativní

Více

Sacharidy a polysacharidy (struktura a metabolismus)

Sacharidy a polysacharidy (struktura a metabolismus) Sacharidy a polysacharidy (struktura a metabolismus) Sacharidy Živočišné tkáně kolem 2 %, rostlinné 85-90 % V buňkách rozličné fce: Zdroj a zásobárna energie (glukóza, škrob, glykogen) Výztuž a ochrana

Více

B METABOLICKÉ PROCESY

B METABOLICKÉ PROCESY B METABOLICKÉ PROCESY Poznávání neuvěřitelně velkého množství chemických sloučenin a reakcí při přeměnách látek v živých buňkách je hlavní náplní vědního oboru biochemie. Pro rostlinného fyziologa jsou

Více

FOTOSYNTÉZA V DYNAMICKÝCH

FOTOSYNTÉZA V DYNAMICKÝCH FOTOSYNTÉZA V DYNAMICKÝCH ANIMACÍCH Výukový program vytvořený v programu Macromedia Flash Milada Roštejnská Helena Klímová Praha 2008 Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta FOTOSYNTÉZA V DYNAMICKÝCH

Více

FOTOBIOLOGICKÉ POCHODY

FOTOBIOLOGICKÉ POCHODY FOTOBIOLOGICKÉ POCHODY Základním zdrojem energie nutné pro život na Zemi je sluneční záření. Většina pochodů souvisí s přímým využitím zářivé energie pro metabolické pochody nebo pro orientaci organizmu

Více

Dýchací řetězec (DŘ)

Dýchací řetězec (DŘ) Dýchací řetězec (DŘ) Vladimíra Kvasnicová animace na internetu: http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/etc/index.htm http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/atpgradient/index.htm http://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/animations/oxidative_phosphorylation/index.html

Více

Měření množství dopadající energie světla. Fotoinhibice, fotopoškození a fotoprotekční mechanismy. (osvětlenost ln.m -2 = lux) Ozářenost W.

Měření množství dopadající energie světla. Fotoinhibice, fotopoškození a fotoprotekční mechanismy. (osvětlenost ln.m -2 = lux) Ozářenost W. Fotoinhibice, fotopoškození a fotoprotekční mechanismy Měření množství dopadající energie světla Ozářenost W.m -2 (osvětlenost ln.m -2 = lux) Fotonová (kvantová) ozářenost mol.s -1.m -2 Vzájemné převody

Více

Název: Fotosyntéza. Autor: Mgr. Jiří Vozka, Ph.D. Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy

Název: Fotosyntéza. Autor: Mgr. Jiří Vozka, Ph.D. Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy Název: Fotosyntéza Autor: Mgr. Jiří Vozka, Ph.D. Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy Předmět, mezipředmětové vztahy: chemie, biologie, matematika, fyzika Ročník: 5. Tématický celek:

Více

Hořčík. Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku

Hořčík. Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku Hořčík Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku Příjem a pohyb v rostlině Příjem jako ion Mg 2+, pasivní, iont. kanály Mobilní ion v xylému i ve floému, možná retranslokace V místě funkce vázán

Více

Dýchací řetězec. Viz též přednášky prof. Kodíčka (snímky a blány v levém sloupci)

Dýchací řetězec. Viz též přednášky prof. Kodíčka (snímky a blány v levém sloupci) Dýchací řetězec Viz též přednášky prof. Kodíčka (snímky a blány v levém sloupci) Odbourávání glukosy (včetně substrátových fosforylací) C 6 H 12 O 6 + 6O 2 -->6 CO 2 + 6H 2 O + 38 ATP Dýchací

Více

VLIV SPEKTRÁLNÍHO SLOŽENÍ FOTOSYNTETICKY AKTIVNÍ RADIACE NA INDUKCI FOTOSYNTÉZY TERMOOPTICKÝ JEV

VLIV SPEKTRÁLNÍHO SLOŽENÍ FOTOSYNTETICKY AKTIVNÍ RADIACE NA INDUKCI FOTOSYNTÉZY TERMOOPTICKÝ JEV VLIV SPEKTRÁLNÍHO SLOŽENÍ FOTOSYNTETICKY AKTIVNÍ RADIACE NA INDUKCI FOTOSYNTÉZY TERMOOPTICKÝ JEV 1 Vladimír Špunda, 2 Otmar Urban, 1 Martin Navrátil 1 Přírodovědecká fakulta, Ostravská univerzita v Ostravě,

Více

VAKUOLA. membránou ohraničený váček membrána se nazývá tonoplast. běžná u rostlin, zvířata specializované funkce či její nepřítomnost

VAKUOLA. membránou ohraničený váček membrána se nazývá tonoplast. běžná u rostlin, zvířata specializované funkce či její nepřítomnost VAKUOLA membránou ohraničený váček membrána se nazývá tonoplast běžná u rostlin, zvířata specializované funkce či její nepřítomnost VAKUOLA Funkce: uložiště odpadů a uskladnění chemických látek (fenolické

Více

umožňují enzymatické systémy živé protoplazmy, nezbytný je kyslík,

umožňují enzymatické systémy živé protoplazmy, nezbytný je kyslík, DÝCHÁNÍ ROSTLIN systém postupných oxidoredukčních reakcí v živých buňkách, při kterých se z organických látek uvolňuje energie, která je zachycena jako krátkodobá energetická zásoba v ATP, umožňují enzymatické

Více

Fluorescence, fotosyntéza a stress: jak to spolu souvisí?

Fluorescence, fotosyntéza a stress: jak to spolu souvisí? tun. Fluorescence, fotosyntéza a stress: jak to spolu souvisí? Mgr. Julie Soukupová, hd. Ústav systémové biologie a ekologie AVČR, Ústav fyzikální biologie JU HTTsoukupova@greentech.czTTH a RNDr. Karel

Více

LÁTKOVÝ A ENERGETICKÝ METABOLISMUS

LÁTKOVÝ A ENERGETICKÝ METABOLISMUS LÁTKOVÝ A ENERGETICKÝ METABOLISMUS Metabolismus = neustálý příjem, přeměna a výdej látek = probíhá po celou dobu života rostliny Dva typy procesů : ANABOLICKÉ KATABOLICKÉ ANABOLISMUS - energie se spotřebovává

Více

KBF/FOSY Fotosyntéza a stres LRR/FOSY Fotosyntéza

KBF/FOSY Fotosyntéza a stres LRR/FOSY Fotosyntéza KBF/FOSY Fotosyntéza a stres LRR/FOSY Fotosyntéza Prof. RNDr. Petr Ilík, Ph.D. RNDr. Martina Špundová, Ph.D. KBF a CRH, PřF UP FS biol. proces uchovávající en. slunce život na Zemi - závislý na energii

Více

Energetické zajištění života buněk mitochondrie a plastidy

Energetické zajištění života buněk mitochondrie a plastidy Energetické zajištění života buněk mitochondrie a plastidy doc. Mgr. Jiří Drábek, PhD. Laboratoř experimentální medicíny při Dětské klinice LF UP a FN Olomouc 1 Alberts Johnson Lewis Raff Roberts Walter

Více

Oxidace proteinů, tuků a cukrů jako zdroj energie v živých organismech

Oxidace proteinů, tuků a cukrů jako zdroj energie v živých organismech Citrátový cyklus Oxidace proteinů, tuků a cukrů jako zdroj energie v živých organismech 1. stupeň: OXIDACE cukrů, tuků a některých aminokyselin tvorba Acetyl-CoA a akumulace elektronů v NADH a FADH 2 2.

Více

Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: Inovace výuky na GSN

Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: Inovace výuky na GSN Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0940

Více

Otázka: Metabolismus. Předmět: Biologie. Přidal(a): Furrow. - přeměna látek a energie

Otázka: Metabolismus. Předmět: Biologie. Přidal(a): Furrow. - přeměna látek a energie Otázka: Metabolismus Předmět: Biologie Přidal(a): Furrow - přeměna látek a energie Dělení podle typu reakcí: 1.) Katabolismus reakce, při nichž z látek složitějších vznikají látky jednodušší (uvolňuje

Více

Regulace metabolických drah na úrovni buňky

Regulace metabolických drah na úrovni buňky Regulace metabolických drah na úrovni buňky EB Obsah přednášky Obecné principy regulace metabolických drah na úrovni buňky regulace zajištěná kompartmentací metabolických dějů změna absolutní koncentrace

Více

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Transport elektronů a oxidativní fosforylace

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Transport elektronů a oxidativní fosforylace Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Transport elektronů a oxidativní fosforylace Oxidativní fosforylace vs. fotofosforylace vyvrcholení katabolismu Všechny oxidační degradace

Více

Fotosyntéza Ekofyziologie. Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni

Fotosyntéza Ekofyziologie. Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni Fotosyntéza Ekofyziologie Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni Fyziologické a ekologické aspekty fotosyntézy vliv stresů a proměnného prostředí na fotosyntézu; mechanismy

Více

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA KATEDRA BIOFYZIKY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Fotoinhibice lišejníků studovaná pomocí rychlého fluorescenčního indukčního jevu Vypracovala: Lenka Řiháková Studijní

Více

REGULACE TRANSLACE DEGRADACE BÍLKOVIN. 4. Degradace bílkovin. 4. Degradace bílkovin. 4. Degradace bílkovin

REGULACE TRANSLACE DEGRADACE BÍLKOVIN. 4. Degradace bílkovin. 4. Degradace bílkovin. 4. Degradace bílkovin 4. Degradace bílkovin Degradace - několik proteolytických cest, specifických pro určitý buněčný kompartment REGULACE TRANSLACE DEGRADACE BÍLKOVIN 4. Degradace bílkovin 4. Degradace bílkovin Degradace bílkovin

Více

Teoretický úvod: ROSTLINNÁ BARVIVA PLASTIDOVÁ VAKUOLÁRNÍ. Praktikum fyziologie rostlin

Teoretický úvod: ROSTLINNÁ BARVIVA PLASTIDOVÁ VAKUOLÁRNÍ. Praktikum fyziologie rostlin Teoretický úvod: ROSTLINNÁ BARVIVA PLASTIDOVÁ VAKUOLÁRNÍ Praktikum fyziologie rostlin ROSTLINNÁ BARVIVA Rostliny obsahují mnoho rzných látek schopných absorbovat záení ve viditelné oblasti spektra elektromagnetické

Více

Chemická kinetika. Chemické změny probíhající na úrovni atomárně molekulové nazýváme reakční mechanismus.

Chemická kinetika. Chemické změny probíhající na úrovni atomárně molekulové nazýváme reakční mechanismus. Chemická kinetika Chemická reakce: děj mezi jednotlivými atomy a molekulami, při kterých zanikají některé vazby v molekulách výchozích látek a jsou nahrazovány vazbami v molekulách nově vznikajících látek.

Více

Ukázky z pracovních listů z biochemie pro SŠ A ÚVOD

Ukázky z pracovních listů z biochemie pro SŠ A ÚVOD Ukázky z pracovních listů z biochemie pro SŠ A ÚVD 1) Doplň chybějící údaje. Jak se značí makroergní vazba? Kolik je v ATP makroergních vazeb? Co je to ADP Kolik je v ADP makroergních vazeb 1) Pojmenuj

Více

SLEDOVÁNÍ VZTAHU MEZI OBSAHEM ENZYMU RUBISCO A KONCENTRACÍ CO 2 V CHLOROPLASTU

SLEDOVÁNÍ VZTAHU MEZI OBSAHEM ENZYMU RUBISCO A KONCENTRACÍ CO 2 V CHLOROPLASTU SLEDOVÁNÍ VZTAHU MEZI OBSAHEM ENZYMU RUBISCO A KONCENTRACÍ CO 2 V CHLOROPLASTU Nikola Burianová Experimentální biologie 2.ročník navazujícího studia Katedra Fyziky Ostravská univerzita v Ostravě OBSAH

Více

FYZIOLOGIE ROSTLIN. Přednášející: Doc. Ing. Václav Hejnák, Ph.D. Tel.: 224382514 E-mail: hejnak @af.czu.cz

FYZIOLOGIE ROSTLIN. Přednášející: Doc. Ing. Václav Hejnák, Ph.D. Tel.: 224382514 E-mail: hejnak @af.czu.cz FYZIOLOGIE ROSTLIN Přednášející: Doc. Ing. Václav Hejnák, Ph.D. Tel.: 224382514 E-mail: hejnak @af.czu.cz Studijní literatura: Hejnák,V., Zámečníková,B., Zámečník, J., Hnilička, F.: Fyziologie rostlin.

Více

DYNAMICKÁ BIOCHEMIE. Daniel Nechvátal :: www.gymzn.cz/nechvatal

DYNAMICKÁ BIOCHEMIE. Daniel Nechvátal :: www.gymzn.cz/nechvatal DYNAMICKÁ BIOCHEMIE Daniel Nechvátal :: www.gymzn.cz/nechvatal Energetický metabolismus děje potřebné pro zabezpečení života organismu ANABOLISMUS skladné reakce, spotřeba E KATABOLISMUS rozkladné reakce,

Více

Repetitorium chemie 2016/2017. Metabolické dráhy František Škanta

Repetitorium chemie 2016/2017. Metabolické dráhy František Škanta Repetitorium chemie 2016/2017 Metabolické dráhy František Škanta Metabolické dráhy Primární metabolismus-trávení Metabolismus sacharidů Glykolýza Krebsův cyklus Oxidativní fosforylace Metabolismus lipidů

Více

ENZYMY. RNDr. Lucie Koláčná, Ph.D.

ENZYMY. RNDr. Lucie Koláčná, Ph.D. ENZYMY RNDr. Lucie Koláčná, Ph.D. Enzymy: katalyzátory živé buňky jednoduché nebo složené proteiny Apoenzym: proteinová část Kofaktor: nízkomolekulová neaminokyselinová struktura nezbytně nutná pro funkci

Více

Praktické cvičení č. 11 a 12 - doplněno

Praktické cvičení č. 11 a 12 - doplněno Praktické cvičení č. 11 a 12 - doplněno Téma: Metabolismus eukaryotické buňky Pomůcky: pracovní list, učebnice botaniky Otázky k opakování: Co je anabolismus a co je katabolisimus? Co jsou enzymy a jak

Více

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í CZ.1.07/2.2.00/15.0324 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem

Více

Konsultační hodina. základy biochemie pro 1. ročník. Přírodní látky Úvod do metabolismu Glykolysa Krebsův cyklus Dýchací řetězec Fotosynthesa

Konsultační hodina. základy biochemie pro 1. ročník. Přírodní látky Úvod do metabolismu Glykolysa Krebsův cyklus Dýchací řetězec Fotosynthesa Konsultační hodina základy biochemie pro 1. ročník Přírodní látky Úvod do metabolismu Glykolysa Krebsův cyklus Dýchací řetězec Fotosynthesa Přírodní látky 1 Co to je? Cukry (Sacharidy) Organické látky,

Více

6. Mikroelementy a benefiční prvky. 7. Toxické prvky Al a těžké kovy, mechanismy účinku, obranné mechanismy rostlin

6. Mikroelementy a benefiční prvky. 7. Toxické prvky Al a těžké kovy, mechanismy účinku, obranné mechanismy rostlin 1. Základní úvod do problematiky Historie studia minerální výživy rostlin, obecné mechanismy příjmu minerálních živin, transportní procesy na membránách. 2. Příjem minerálních živin kořeny rostlin a jejich

Více

Hořčík. Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku

Hořčík. Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku Hořčík Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku Příjem a pohyb v rostlině Příjem jako ion Mg 2+, pasivní, iont. kanály Mobilní ion v xylému i ve floému, možná retranslokace V místě funkce vázán

Více

2. Fotosensitizované reakce a jejich mechanismus. 5. Samoorganizované porfyrinové nanostruktury a jednoduché aplikace

2. Fotosensitizované reakce a jejich mechanismus. 5. Samoorganizované porfyrinové nanostruktury a jednoduché aplikace 1. Úvod (proč jsou důled ležité) 2. Fotosensitizované reakce a jejich mechanismus 3. Fotodynamická terapie 4. Spontánní aggregace 5. Samoorganizované porfyrinové nanostruktury a jednoduché aplikace Porfyriny

Více

Repetitorium chemie 2015/2016. Metabolické dráhy František Škanta

Repetitorium chemie 2015/2016. Metabolické dráhy František Škanta Repetitorium chemie 2015/2016 Metabolické dráhy František Škanta Metabolické dráhy Primární metabolismus Metabolismus sacharidů Glykolýza Krebsův cyklus Oxidativní fosforylace Metabolismus lipidů Oxidace

Více

Zobrazování účinků herbicidu na fotosyntézu mapováním chlorofylové fluorescence listů vyšších rostlin.

Zobrazování účinků herbicidu na fotosyntézu mapováním chlorofylové fluorescence listů vyšších rostlin. Zobrazování účinků herbicidu na fotosyntézu mapováním chlorofylové fluorescence listů vyšších rostlin. Všechny děje spjaté s primárními reakcemi fotosyntézy se odehrávají na matrici tylakoidálních váčků,

Více

>>> E A1 + E A2. . aktivační energie potřebná k reakci bez přítomnosti katalyzátoru E A E A1. energie potřebná ke vzniku enzym-substrátového komplexu

>>> E A1 + E A2. . aktivační energie potřebná k reakci bez přítomnosti katalyzátoru E A E A1. energie potřebná ke vzniku enzym-substrátového komplexu Enzymy Charakteristika enzymů- fermentů katalyzátory biochem. reakcí biokatalyzátory umožňují a urychlují průběh rcí v organismu nachází se ve všech živých systémech z chemického hlediska jednoduché nebo

Více

Základy biochemie KBC/BCH. Fotosyntéza. Inovace studia biochemie prostřednictvím e-learningu CZ / /0407

Základy biochemie KBC/BCH. Fotosyntéza. Inovace studia biochemie prostřednictvím e-learningu CZ / /0407 Základy biochemie KB/B Fotosyntéza Inovace studia biochemie prostřednictvím e-learningu Z.04.1.03/3.2.15.3/0407 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Více

5. Příjem, asimilace a fyziologické dopady anorganického dusíku. 5. Příjem, asimilace a fyziologické dopady anorganického dusíku

5. Příjem, asimilace a fyziologické dopady anorganického dusíku. 5. Příjem, asimilace a fyziologické dopady anorganického dusíku 5. Příjem, asimilace a fyziologické dopady anorganického dusíku Zdroje dusíku dostupné v půdě: Amonné ionty + Dusičnany = největší zdroj dusíku v půdě Organický dusík (aminokyseliny, aminy, ureidy) zpracování

Více

Metabolismus krok za krokem - volitelný předmět -

Metabolismus krok za krokem - volitelný předmět - Metabolismus krok za krokem - volitelný předmět - Vladimíra Kvasnicová pracovna: 411, tel. 267 102 411, vladimira.kvasnicova@lf3.cuni.cz informace, studijní materiály: http://vyuka.lf3.cuni.cz Sylabus

Více

Obsah. Chloroplasty. Světlo absorbující pigmenty. Světelná reakce. Calvinův - Bensonův cyklus (RUBISCO) Fotorespirace. Rostliny C 4 a CAM

Obsah. Chloroplasty. Světlo absorbující pigmenty. Světelná reakce. Calvinův - Bensonův cyklus (RUBISCO) Fotorespirace. Rostliny C 4 a CAM FOTOSYNTÉZA Obsah hloroplasty Světlo absorbující pigmenty Světelná reakce alvinův - Bensonův cyklus (RUBISO) Fotorespirace Rostliny 4 a AM Typ výživy a metabolismus Zdroj energie Zdroj uhlíku Zdroj vodíku

Více

Roční průběh základních fluorescenčních parametrů dvou stálezelených rostlin

Roční průběh základních fluorescenčních parametrů dvou stálezelených rostlin Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Biologická fakulta Roční průběh základních fluorescenčních parametrů dvou stálezelených rostlin Silvie Svidenská Vedoucí práce: Mgr. Julie Soukupová, Ph.D. České

Více

Aerobní odbourávání cukrů+elektronový transportní řetězec

Aerobní odbourávání cukrů+elektronový transportní řetězec Aerobní odbourávání cukrů+elektronový transportní řetězec Dochází k němu v procesu jménem aerobní respirace. Skládá se z kroků: K1) Glykolýza K2) oxidativní dekarboxylace pyruvátu K3) Krebsův cyklus K4)

Více

Buněčný metabolismus. J. Vondráček

Buněčný metabolismus. J. Vondráček Buněčný metabolismus J. Vondráček Téma přednášky BUNĚČNÝ METABOLISMUS základní dráhy energetického metabolismu buňky a dynamická podstata jejich regulací glykolýza, citrátový cyklus a oxidativní fosforylace,

Více

ANOTACE vytvořených/inovovaných materiálů

ANOTACE vytvořených/inovovaných materiálů ANOTACE vytvořených/inovovaných materiálů Číslo projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity Tematická oblast Formát Druh učebního materiálu Druh interaktivity CZ.1.07/1.5.00/34.0722 III/2 Inovace a

Více

Závěrečná práce studentského projektu Fotosyntéza - Rostlinná barviva

Závěrečná práce studentského projektu Fotosyntéza - Rostlinná barviva Gymnázium Jana Nerudy Závěrečná práce studentského projektu Fotosyntéza - Rostlinná barviva Evropský sociální fond Praha a EU Investujeme do vaší budoucnosti Pod vedením vedoucích práce Mgr. Jiřího Vozky,

Více

Buněčné dýchání Ch_056_Přírodní látky_buněčné dýchání Autor: Ing. Mariana Mrázková

Buněčné dýchání Ch_056_Přírodní látky_buněčné dýchání Autor: Ing. Mariana Mrázková Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/02.0025 Název projektu: Modernizace výuky na ZŠ Slušovice, Fryšták, Kašava a Velehrad Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního

Více

Energetický metabolizmus buňky

Energetický metabolizmus buňky Energetický metabolizmus buňky Buňky vyžadují neustálý přísun energie pro tvorbu a udržování biologického pořádku (život). Tato energie pochází z energie chemických vazeb v molekulách potravy (energie

Více

Mendělejevova tabulka prvků

Mendělejevova tabulka prvků Mendělejevova tabulka prvků V sušině rostlin je obsaženo přibližně 45% uhlíku, 42% kyslíku, 6,5% vodíku, 1,5% dusíku a 5% minerálních prvků. Tzv. organogenní prvky (C, O, H, N) představují tedy 95% veškerých

Více

EXTRAKCE, CHROMATOGRAFICKÉ DĚLENÍ (C18, TLC) A STANOVENÍ LISTOVÝCH BARVIV

EXTRAKCE, CHROMATOGRAFICKÉ DĚLENÍ (C18, TLC) A STANOVENÍ LISTOVÝCH BARVIV Úloha č. 7 Extrakce a chromatografické dělení (C18 a TLC) a stanovení listových barviv -1 - EXTRAKCE, CHROMATOGRAFICKÉ DĚLENÍ (C18, TLC) A STANOVENÍ LISTOVÝCH BARVIV LISTOVÁ BARVIVA A JEJICH FYZIOLOGICKÝ

Více

Citrátový cyklus. Tomáš Kučera.

Citrátový cyklus. Tomáš Kučera. itrátový cyklus Tomáš Kučera tomas.kucera@lfmotol.cuni.cz Ústav lékařské chemie a klinické biochemie 2. lékařská fakulta, Univerzita Karlova v Praze a Fakultní nemocnice v Motole 2017 Schéma energetického

Více

Otázka: Základní děje na buněčné úrovni. Předmět: Biologie. Přidal(a): Growler. - příjem látek buňkou

Otázka: Základní děje na buněčné úrovni. Předmět: Biologie. Přidal(a): Growler. - příjem látek buňkou Otázka: Základní děje na buněčné úrovni Předmět: Biologie Přidal(a): Growler - příjem látek buňkou difúze prostá usnadněná transport endocytóza pinocytóza fagocytóza - výdej látek buňkou difúze exocytóza

Více

TRANSPORT PŘES MEMBRÁNY, MEMBRÁNOVÝ POTENCIÁL, OSMÓZA

TRANSPORT PŘES MEMBRÁNY, MEMBRÁNOVÝ POTENCIÁL, OSMÓZA TRANSPORT PŘES MEMBRÁNY, MEMBRÁNOVÝ POTENCIÁL, OSMÓZA 1 VÝZNAM TRANSPORTU PŘES MEMBRÁNY V MEDICÍNĚ Příklad: Membránový transportér: CFTR (cystic fibrosis transmembrane regulator) Onemocnění: cystická fibróza

Více

FOTOSYNTÉZA. Fotosyntéza je fotochemický proces, při němž fotosynteticky aktivní pigmenty v zelených

FOTOSYNTÉZA. Fotosyntéza je fotochemický proces, při němž fotosynteticky aktivní pigmenty v zelených B + + B + FOTOSYNTÉZA Fotosyntéza je fotochemický proces, při němž fotosynteticky aktivní pigmenty v zelených částech rostlin přijímají energii světelného záření a přeměňují ji na energii chemickou. Ta

Více

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. ENZYMY I úvod, názvosloví, rozdělení do tříd

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. ENZYMY I úvod, názvosloví, rozdělení do tříd Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ENZYMY I úvod, názvosloví, rozdělení do tříd Úvod z řeckého EN ZYME (v kvasinkách) biologický katalyzátor, protein (RNA) liší se od chemických

Více

Mitochondrie. Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK

Mitochondrie. Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK Mitochondrie Krátká historie objevu mitochondrií Jako granulární struktury pozorovány v buňkách od poloviny 19. století 1886, Richard Altmann: popsal pozorování bioblastů a navrhl hypotézu, že se jedná

Více