RYCHLÁ KINETIKA FLUORESCENČNÍ INDUKCE

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "RYCHLÁ KINETIKA FLUORESCENČNÍ INDUKCE"

Transkript

1 Teoretický úvod: FLUORESCENCE RYCHLÁ KINETIKA FLUORESCENČNÍ INDUKCE Praktikum fyziologie rostlin

2 FLUORESCENCE 1. Co je to fluorescence? Emisi záření, ke kterému dochází při přechodu excitované molekuly do základního stavu souhrnně označujeme jako luminiscenci. Pokud je excitace vyvolána absorpcí kvanta záření nazýváme emitované záření fluorescence. Emitované záření je charakterizováno větší vlnovou délkou a nižší energií než záření excitační. U fotosyntetizujících organizmů je molekulou emitující fluorescenci zejména chlorofyl a po exitaci viditelným nebo UV zářením. Fluorescence chlorofylu má svůj původ v chloroplastech zelených rostlin (přesněji řečeno, ve světlosběrných komplexech PS II a I) a odráží širokou škálu procesů, které probíhají v jejich fotosyntetických aparátech během konverze sluneční (excitační) energie na chemickou energii přenašečů vodíku (NADPH) a makroergických molekul (ATP). Ve fotosyntetickém aparátu je energie kvant světelného záření absorbována v anténních pigmentech PS II a I a přenášena do reakčních center obou fotosystémů. Obr. 1. Absorpční spektra zeleného listu (vlevo šedá=kyselina ferulová a další fenolické látky vázané v b.s., žlutá=karotenoidy, zelená=chlorofyly) a odpovídající fluorescenční emisní spektra (vpravo). Podle Buschman a kol Zdroj fluorescence chlorofylu fotosystém II (PSII) Naprostou většinu (cca 90%) fluorescence emituje při pokojových teplotách chlorofyl a z reakčního PS II, zatímco PS I fluoreskuje pouze velmi slabě. Je tedy důležité si uvědomit, že informace o změnách ve fotochemickém využití záření získané z měření fluorescence se týkají pouze PSII. Po absorpci kvanta světelného záření přejde elektron molekuly chlorofylu a v reakčním centru ze základního (S0) do excitovaného (S1 nebo S2) stavu. Ten je však velmi nestabilní a elektron je předán na další molekulu nebo přejde do základního stavu a energie vznikající při přechodu z excitovaného do základního stavu je vyzářena. 2

3 Po absorpci kvanta světelného záření molekulou chlorofylu dojde k jednomu z těchto konkurenčních pochodů : 1. energie fotonů je využita pro separaci náboje a přenos elektronu ve světelné fázi fotosyntézy (fotochemické využití energie) 2. energie fotonů je vyzářena v podobě červeného záření s vlnovou délkou větší než 650 nm fluorescence 3. energie fotonů se rozptýlí na teplo disipace (obr. 2) Tyto tři procesy si navzájem konkurují, pokles zastoupení jakéhokoli z těchto deexcitačních procesů se projeví vzrůstem zastoupení jiného (Govindjee, 1995). Pouhých zhruba 3-5% absorbované energie je vyzářeno jako fluorescence, což se jeví jako zanedbatelné množství, přesto díky změnám fluorescence můžeme usuzovat na změny účinnosti fotochemických reakcí primární fáze fotosyntézy. V případě, že je intenzita fluorescence nízká, účinnost fotochemických reakcí primární fáze fotosyntézy je vysoká a naopak. Obr. 2. Schéma absorpce záření a deexcitace Po absorpci záření elektron přeskočí na orbital o vyšší energetické úrovni, molekula je ze základního stavu uvedena do stavu excitovaného (singletové stavy SI a SII). Při deexcitaci (návratu elektronu na původní orbital a molekuly do základního stavu) může být energie uvolněna jako teplo nebo jako zářivá energie v oblasti viditelného světla (jev zvaný fluorescence, emitované záření má nižší energii a delší vlnovou délku). B = modré světlo, např. 430 nm, R = červené světlo, např. 680 nm. (Pavlová, 2006) 3. Přenos elektronu strukturami fotosyntetického aparátu Chlorofyly absorbují ve dvou oblastech PAR v oblasti modré a fialové a v oblasti červené. Tomu také odpovídají dva typy excitovaných stavů fotony z oblasti modré mají vyšší energii a způsobí přeskok elektronu na orbital od jádra vzdálenější (singletový stav II, SII), než foton z oblasti červené (singletový stav I, SI, obr. 2). Energie mezi prvním a druhým singletovým stavem se mění na energii tepelnou a není do reakčního centra přenášena. Systém je uspořádaný tak, že směrem k reakčnímu centru množství energie potřebné k excitaci molekuly pigmentu postupně nepatrně klesá (vlnová délka absorpčního maxima 3

4 pigmentů stoupá). Proto je na periferii LHC více molekul chlorofylu b, který má nižší absorpční maximum než chlorofyl a, k jeho excitaci je tedy třeba foton o vyšším obsahu energie. V reakčním centru je molekula chlorofylu a, která je excitována kvantem s nejnižším obsahem energie, tady s nejvyšším absorpčním maximem. Tak je zajišťován jednosměrný přenos energie do reakčního centra. (Pavlová, 2006) V reakčním centru fotosystémů se energie záření mění na chemickou energii oxidačně redukčních reakcí. V reakčním centru dojde k excitaci jedné molekuly chlorofylu a ze specifického páru, následuje vlastní fotochemická reakce uvolnění elektronu (tzv. separace náboje) se současnou oxidací molekuly chlorofylu a a s redukcí prvního akceptoru elektronu. Je zahájen sled oxidačně redukčních reakcí, v nichž se uvolněný elektron přenáší na další akceptory. Oxidovaná molekula chlorofylu a přijme elektron od příslušného donoru a je schopna další excitace. Energie absorbovaná fotosyntetickými pigmenty fotosystému II je přenesena do reakčního centra II a zde způsobuje exitaci molekuly chlorofylu a. V excitovaném stavu je jeden elektron v molekule chlorofylu na vnějším orbitalu vázán slabě a přejde na molekulu feofytinu, která má k elektronu vyšší afinitu než excitovaná molekula chlorofylu a. Dojde k oddělení (separaci) náboje, tj. k předání elektronu z molekuly chlorofylu a (donoru) na molekulu feofytinu (akceptor). Z feofytinu je elektron přes atom Fe předán na molekulu plastochinonu QA, vázanou na protein D2, jejíž redoxní potenciál je kladnější (méně záporný) než u feofytinu. QA se redukuje na QA-. Charakter interakce QA s proteinem D2 umožňuje přenos pouze jednoho Obr. 3. Schéma PSII CP43, CP47 hydrofobní proteiny; D1, D2 proteiny reakčního centra PSII; QA, QB molekuly chinonu; Tyr 161 tyrozinový zbytek v pozici 161 v proteinu D1; OEC komplex rozkládající vodu, obsahuje 4 atomy Mn; P680 pigment 680, molekula chlorofylu a s maximem absorpce 680 nm; v reakčním centru jsou vázány 2 molekuly chlorofylu a, tzv. specifický pár. hν - foton. (Pavlová, 2006) elektronu (QA je ve formě semichinonu). Elektron je transportován dále na QB (vázaný na D1), vzniká redukovaný semichinon QB-. QA přijímá od feofytinu další elektron, uvolněný z chlorofylu a, transportuje ho na QB- a vzniká QB2-. K plné redukci plastochinonu jsou však třeba ještě dva protony (2H+), které QB2- přijme ze strany stromatu, čímž se mění na PQH2 4

5 (plastochinol). V této formě je plastochinon vázán na D1 jen slabě, z vazebného místa se uvolní do membrány. Vazebné místo na D1 se obsadí jednou z molekul PQ, které v nadbytku volně difundují mem-bránou thylakoidu. PQ má k vazebnému místu silnou afinitu a molekulu PQH2 vytěsní. 4. Kinetika indukované fluorescence chlorofylu a Fluorescence chlorofylu není statická veličina, ale mění se v čase. Když temnotně adaptovanou rostlinu vystavíme kontinuálnímu světlu, intenzita fluorescence vykazuje charakteristické změny v čase. Tyto změny jsou způsobeny rozdíly v rychlostech fotochemie na tylakoidální membráně a fixace CO B2B ve stromatu chloroplastů. Zatímco fotochemické procesy na membráně začnou probíhat okamžitě po vystavení rostliny světlu, metabolické procesy ve stromatu startují daleko později. V temnotně adaptovaném stavu, který je vzhledem k elektronově transportním procesům fotochemicky neaktivním stavem thylakoidní membrány, jsou obecně všechna reakční centra PSII a přenašeče elektronů na akceptorové straně PSII reoxidovány. V tomto stavu je možné zaznamenat tzv. minimální výtěžek fluorescence (F 0 nebo O), jestliže je vzorek v předzatemněném stavu osvětlen slabým měřícím zářením fluorimetru. Je-li vzorek následně ozářen krátkým saturačním pulzem bílého světla, způsobí tento saturační pulz rychlé uzavření všech aktivních reakčních center PSII, neboť dojde k úplné redukci jejich primárního elektronového akceptoru QBAB, doprovázené úplným vysycením fotochemických procesů v PSII. Tehdy je zaznamenán tzv. maximální výtěžek fluorescence (F M). Rozdíl mezi F M a F 0 je označován jako maximální výtěžek variabilní fluorescence v temnotně adaptovaném stavu (F V). F V lze vypočítat ze vztahu: FV = FM F0 Po zapnutí aktinického světla (středně silné světlo, nejčastěji červené, optimální pro fotosyntézu) se intenzita fluorescence zvyšuje až na F P (peak), maxima při dané intenzitě ozářenosti, pak opět klesá, až se po několika minutách ustálí na určité hodnotě F S B (steady-state). Změna fluorescence v čase mezi F 0 a F P je tzv. rychlá fáze fluorescenční indukce a souvisí s primárními procesy fotochemie na PSII. Pomalá fáze fluorescenční indukce (F P až F S) souvisí s postupným přechodem fotosyntetického aparátu z temnotně do světelně adaptovaného stavu. Ten je charakterizován nepřetržitou syntézou ATP, NADPH + H + a souběžnou fixací CO 2. Jakmile se procesy elektronového transportu a spřažených biochemických reakcí dostanou do rovnováhy, je dosaženo i tzv. ustálené úrovně (steady-state) výtěžku fluorescence (FBS). Po zapnutí aktinického světla (středně silné světlo, nejčastěji červené, optimální pro fotosyntézu) se intenzita fluorescence zvyšuje až na F P (peak), maxima při dané intenzitě ozářenosti, pak opět klesá, až se po několika minutách ustálí na určité hodnotě F S B (steady-state). Změna fluorescence 5

6 v čase mezi F 0 a F P je tzv. rychlá fáze fluorescenční indukce a souvisí s primárními procesy fotochemie na PSII a trvá přibližně do 1s. Pomalá fáze fluorescenční indukce (F P až F S) souvisí s postupným přechodem fotosyntetického aparátu z temnotně do světelně adaptovaného stavu a může trvat až několik minut. Světelně adaptovaný stav je charakterizován nepřetržitou syntézou ATP, NADPH + H + a souběžnou fixací CO 2. Jakmile se procesy elektronového transportu a spřažených biochemických reakcí dostanou do rovnováhy, je dosaženo i tzv. ustálené úrovně (steady-state) výtěžku fluorescence (FBS). (Soukupová 2006) 5. Rychlá fáze fluorescenční indukce OJIP křivka Rychlá fáze fluorescenční indukce je definovaná jako záznam přechodu fluorescence chlorofylu během několika málo sekund z temnostně adaptovaného stavu fotosyntetického aparátu po ozáření krátkým pulzem aktinického světla. Zaznamenaná křivka má několik charakteristických fází označovaných anglickými zkratkami O, J, I, P: O = origin, počátek, odpovídá základní hladině fluorescence chlorofylu a v temnostně adaptovaném stavu, také je označován jako F 0. J a I = odrážejí krátkodobé rovnovážné stavy mezi vkladem exitační energie do PSII a tokem energie z PSII pomocí redoxní kaskády chinonů (QA, QB, PQ) a dalších akceptorů v elektrontransportním řetězci PSII. Rovnovážné stavy J a I nastávají zpravidla po 2 a 30 ms od ozáření aktinickým světlem P = peak, vrchol, odpovídá maximální hladině fluorescence dosažitelné při daném ozáření. Nárůst fluorescenčního signálu z fáze O (F 0) do P (v případě saturačního pulzu F P = F M) vypovídá o postupném poklesu koncentrace oxidovaného chinonu QA a současné akumulaci jeho redukované formy QA-. Časový průběh OJIP přechodu odráží postupnou redukci zásobníku (poolu) elektronových akceptorů PSII (jednoelektrolového přenašeče QA, dvouelektronového QB a mobilního plastochinonu). QA je určující faktor, na kterém závisí vzrůst fluorescence při OJIP přechodu. Obr. 4. Rychlá fáze fluorescenční indukce (nárůst fluorescence chlorofylu, OJIP křivka) měřená na listu 9-ti denní pšenice fluorimetrem Plant Efficiency Analyser (PEA, Hansatech, Norfolk, UK). Převzato z Roháček et al

7 6. Vybrané Fluorescenční parametry odvozené z OJIP křivky Ze tvaru a jednotlivých hodnot OJIP křivky můžeme odvodit různé fluorescenční parametry, které se dají ve fyziologických studiích využít k interpretaci dějů ve fotosyntetickém aparátu například pod vlivem různých stresových faktorů, což budete mít možnost vyzkoušet i během jedné z úloh. F O, F 0 F P, F M F V F J F I P0 minimální FChl v temnotně adaptovaném stavu, měřený ve fázi O 50 s po zapnutí aktinického světla FChl ve fázi P pro danou intenzitu aktinického světla, v případě saturační ozářenosti FM = maximální FChl variabilní FChl FV = FP FO, v případě saturační ozářenosti FV = FM-F0 FChl ve fázi J pro danou intenzitu aktinického světla FChl ve fázi I pro danou intenzitu aktinického světla maximální výtěžek FChl v temnotně adaptovaném stavu je mírou maximální fotochemické kapacity PS II. Pro mnoho různých rostlinných druhů měřených v nestresových podmínkách je jeho průměrná hodnota rovna 0,8. U stresovaných nebo poškozených rostlin je poměr FV/FM výrazně snížen (např. na 0,5), a tak velikost P0 slouží jako citlivý indikátor fotoinhibice nebo jiného typu poškození komplexů PS II. P0 = (FM - F0) / FM = FV / FM = FP FO / FP 7. Vliv stresu vysokých teplot na fotosyntetický apartá a tvar OJIP křivky Fotosyntetická aktivita chloroplastů je záma jako velmi citlivá k teplotě. Při vyšších teplotách dochází v listech ke snížené produkci kyslíku, snížené fixaci CO2 a k významné inhibici fotofosforylace. Vysoké teploty způsobují rozvolnění gran v chloroplastech, případně disociaci anténního komplexu PSII. V některých studiích je popisován i pozměněný transport elektronů mezi chinony QA a QB. Právě tyto změny lze snadno detekovat pomocí měření fluorescence chlorofylu. Obr. 5. Teplotní závislost na tvaru OJIP křivky Při ošetření teplotou nad 40 C je na křivce patrná další fáze v nárůstu fluorescence K, která může v některých případech (48 C) vykazovat nejvyšší hladinu fluorescence v celém přechodu z FO do FP. Výsledky získány na listových terčících hrachu Pisum sativum L. ošetřených příslušnou teplotou po dobu 5 minut. Převzato z Srivastava a kol

8 Při vysokých teplotách dochází díky výše zmíněným fyziologickým změnám i ke změně tvaru nebo absolutních hodnot některých fází fluorescenční OJIP křivky. Například bylo zaznamenáno snížení variabilní FChl FV a to hlavně díky poklesu FP (FM). 8. Význam fluorescence ve fotosyntetickém výzkumu Záznam fluorescence vyzařované molekulami Chl a se ve fotosyntetickém výzkumu stal základem široce využívané metody, která dovolila pochopit fotochemické a nefotochemické procesy probíhající v tylakoidní membráně chloroplastů. Emise fluorescence z molekul chlorofylu fixovaných v chloroplastech zelených rostlin je citlivým indikátorem fotosyntetických procesů, probíhajících v časové škále od mikrosekund (tj. pro rychlé primární fotochemické děje) až po mnoho minut (tj. pro pomalé regulační a enzymatické procesy ve stromatu chloroplastů). Vyhodnocením fluorescenčních indukčních křivek (FIK) lze získat tzv. fluorescenční parametry, které umožňují kvalitativně i kvantitativně charakterizovat funkčnost fotosyntetického aparátu rostlin, jejich fyziologický stav, úroveň stresu, jemuž jsou rostliny vystaveny a též detailně studovat děje probíhající v thylakoidních membránách v obou fotosystémech (PS I a PS II), světlosběrných komplexech, mechanizmy regulující elektronový transport, fotoinhibiční a ochranné procesy apod. Literatura: Pavlová L. Fyziologie rostlin (skriptum). Karolinum Srivastava A. et al. Regulation of antenna structure and electron transport in Photosystem II of Pisum sativum under elevated temperature probed by the fast polyphasic chlorophyll a fluorescence transient: OKJIP. Biochimica et Biophysica Acta. Bioenergetics: 1320, str Roháček 2006 Sokupová 2006 Buschman 2000 Govindjee

9 Zadání praktických úloh k tématu: FLUORESCENCE Přehled úloh k vypracování: Úkol 1: Rychlá kinetika fluorescenční indukce 1a) Ověřte působení herbicidu diuronu na listy kukuřice seté pomocí změření a analýzy rychlé fluorescenční indukce (OJIP) kapesním fluorimetrem FluorPen. 1b) Použijte rychlou kinetiku indukované fluorescence pro porovnání stavu fotosyntetického aparátu a identifikaci kontrolních rostlin a rostlin stresovaných vysokou teplotou. 9

10 Úkol 1: Rychlá kinetika fluorescenční indukce Cíl: Představit měření fluorescence jako možný neinvazivní a nedestruktivní způsob detekce raných fází stresu fotosyntetického aparátu. Hypotéza, kterou během práce ověříme: Narušení funkce fotosyntetického aparátu vlivem stresu ovlivní intenzitu fluorescence, změnu intenzity je možné měřit. Dílčí úlohy: 1a) Ověřte působení herbicidu diuronu na listy kukuřice seté pomocí změření a analýzy rychlé fluorescenční indukce (OJIP) kapesním fluorimetrem FluorPen. 1b) Použijte rychlou kinetiku indukované fluorescence pro porovnání stavu fotosyntetického aparátu a identifikaci kontrolních rostlin a rostlin stresovaných vysokou teplotou. Úloha 1a: Ověřte působení herbicidu diuronu na listy kukuřice seté pomocí změření a analýzy rychlé fluorescenční indukce (OJIP) kapesním fluorimetrem FluorPen. Princip: Herbicid diuron - DCMU (3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea) je specifický inhibitor fotosyntézy. DCMU blokuje vazebné místo plastochinonu přenašeče elektronů ve fotosystému II - a přerušuje tak přenos elektronů z PSII na molekulu plastochinonu. Přerušení elektrontransportního řetězce v PSII zamezuje přeměně zářivé energie na chemickou. DCMU působí výhradně na přenos elektronu mezi PSII reakčním centrem a plastochinonem, nemá přímý účinek na PSI nebo další fáze fotosyntetických reakcí. Obr. 6: Herbicid diuron 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylmočovina. V ČR se tento herbicid nepoužívá. Energie fotosynteticky aktivního záření způsobuje v reakčním centru PSII excitaci elektronu v molekule chlorofylu a. Energie excitovaného elektronu může být využita těmito konkurenčními cestami (Obr. 2): buď elektron přejde do základního energetického stavu a odpovídající energie se přemění na teplo, nebo je vyzářena v podobě červeného záření 10

11 (s maximem kolem 700 nm) - fluorescence, či je využita v kaskádě navazujících fotochemických reakcí fotosyntéza. Tato tzv. fotochemická cesta zahrnuje rozdělení náboje a přenos elektronu přes řadu přenašečů jedním z prvních je právě plastochinon. Po vazbě plastochinonu s DCMU není tento schopný přenášet elektrony a většina energie excitovaného elektronu je vyzářena jako fluorescence. Křivka rychlé kinetiky indukované fluorescence nemá po aplikaci diuronu klasický několikafázový tvar (Obr. 7.). Potřeby: kukuřice setá (Zea mays), rostliny staré přibližně týden kádinka s vodou kádinka s roztokem herbicidu DCMU papírová krabice na zakrytí rostlin při adaptaci na tmu kapesní fluorimetr FluorPen (PSI Brno) stolní počítač s možností bluetooth komunikace a softwarem FluorPen Provedení: 1. Připravte si do kádinky 500 M roztok DCMU 1ml zásobního roztoku napipetujte do 100 ml vodovodní vody. 2. Aplikujte roztok DCMU na list kukuřice. Aby herbicid účinkoval téměř okamžitě, je potřeba list jemně poškodit. Stačí, když list ve dvou místech vzdálených od sebe cca 2cm přeložíte. Ponořte list přibližně na 30s do roztoku diuronu (Je výhodné list zlomit blízko u špičky, lépe se pak ponoří do kádinky s roztokem herbicidu). 3. Stejně naložte s listem jiné rostliny, ale ponořte jej do čisté vodovodní vody bude sloužit jako kontrola. Je s výhodou si listy na špičce označit fixem, ať jste si jisti, co měříte ;-) 4. Rostlinu nechte po dobu minut adaptovat na tmu (pod papírovou krabicí) dojde k utlumení fotochemických dějů, všechna reakční centra PSII se otevřou oxidují, stejně tak jako další články elektrontransportního řetězce PSII. 5. Po uplynutí doby potřebné k adaptaci na tmu opatrně nadzvihněte krabici a změřte rychlý nástup indukované fluorescence pomocí kapesního fluorimetru FluorPen. Pracujte rychle, nechte rostlinu stále stíněnou krabicí, ať nemusíte opakovat fázi adaptace na tmu. Obr. 7. Tvar OJIP křivek 11

12 Do svorky fluorimetru uzavřete oblast listu mezi dvěma zlomy tam bude působení herbicidu nejvíce patrné! Změřte rychlý nástup indukované fluorescence i u nepoškozeného listu bude vám sloužit jako druhá kontrola. 6. Stáhněte naměřená data z fluorimetru do počítače. V softwaru FluorPen si prohlédněte OJIP křivky kontrolního a herbicidem ošetřeného listu. Graf si pomocí PrintScreen přeneste jako obrázek do dokumentu a vytiskněte. 7. Zaznamenejte z tabulky také následující parametry a porovnejte mezi kontrolním a herbicidem ošetřeným listem. kontrola herbicid diuron FO FP FV FI FJ Fv/FP Úloha 1b: Použijte rychlou kinetiku indukované fluorescence pro porovnání stavu fotosyntetického aparátu a identifikaci kontrolních rostlin a rostlin stresovaných vysokou teplotou. Potřeby: kukuřice setá (Zea mays), rostliny staré přibližně týden sušárna předehřátá na 45 C papírová krabice na zakrytí rostlin při adaptaci na tmu kapesní fluorimetr FluorPen (PSI Brno) stolní počítač s možností bluetooth komunikace a softwarem FluorPen Provedení: 1. Rostliny kukuřice nechte 10 minut inkubovat v sušárně při teplotě 45 C. 2. Po 10ti minutách rostliny vyjměte, nechte 5 minut při pokojové teplotě na světle. 3. Rostliny nechte po dobu minut adaptovat na tmu (pod papírovou krabicí) dojde k utlumení fotochemických dějů, všechna reakční centra PSII se otevřou oxidují, stejně tak jako další články elektrontransportního řetězce PSII. 4. Rychle a opatrně vyjměte rostliny z krabice a změřte rychlý nástup indukované fluorescence pomocí kapesního fluorimetru FluorPen. 5. Stáhněte naměřená data z fluorimetru do počítače. V softwaru FluorPen si prohlédněte OJIP křivky kontrolního a vysokou teplotou stresovaného listu. Graf si pomocí PrintScreen přeneste jako obrázek do dokumentu a vytiskněte. Do protokolu vysvětlete příčinu tvaru OJIP křivek. 12

13 6. Do protokolu zaznamenejte z tabulky také následující parametry a porovnejte mezi kontrolním a vysokou teplotou stresovaným listem. FO FP FV FI FJ Fv/FP kontrola vysoká teplota Vyhodnocení experimentů: Vypracujte protokoly, ve kterých zdokumentujete a vyhodnotíte získaná experimentální data. Vysvětlete příčinu tvaru OJIP křivek, vysvětlete rozdíly mezi kontrolní variantou a variantou ošetřenou herbicidem, vysvětlete efekt vysoké teploty. 13

14 Manuál k ovládání kapesního fluorimetru FluorPen Obecné instrukce: Tlačítko MENU používáte pro listování v nabídce Tlačítko SET používáte jako enter pro spouštění či vstup do jednotlivých funkcí nabídky Pokud se v nabídce ztratíte, mačkejte tak dlouho tlačítko MENU, dokud se nedostanete na položku RETURN, pak stiskněte SET a dostanete se o úroveň výš. Měření rychlé kinetiky fluorescenční indukce (O-J-I-P křivky) 1. Zapněte přístroj dlouhým stiskem tlačítka SET 2. Tlačítkem MENU listujte v nabídce dokud nenajdete položku MEASURE 3. Pokud v projdete celou nabídku a položku MEASURE nenajdete, najeďte na RETURN a stiskněte SET. Tímto se dostanete v nabídce o úroveň výš. Postup opakujte, dokud nenarazíte na položku MEASURE, pak stiskněte SET. 4. Listujte v nabídce parametrů a najdete OJIP, nic nemačkejte v tuto chvíli je přístroj připraven k měření. 5. Podle instrukcí v postupu úlohy uzavřete list kukuřice do svorky fluorimetru. Svorka musí těsnit, ale nepřitlačujte ji silou, abyste list nepoškodili. 6. Když máte připravený list, stiskněte SET. Probíhá měření, na displeji můžete sledovat pokrok procesu v %. Když se na displeji ukáže znova OJIP, měření bylo dokončeno. 7. Přístroj je připraven k dalšímu měření. 8. Když doměříte, stáhněte data do počítače a přístroj vypněte. Stažení dat z FluorPenu do počítače Nastavení FluorPenu, zapnutí bluetooth komunikace 1. Pokud jste zrovna doměřili, listujte v nabídce na položku RETURN a stiskněte SET. Dostanete se do hlavní nabídky. 2. Listujte hlavní nabídkou a najděte položku SETTING BLUETOOTH, MEASURE AND SOUND, stiskněte SET. 3. Měli byste mít kurzor na položce BT_OFF. Pokud ne, listujte dále pomocí MENU tlačítka až tuto položku najdete. 4. Stiskněte SET položka se změní na BT_ON. Přístroj je připraven komunikovat s počítačem pomocí bluetooth. Stažení dat pomocí software FluorPen 1. Otevřete program Fluorpen (ikona se zeleným listem) 2. Na horní liště v nabídce klikněte na SETUP a vyberte DEVICE ID. 3. Počítač by se měl spojit s fluorimetrem. Vždy zkontrolujte, zda máte zapnutou bluetooth komunikaci na fluorimetru! 4. Po připojení se vám zpřístupní levá horní ikona pro stažení dat do počítače, klikněte na ni a číselné hodnoty parametrů z OJIP křivky se zobrazí v okně DATA. Soubor uložte pomocí ikony s disketou nebo pomocí menu FILE. 5. Po stažení dat vypněte bluetooth na fluorimetru. 6. Dostaňte se do hlavní nabídky a vyhledejte položku DATA BROWSE AND ERASE. Smažte naměřená data a vypněte fluorimetr dlouhým stiskem tlačítka MENU. 7. Zaznamenejte si do protokolu požadované parametry. 8. Přepněte dole na záložku GRAPH. Prohlédněte si získané OJIP křivky a pomocí funkce printscreen si je přeneste do dokumentu, který následně vytiskněte. 9. pomoc v boji se softwarem či tiskem požádejte vyučujícího. Nevíte-li si rady, požádejte o asistenci vyučujícího. Selže li všechno, použijte anglický manuál 14

aneb Fluorescence chlorofylu jako indikátor stresu

aneb Fluorescence chlorofylu jako indikátor stresu Měření fotosyntézy rostlin pomocí chlorofylové fluorescence aneb Fluorescence chlorofylu jako indikátor stresu Fotosyntéza: Fotosyntéza je proces, ve kterém je světelná energie zachycena světlosběrnými

Více

7 Fluorescence chlorofylu in vivo

7 Fluorescence chlorofylu in vivo 7 Fluorescence chlorofylu in vivo Petr Ilík KBF a CRH, PřF UP Fluorescence chlorofylu in vivo fluorescence in vivo z chlorofylu a (ostatní přídavné pigmenty přenos energie na chl a) indikátor neschopnosti

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

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

FOTOSYNTÉZA I. Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74. Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková FOTOSYNTÉZA I. Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74 Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková proteinové komplexy thylakoidní membrány - jsou kódovány jak plastidovými tak jadernými geny 1905

Více

1- Úvod do fotosyntézy

1- Úvod do fotosyntézy 1- Úvod do fotosyntézy Prof. RNDr. Petr Ilík, Ph.D. KBF a CRH, PřF UP FS energetická bilance na povrch Země dopadá 2/10 10 energie ze Slunce z toho 30% odraz do kosmu 47% teplo 23% odpar vody 0.02% pro

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

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

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

Fotosyntéza Světelné reakce. Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni

Fotosyntéza Světelné reakce. Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni Fotosyntéza Světelné reakce Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni Literatura Plant Physiology (L.Taiz, E.Zeiger), kapitola 7 pdf verze na požádání www.planthys.net Fotosyntéza

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

FOTOSYNTÉZA. Mgr. Alena Výborná Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_01_1_07_BI1

FOTOSYNTÉZA. Mgr. Alena Výborná Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_01_1_07_BI1 FOTOSYNTÉZA Mgr. Alena Výborná Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_01_1_07_BI1 Fotosyntéza (z řec. phos, photós = světlo) je anabolický děj probíhající u autotrofních organismů (řasy,

Více

FOTOSYNTÉZA. Princip, jednotlivé fáze

FOTOSYNTÉZA. Princip, jednotlivé fáze FOTOSYNTÉZA Princip, jednotlivé fáze FOTOSYNTETICKÉ PIGMENTY - chlorofyl a modrozelený - chlorofyl b žlutozelený + karoteny, xantofyly žluté a oranžové zbarvení CHLOROFYL a, b CHLOROFYL a - nejdůležitější

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

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

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

Fluorescence chlorofylu

Fluorescence chlorofylu Pro připomenutí Fluorescence chlorofylu Princip Fotochemické a nefotochemické zhášení fluorescence Excitace chlorofylu: plantphys.info Analýza zhášení (quenching analysis) Temnostní adaptace Kautského

Více

Měření fluorescence chlorofylu hedery helix

Měření fluorescence chlorofylu hedery helix Měření fluorescence chlorofylu hedery helix V rámci cvičení blokového semináře PV225 Laboratoř systémové biologie Jan Kotrs, 2010 Cíl projektu Cílem laboratorní části bylo porovnání fotosyntetických schopností

Více

ODŮVODNĚNÍ VEŘEJNÉ ZAKÁZKY

ODŮVODNĚNÍ VEŘEJNÉ ZAKÁZKY ODŮVODNĚNÍ VEŘEJNÉ ZAKÁZKY s názvem ZAŘÍZENÍ PRO ANALÝZU FOTOSYNTÉZY CEITEC MU vyhotovené podle 156 zákona č. 137/2006 Sb., o veřejných zakázkách, v platném znění (dále jen Zákon o VZ) 1. ODŮVODNĚNÍ ÚČELNOSTI

Více

Fluorescence (luminiscence)

Fluorescence (luminiscence) Fluorescence (luminiscence) Patří mezi luminiscenční metody fotoluminiscence. Luminiscence efekt, kdy excitované molekuly či atomy vyzařují světlo při přechodu z excitovaného do základního stavu. Podle

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

Luminiscence. emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) fluorescence, fosforescence. chemicky (chemiluminiscence)

Luminiscence. emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) fluorescence, fosforescence. chemicky (chemiluminiscence) Luminiscence Luminiscence emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) fluorescence, fosforescence chemicky (chemiluminiscence) teplem (termoluminiscence) zvukem (sonoluminiscence)

Více

12-Fotosyntéza FRVŠ 1647/2012

12-Fotosyntéza FRVŠ 1647/2012 C3181 Biochemie I 12-Fotosyntéza FRVŠ 1647/2012 Petr Zbořil 10/6/2014 1 Obsah Fotosyntéza, světelná fáze. Chlorofyly, struktura fotosyntetického centra. Komponenty přenosu elektronů (cytochromy, chinony,

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

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

4 Přenos energie ve FS

4 Přenos energie ve FS 4 Přenos energie ve FS Petr Ilík KF a CH, PřF UP Přenos energie (excitace) do C - 1-1 molekula chl je i při vysoké ozářenosti excitována max. 10x za sekundu neefektivní pro C - nténní systém s mnoha pigmenty

Více

Luminiscence. Luminiscence. Fluorescence. emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) chemicky (chemiluminiscence)

Luminiscence. Luminiscence. Fluorescence. emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) chemicky (chemiluminiscence) Luminiscence Luminiscence emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) fluorescence, fosforescence chemicky (chemiluminiscence) teplem (termoluminiscence) zvukem (sonoluminiscence)

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

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

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

Využití fluorescence sinic a řas při hodnocení kvality vod. RNDr. Štěpán Zezulka, PhD.

Využití fluorescence sinic a řas při hodnocení kvality vod. RNDr. Štěpán Zezulka, PhD. Využití fluorescence sinic a řas při hodnocení kvality vod RNDr. Štěpán Zezulka, PhD. Kvalita vod Přehrady zdroje pitné vody Umělé i přírodní nádrže pro rekreaci Řeky, potoky, rybníky Odpadní vody Kvalita

Více

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic PES (fotoelektronová spektroskopie) XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie), ESCA (elektronová spektroskopie pro chemickou analýzu) UPS (ultrafialová

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

FLUORIMETRICKÉ STANOVENÍ FLUORESCEINU

FLUORIMETRICKÉ STANOVENÍ FLUORESCEINU FLUORIMETRICKÉ STANOVENÍ FLUORESCEINU návod vznikl jako součást bakalářské práce Martiny Vidrmanové Fluorimetrie s využitím spektrofotometru SpectroVis Plus firmy Vernier (http://is.muni.cz/th/268973/prif_b/bakalarska_prace.pdf)

Více

Určení koncentrace proteinu fluorescenční metodou v mikrotitračních destičkách

Určení koncentrace proteinu fluorescenční metodou v mikrotitračních destičkách Určení koncentrace proteinu fluorescenční metodou v mikrotitračních destičkách Teorie Stanovení celkových proteinů Celkové množství proteinů lze stanovit pomocí několika metod; například: Hartree-Lowryho

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

7. Měření fluorescence při excitaci kontinuálním světlem ( steady-state )

7. Měření fluorescence při excitaci kontinuálním světlem ( steady-state ) 7. Měření fluorescence při excitaci kontinuálním světlem ( steady-state ) Steady-state měření Excitujeme kontinuálním světlem, měříme intenzitu emise (počet emitovaných fotonů) Obvykle nedetekujeme všechny

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

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

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

INSTRUMENTÁLNÍ METODY

INSTRUMENTÁLNÍ METODY INSTRUMENTÁLNÍ METODY ACH/IM David MILDE, 2014 Dělení instrumentálních metod Spektrální metody (MILDE) Separační metody (JIROVSKÝ) Elektroanalytické metody (JIROVSKÝ) Ostatní: imunochemické, radioanalytické,

Více

SPEKTRÁLNÍ METODY. Ing. David MILDE, Ph.D. Katedra analytické chemie Tel.: ; (c) David MILDE,

SPEKTRÁLNÍ METODY. Ing. David MILDE, Ph.D. Katedra analytické chemie Tel.: ;   (c) David MILDE, SEKTRÁLNÍ METODY Ing. David MILDE, h.d. Katedra analytické chemie Tel.: 585634443; E-mail: david.milde@upol.cz (c) -2008 oužitá a doporučená literatura Němcová I., Čermáková L., Rychlovský.: Spektrometrické

Více

Energetický metabolismus rostlin. respirace

Energetický metabolismus rostlin. respirace Energetický metabolismus rostlin Zdroje E: fotosyntéza respirace Variabilní využívání: - orgánové a pletivové rozdíly (kořen, prýt, pokožka, ) - změny při vývoji a diferenciaci - vliv dostupnosti vody,

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

ON-LINE KVANTIFIKACE SINIC V SUROVÉ VODĚ

ON-LINE KVANTIFIKACE SINIC V SUROVÉ VODĚ ON-LINE KVANTIFIKACE SINIC V SUROVÉ VODĚ Mgr. ZLATICA NOVOTNÁ Doc. Ing. BLAHOSLAV MARŠÁLEK, CSc. Ing. MARTIN TRTÍLEK Ing. TOMÁŠ RATAJ CENTRUM PRO CYANOBAKTERIE A JEJICH TOXINY, BÚ AVČR Photon System Instrument,

Více

Stručný úvod do spektroskopie

Stručný úvod do spektroskopie Vzdělávací soustředění studentů projekt KOSOAP Slunce, projevy sluneční aktivity a využití spektroskopie v astrofyzikálním výzkumu Stručný úvod do spektroskopie Ing. Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí,

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

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113 Sluneční energie, fotovoltaický jev Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113 1 Osnova přednášky Slunce jako zdroj energie Vlastnosti slunečního

Více

FOTOSYNTÉZA. soubor chemických reakcí,, probíhaj v rostlinách a sinicích. z CO2 a vody jediný zdroj kyslíku ku pro život na Zemi

FOTOSYNTÉZA. soubor chemických reakcí,, probíhaj v rostlinách a sinicích. z CO2 a vody jediný zdroj kyslíku ku pro život na Zemi Fotosyntéza FOTOSYNTÉZA soubor chemických reakcí,, probíhaj hajících ch v rostlinách a sinicích ch zachycení a využit ití sluneční energie k tvorbě složitých chemických sloučenin z CO2 a vody jediný zdroj

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

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

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

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

Moderní nástroje pro zobrazování biologicky významných molekul pro zajištění zdraví. René Kizek

Moderní nástroje pro zobrazování biologicky významných molekul pro zajištění zdraví. René Kizek Moderní nástroje pro zobrazování biologicky významných molekul pro zajištění zdraví René Kizek 12.04.2013 Fluorescence je fyzikálně chemický děj, který je typem luminiscence. Luminiscence se dále dělí

Více

Barevné principy absorpce a fluorescence

Barevné principy absorpce a fluorescence Barevné principy absorpce a fluorescence Pokročilé biofyzikální metody v experimentální biologii Ctirad Hofr 27.9.2007 2 1 Světlo je elektromagnetické vlnění Skládá se z elektrické složky a magnetické

Více

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY 1 Fyzikální základy spektrálních metod Monochromatický zářivý tok 0 (W, rozměr m 2.kg.s -3 ): Absorbován ABS Propuštěn Odražen zpět r Rozptýlen s Bilance toků 0 = +

Více

Fluorescenční rezonanční přenos energie

Fluorescenční rezonanční přenos energie Fluorescenční rezonanční přenos energie Pokročilé biofyzikální metody v experimentální biologii Ctirad Hofr 1 Přenos excitační energie Přenos elektronové energie se uskutečňuje mechanismy zářivými nebo

Více

Vybrané spektroskopické metody

Vybrané spektroskopické metody Vybrané spektroskopické metody a jejich porovnání s Ramanovou spektroskopií Předmět: Kapitoly o nanostrukturách (2012/2013) Autor: Bc. Michal Martinek Školitel: Ing. Ivan Gregora, CSc. Obsah přednášky

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

KOMPLEXY EUROPIA(III) LUMINISCENČNÍ VLASTNOSTI A VYUŽITÍ V ANALYTICKÉ CHEMII. Pavla Pekárková

KOMPLEXY EUROPIA(III) LUMINISCENČNÍ VLASTNOSTI A VYUŽITÍ V ANALYTICKÉ CHEMII. Pavla Pekárková KOMPLEXY EUROPIA(III) LUMINISCENČNÍ VLASTNOSTI A VYUŽITÍ V ANALYTICKÉ CHEMII Pavla Pekárková Katedra analytické chemie, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita, Kotlářská 2, 611 37 Brno E-mail: 78145@mail.muni.cz

Více

Diskutujte, jak široký bude pás spojený s fosforescencí versus fluorescencí. Udělejte odhad v cm -1.

Diskutujte, jak široký bude pás spojený s fosforescencí versus fluorescencí. Udělejte odhad v cm -1. S použitím modelu volného elektronu (=částice v krabici) spočtěte vlnovou délku a vlnočet nejdlouhovlnějšího elektronového přechodu u molekuly dekapentaenu a oktatetraenu. Diskutujte polohu absorpčního

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

2 Nd:YAG laser buzený laserovou diodou

2 Nd:YAG laser buzený laserovou diodou 2 Nd:YAG laser buzený laserovou diodou 15. května 2011 Základní praktikum laserové techniky Zpracoval: Vojtěch Horný Datum měření: 12. května 2011 Pracovní skupina: 1 Ročník: 3. Naměřili: Vojtěch Horný,

Více

FYZIKA VE FYZIOLOGII ROSTLIN

FYZIKA VE FYZIOLOGII ROSTLIN FYZIKA VE FYZIOLOGII ROSTLIN Martina Špundová Katedra biofyziky PřF UP Olomouc TRANSPORT VODY V ROSTLINÁCH 1. chemický a vodní potenciál 2. transport vody v rostlinách 3. metody a přístroje pro stanovení

Více

Přednáška IX: Elektronová spektroskopie II.

Přednáška IX: Elektronová spektroskopie II. Přednáška IX: Elektronová spektroskopie II. 1 Försterův resonanční přenos energie Pravděpodobnost (rychlost) přenosu je určená jako: k ret 1 = τ 0 D R r 0 6 0 τ D R 0 r Doba života donoru v excitovaném

Více

Plazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu

Plazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu Plazmové metody Základní vlastnosti a parametry plazmatu Atom je základní částice běžné hmoty. Částice, kterou již chemickými prostředky dále nelze dělit a která definuje vlastnosti daného chemického prvku.

Více

Světlosběrné komplexy rostlin. Fotoinhibice, fotopoškození a fotoprotekční mechanismy. (+ světlosběrné komplexy) Rodina Lhc (light harvesting complex)

Světlosběrné komplexy rostlin. Fotoinhibice, fotopoškození a fotoprotekční mechanismy. (+ světlosběrné komplexy) Rodina Lhc (light harvesting complex) Fotoinhibice, fotopoškození a fotoprotekční mechanismy (+ světlosběrné komplexy) Světlosběrné komplexy rostlin Rodina Lhc (light harvesting complex) - vyvinuly se z proteinů sinic chránících fotosystémy

Více

Optické spektroskopie 1 LS 2014/15

Optické spektroskopie 1 LS 2014/15 Optické spektroskopie 1 LS 2014/15 Martin Kubala 585634179 mkubala@prfnw.upol.cz 1.Úvod Velikosti objektů v přírodě Dítě ~ 1 m (10 0 m) Prst ~ 2 cm (10-2 m) Vlas ~ 0.1 mm (10-4 m) Buňka ~ 20 m (10-5 m)

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

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

Charakteristika složky 3) cytochrom-c NADH-Q-reduktasa cytochrom-c- oxidasa ubichinon cytochromreduktasa

Charakteristika složky 3) cytochrom-c NADH-Q-reduktasa cytochrom-c- oxidasa ubichinon cytochromreduktasa 8. Dýchací řetězec a fotosyntéza Obtížnost A Pomocí následující tabulky charakterizujte jednotlivé složky mitochondriálního dýchacího řetězce. SLOŽKA Pořadí v dýchacím řetězci 1) Molekulový typ 2) Charakteristika

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

(Návod k praktiku) Produkty. I.typ II.typ. X 1 Σ + g. 1926 nm. 1269 nm. Kyslík

(Návod k praktiku) Produkty. I.typ II.typ. X 1 Σ + g. 1926 nm. 1269 nm. Kyslík Laserová kinetická spektroskopie aneb laserová zábleská fotolýza (Návod k praktiku) Úvod Jedním ze způsobů diagnostiky a léčení rakoviny je fotodynamická terapie [1]. Využívá vlastností některých sloučenin

Více

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv Pavel Matějka, Vadym Prokopec pavel.matejka@vscht.cz pavel.matejka@gmail.com Vadym.Prokopec@vscht.cz

Více

LI-6400; Gazometrická stanovení fotosyntetických parametrů

LI-6400; Gazometrická stanovení fotosyntetických parametrů LI-6400; Gazometrická stanovení fotosyntetických parametrů 19. dubna 2011 Úvod List fixuje ve fotosyntéze CO 2, který proudí z vnější atmosféry. Současně ale uvolňuje CO 2 při respiračních pochodech. Na

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

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

16. Franck Hertzův experiment

16. Franck Hertzův experiment 16. Franck Hertzův experiment Zatímco zahřáté těleso vysílá spojité spektrum elektromagnetického záření, mají např. zahřáté páry kovů nebo plyny, v nichž probíhá elektrický výboj, spektrum čárové. V uvedených

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

ABSORPČNÍ A LUMINISCENČNÍ SPEKTROMETRIE V UV/Vis OBLASTI SPEKTRA

ABSORPČNÍ A LUMINISCENČNÍ SPEKTROMETRIE V UV/Vis OBLASTI SPEKTRA ABSORPČNÍ A LUMINISCENČNÍ SPEKTROMETRIE V UV/Vis OBLASTI SPEKTRA -2014 ABSORPČNÍ SPEKTROMETRIE ACH/IM 1 Absorpce záření ve Vis oblasti Při dopadu bílého světla na vzorek může být záření zcela odraženo

Více

Barevné principy absorpce a fluorescence

Barevné principy absorpce a fluorescence Barevné principy absorpce a fluorescence Pokročilé biofyzikální metody v experimentální biologii Ctirad Hofr Světlo je elektromagnetické vlnění Skládá se z elektrické složky a magnetické složky, které

Více

Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS

Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS Molekulová spektroskopie 1 Chemická vazba, UV/VIS 1 Chemická vazba Silová interakce mezi dvěma atomy. Chemické vazby jsou soudržné síly působící mezi jednotlivými atomy nebo ionty v molekulách. Chemická

Více

Voltametrie (laboratorní úloha)

Voltametrie (laboratorní úloha) Voltametrie (laboratorní úloha) Teorie: Voltametrie (přesněji volt-ampérometrie) je nejčastěji používaná elektrochemická metoda, kdy se na pracovní elektrodu (rtuť, platina, zlato, uhlík, amalgamy,...)

Více

Využití fluorescence chlorofylu ke sledování fyziologického stavu vegetace

Využití fluorescence chlorofylu ke sledování fyziologického stavu vegetace Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy v Praze Katedra fyziologie rostlin Eliška Hlízová Využití fluorescence chlorofylu ke sledování fyziologického stavu vegetace Bakalářská práce Praha, 2008 Školitel:

Více

Měření koncentrace roztoku absorpčním spektrofotometrem

Měření koncentrace roztoku absorpčním spektrofotometrem Měření koncentrace roztoku absorpčním spektrofotometrem Teoretický úvod Absorpční spektrofotometrie je metoda stanovení koncentrace disperzního podílu analytické disperze, založená na měření absorpce světla.

Více

Možnosti využití zobrazovací fluorescence chlorofylu a

Možnosti využití zobrazovací fluorescence chlorofylu a Možnosti využití zobrazovací fluorescence chlorofylu a Chlorofyl a je unikátní pigment rostlin, který oddělením náboje zahajuje přeměnu energie absorbovaných fotonů v chemicky vázanou energii ve fotosyntéze.

Více

Metoda Live/Dead aneb využití fluorescenční mikroskopie v bioaugmentační praxi. Juraj Grígel Inovativní sanační technologie ve výzkumu a praxi

Metoda Live/Dead aneb využití fluorescenční mikroskopie v bioaugmentační praxi. Juraj Grígel Inovativní sanační technologie ve výzkumu a praxi Metoda Live/Dead aneb využití fluorescenční mikroskopie v bioaugmentační praxi Juraj Grígel Inovativní sanační technologie ve výzkumu a praxi Co je to vlastně ta fluorescence? Některé látky (fluorofory)

Více

1. Příloha 1 Návod úlohy pro Pokročilé praktikum z biochemie I

1. Příloha 1 Návod úlohy pro Pokročilé praktikum z biochemie I 1. Příloha 1 Návod úlohy pro Pokročilé praktikum z biochemie I Vazba bromfenolové modři na sérový albumin Princip úlohy Albumin má unikátní vlastnost vázat menší molekuly mnoha typů. Díky struktuře, tvořené

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

Základy Mössbauerovy spektroskopie. Libor Machala

Základy Mössbauerovy spektroskopie. Libor Machala Základy Mössbauerovy spektroskopie Libor Machala Rudolf L. Mössbauer 1958: jev bezodrazové rezonanční absorpce záření gama atomovým jádrem 1961: Nobelova cena Analogie s rezonanční absorpcí akustických

Více

ÚSTAV FYZIKÁLNÍ BIOLOGIE JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH

ÚSTAV FYZIKÁLNÍ BIOLOGIE JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH ÚSTAV FYZIKÁLNÍ BIOLOGIE JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH ZPRÁVA O UKONČENÍ PROJEKTU Projekt Název projektu: Změna optických vlastností listů révy vinné v závisloti na obsahu fenolických látek

Více

Energetický metabolismus rostlin

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

Více

1 Zadání. 2 Teoretický úvod. 7. Využití laboratorních přístrojů v elektrotechnické praxi

1 Zadání. 2 Teoretický úvod. 7. Využití laboratorních přístrojů v elektrotechnické praxi 1 7. Využití laboratorních přístrojů v elektrotechnické praxi 1 Zadání Zapojte pracoviště podle pokynů v pracovním postupu. Seznamte se s ovládáním přístrojů na pracovišti a postupně realizujte jednotlivé

Více

Pokročilé cvičení z fyzikální chemie KFC/POK2 Vibrační spektroskopie

Pokročilé cvičení z fyzikální chemie KFC/POK2 Vibrační spektroskopie Pokročilé cvičení z fyzikální chemie KFC/POK2 Vibrační spektroskopie Vibrace molekul mohou být měřeny buď pomocí absorpce infračerveného záření, nebo pomocí neelastického rozptylu záření, tzn. Ramanova

Více

Spektroskopické metody. převážně ve viditelné, ultrafialové a blízké infračervené oblasti

Spektroskopické metody. převážně ve viditelné, ultrafialové a blízké infračervené oblasti Spektroskopické metody převážně ve viditelné, ultrafialové a blízké infračervené oblasti Elektromagnetické záření Elektromagnetické záření je postupné vlnění elektromagnetického pole složeného z kombinace

Více

MĚŘENÍ PLANCKOVY KONSTANTY

MĚŘENÍ PLANCKOVY KONSTANTY Úloha č. 14a MĚŘENÍ PLANCKOVY KONSTANTY ÚKOL MĚŘENÍ: 1. Změřte napětí U min, při kterém se právě rozsvítí červená, žlutá, zelená a modrá LED. Napětí na LED regulujte potenciometrem. 2. Nakreslete graf

Více

Derivační spektrofotometrie a rozklad absorpčního spektra

Derivační spektrofotometrie a rozklad absorpčního spektra Derivační spektrofotometrie a rozklad absorpčního spektra Teorie: Derivační spektrofotometrie, využívající derivace absorpční křivky, je obecně používanou metodou pro zvýraznění detailů průběhu záznamu,

Více

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka.

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka. PSK1-14 Název školy: Autor: Anotace: Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka Optické zdroje a detektory Vzdělávací oblast: Informační a komunikační technologie Předmět:

Více

DÝCHÁNÍ. uložená v nich fotosyntézou, je z nich uvolňována) Rostliny tedy mohou po určitou dobu žít bez fotosyntézy

DÝCHÁNÍ. uložená v nich fotosyntézou, je z nich uvolňována) Rostliny tedy mohou po určitou dobu žít bez fotosyntézy Dýchání 2/38 DÝCHÁNÍ Asimiláty vzniklé v rostlinných buňkách fotosyntézou mají různé funkce: stavební, zásobní, enzymatické aj. Zásobní látky jsou v případě potřeby využívány (energie, uložená v nich fotosyntézou,

Více