5. Fotosyntetická fixace CO 2
|
|
- Ilona Čechová
- před 5 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 5. Fotosyntetická fixace CO 2 Calvinův cyklus, Rubisco, fotorespirace Jako podklad z části využita prezentace: Carbon-Fixing Reactions of Photosynthesis Propojení světelných reakcí fotosyntézy a fixace uhlíku
2 Calvinův cyklus 3 fáze: 1) Karboxylace 2) Redukce 3) Regenerace Využití energie NADPH a ATP cca 80%!!! Klíčové reakce Calvinova cyklu
3 Regenerace RuBP Jak z C3 udělat C5? Aldoláza (3+3, 3+4) Transketoláza (6-2, 7-2) Calvinův cyklus zdroj metabolitů - regulace osudu asimilátů: SBPase a FBPase (traskripčně) Raines, C.A. (2011). Increasing photosynthetic carbon assimilation in C 3 plants to improve crop yield: Current and future strategies. Plant Physiol. 155:
4 Calvinův cyklus sdílí mnoho enzymů s pentózafosfátovým cyklem regulace! Aktivace enzymů Calvinova cyklu Světlo! = spuštění světelných reakcí fotosyntézy Signály: - zvýšení red./ox. forma ferredoxinu/thioredoxinu - zvýšení koncentrace Mg 2+ (z 1-3 na 3-6 mm) vyrovnávání elektrického gradientu vzniklého přenosem H+ při fotochemii - zvýšení ATP/ADP - zvýšení ph (z 7,2 na 8,0)
5 Aktivace enzymů Calvinova cyklu zvýšení red./ox. formy ferredoxinu - thioredoxinu (Cys-Gly-Pro-Cys) f, m, (x, y oxid. stres) Přímá aktivace: GAP dehydrogenase FruBP fosfatase SedoheptuloseBP fosfatase Fosforibulokinase Rubisco aktivase Rubisco ribulóza-1,5-bisfosfátkarboxyláza/ oxygenáza - až 50% rozp. bílkovin v listech - nejhojnější bílkovina na Zemi - pomalý enzym (jednotky CO 2 /s)! - u rostlin 16 podjednotek: - 8 velkých LSU (chloroplast) - 8 malých SSU (jádro) - základní katalytická jednotka = dimer LSU (2 místa, ale participace obou podjednotek! Tabita, F.R., Satagopan, S., Hanson, T.E., Kreel, N.E. and Scott, S.S. (2008). Distinct form I, II, III, and IV Rubisco proteins from the three kingdoms of life provide clues about Rubisco evolution and structure/function relationships. J. Exp. Bot. 59: by permission of Oxford University Press.
6 Rubisco Form I: podjednotky: 8 velkých (LSU, RbcL) (na nich 8 katalytických míst) kódovány a syntetizovány v chloroplastech) 8 malých podjednotek (SSU, RbcS) - regulační Form II: jen velké podjednotky: L2 purpurové b., dinoflageláty L10 Archea Rubisco - sestavení (folding) Chaperony, chaperoniny - spotřeba ATP Reprinted by permission from Macmillan Publishers Ltd: Wilson, R. and Whitney, S (2015). Photosynthesis: Getting it together for CO2 fixation. Nature Plants 1:15130; See also Whitney, S.M., Houtz, R.L. and Alonso, H. (2011). Advancing our understanding and capacity to engineer Nature s CO 2-sequestering enzyme, Rubisco. Plant Physiol. 155:
7 Rubisco nedokáže efektivně preferovat CO 2 před O 2 - katalytické místo otevřené - malé molekuly plynů - při fixaci HCO 3- nehrozí Reprinted with permission from Stec, B. (2012). Structural mechanism of RuBisCO activation by carbamylation of the active site lysine. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 102: Karboxylázová a oxygenázová aktivita enzymu rubisco
8 Specifitní faktor rubisco spoluurčuje poměr rychlostí karboxylace x oxygenace (vyjadřuje afinitu k CO 2 a O 2, a maximální rychlosti obou reakcí) τ = V c. K o / V o. K c v c / v o = τ. [CO 2 ] / [O 2 ] (kompetující substráty) druhy ze suchých stanovišť zpravidla τ > druhy z vlhkých Vyšší rostliny Zelené řasy Rhodophyta Chromophyta ? Sinice Purpurové anaer. bakt (form II rubisco) Gen. modifikace problémy: aktivita, podjednotky, aktiváza, Enzymy Rubisco se liší specificitou a rychlostí Shih P.M., Occhialini A., Cameron J.C., Andralojc P.J., Parry M.A.J.and Kerfeld C.A. (2016). Biochemical characterization of predicted Precambrian RuBisCO. Nat Commun 7: See also Whitney, S.M., Houtz, R.L. and Alonso, H. (2011). Advancing our understanding and capacity to engineer Nature s CO 2-sequestering enzyme, Rubisco. Plant Physiol. 155:
9 Regulace aktivity Rubisco Transcription Assembly Reversible inhibition Transcription of small subunit genes in nuclear genome Transcriptio n of large subunit gene in plastid genome L 2 The 16-subunit holoenzyme is assembled sequentially and involves the contributions of several dedicated chaperone proteins L 8 L 8 S 8 Inactive Active Several inhibitory sugar phosphates bind to Rubisco. Inhibitor removal and enzyme activation tunes Rubisco activity to environmental conditions See Hauser, T., Popilka, L., Hartl, F.U., and Hayer-Hartl, M. (2015). Role of auxiliary proteins in Rubisco biogenesis and function. Nat. Plants 1: 15065; Wilson, R., and Whitney, S. (2015). Photosynthesis: Getting it together for CO 2 fixation. Nat. Plants 1: Aktivace rubisco: 1) Aktivázou (odstranění RuBP) - aktivace thioredoxinem a ATP 2) Karbamylací: napojení CO 2 a Mg 2+ Signál:zvýšení ph, zvýšení koncentrace Mg 2+ Kompetitivní inhibitor: Xylulose-bisP, popř. 2-karboxyarabinitol-1-fosfát (jen u některých druhů rostlin)
10 Aktivace Rubisco - karbamylace Enz Lys-NH 2 (inactive) AKTIVACE Lys-NH Enz Lys-NH-COO - Enz COO - Mg 2+ (active) Aktivní místo s karbamylovaným lysinem (K201X), Mg, a CABP (analog RuBP) Whitney, S.M., Houtz, R.L. and Alonso, H. (2011). Advancing our understanding and capacity to engineer Nature s CO 2-sequestering enzyme, Rubisco. Plant Physiol. 155: Lorimer, G.H. and Miziorko, H.M. (1980). Carbamate formation on the.epsilon.-amino group of a lysyl residue as the basis for the activation of ribulosebisphosphate carboxylase by carbon dioxide and magnesium 2+. Biochemistry. 19: Aktivace Rubisco - aktivázou Rubisco (E) Activating CO 2 + Mg 2+ Rubisco (active) (ECM) Carbon fixation Sugar phosphate inhibitors RCA Rubisco (inactive) (EI) Sugar phosphate inhibitors RCA Rubisco (inactive) (ECMI) XuBP (an isomer of RuBP) and CA1P are competitive inhibitors that bind tightly to Rubisco, inactivating it Reprinted by permission from Macmillan Publishers Ltd: Wilson, R. and Whitney, S (2015). Photosynthesis: Getting it together for CO 2 fixation. Nature Plants 1:15130; Adapted from Hauser, T., Popilka, L., Hartl, F.U. and Hayer-Hartl, M. (2015). Role of auxiliary proteins in Rubisco biogenesis and function. Nature Plants. 1: See Mueller-Cajar, O., Stotz, M., Wendler, P., Hartl, F.U., Bracher, A. and Hayer-Hartl, M. (2011). Structure and function of the AAA+ protein CbbX, a red-type Rubisco activase. Nature. 479:
11 Limitace fotosyntézy Vysoká [CO 2 ]: limitace regenerací RuBP (při vysoké teplotě fotochemií) Nízká a střední [CO 2 ]: limitace Rubisco (rychlost a oxygenázová aktivita) Reprinted with permission from Wiley from Sage, R.F., and Kubien, D.S. (2007). The temperature responses of C 3 and C 4 photosynthesis. Plant Cell Environ. 30: Calvinův cyklus x fotorespirace Fotorespirace nižší poměr CO 2 : O 2 - vyšší ozářenost - rychlá fixace CO 2 - nedostatek vody - přivírání průduchů - vyšší teplota - změny rozpustnosti v neprospěch CO 2 - snížení specificity Rubisco - vyšší ztráty vody
12 Fotorespirace (glykolátová cesta) Spoluúčast tří organel! regenerace C3 (C2 + C2 CO 2 ) - ztráta energie, - uvolnění CO 2 - spotřeba O 2 Fotorespirace (glykolátová cesta) Glutamát:glyoxylát Aminotransferáza Serin:glyoxylát Aminotransferáza (obě AT nutné v poměru 1:1) Glycin dekarboxylázový komplex (folát kofaktor) NH 3 GS/GOGAT (!) (GS glutamin syntetáza, GOGAT glutamát syntáza =glutamin:2-oxo-glutarát aminotransferáza) Serin hydroxymethyl transferáza
13 Uvolnění CO 2 a NH 3 při fotorespiraci serine hydroxymethyltransferase (tetrahydrofolát) (SHMT) 2x Glycin Serin Glycin dekarboxylázový komplex (GDC) Hagemann, M., Kern, R., Maurino, V.G., Hanson, D.T., Weber, A.P.M., Sage, R.F. and Bauwe, H. (2016). Evolution of photorespiration from cyanobacteria to land plants, considering protein phylogenies and acquisition of carbon concentrating mechanisms. J. Exp. Bot. 67: Glycin dekarboxylázový komplex Glycine CO2 GDC až 10% mitoch.protein ů (listy, světlo) GDC cyklus NH3 CH2
14 Význam fotorespirace: Hypotézy: 1. Ochrana před fotoinhibicí (?) reálně pomáhá disipovat (zavřené průduchy: fotorespirace využívá ATP i red. koenzymy) 2. Udržování poměru O 2 a CO 2 na citlivých místech buňky 3. Úloha v metabolismu N ALE: Pěstování rostlin při zvýšené konc. CO 2 : snížená nebo žádná fotorespirace bez negativního vlivu oxygenázová aktivita i u striktně anaerobních bakterií oxygenázová aktivita - nechtěný důsledek zvyšování konc. O 2 - evoluční past, souvisí s charakterem reakce (enediol) návazné reakce = sanace škod Alternativní cesty konverze glyoxylátu (u sinice Synechocystis) Peterhansel C., Horst I., Niessen M., Blume C., Kebeish R., Kürkcüoglu S., and Kreuzaler F. (2010) Photorespiration. The Arabidopsis Book 8:e0130. doi: /tab.0130
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
VíceVylepšování fotosyntézy
Vylepšování fotosyntézy Využití fotosyntézy potraviny energie (paliva) Obojího bude podle predikcí potřebovat lidstvo čím dál tím víc. Energetické využití fotosyntézy potřeba nahrazení fosilních paliv
VíceFyziologie rostlin LS Fotosyntéza. Lukáš Fischer
Fyziologie rostlin LS 2013 Fotosyntéza Lukáš Fischer Jaderné reakce Záření O 2 CO 2 Biomasa FOTOSYNTÉZA Fotosynteticky aktivní záření (FAR): 400 až 700 nm Vliv záření na rostliny: 1. Přímý: (a) Umožňuje
VíceEvropský 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
Více12-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,
VíceHořčík. 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
VíceModulace fotosyntézy, zvyšování produktivity genetickými modifikacemi, biotechnologie, umělá fotosyntéza,
Modulace fotosyntézy, zvyšování produktivity genetickými modifikacemi, biotechnologie, umělá fotosyntéza, Zvyšování účinnosti/produkce fotosyntézy(c3) Zvýšení účinnosti Calvinova cyklu Změny ve fotorespiraci
VíceFotosyntéza Uhlíkový metabolismus. Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni
Fotosyntéza Uhlíkový metabolismus Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni Čtyři fáze procesu přeměny energie ve fotosyntéze 1. absorbce světla a přenos energie v anténních
VíceSíra. Deficience síry: řepka. - 0,2-0,5% SH, nedostatek při poklesu obsahu síranů pod 0,01% SH
Síra řepka - 0,2-0,5% SH, nedostatek při poklesu obsahu síranů pod 0,01% SH - toxicita není příliščastá (nad 4000 mg SO 4 2- l -1 ), poškození může vyvolat SO 2 (nad 1-1,5 mg m 3 1 ) fazol Deficience síry:
VíceFOTOSYNTÉZA. 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,
VíceHořčík. 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
VíceFOTOSYNTÉZA. 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
VícePrůduchy regulace příjmu CO 2
Průduchy regulace příjmu CO 2 Průduchy: regulace transpiračního proudu / výměny plynů transpiration photosynthesis eartamerica.com Průduchy svěrací buňky - zavírání při ztrátě vody (poklesu turgoru) -
VíceSLEDOVÁNÍ 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
VíceVyjádření 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
Více1- 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
VíceMetabolismus aminokyselin. Vladimíra Kvasnicová
Metabolismus aminokyselin Vladimíra Kvasnicová Aminokyseliny aminokyseliny přijímáme v potravě ve formě proteinů: důležitá forma organicky vázaného dusíku, který tak může být v těle využit k syntéze dalších
VíceMitochondrie. 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
VíceFOTOSYNTÉZA 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.
VíceDýchací 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
VíceFOTOSYNTÉZA. 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
VíceText zpracovala Mgr. Taťána Štosová, Ph.D PŘÍRODNÍ LÁTKY
Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie CZ.1.07/2.2.00/15.0324 Text zpracovala Mgr. Taťána Štosová, Ph.D PŘÍRODNÍ LÁTKY Obsah 1 Úvod do problematiky přírodních látek... 2 2 Vitamíny... 2 2.
VíceFOTOSYNTÉZA. 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
Více14. 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
VíceEnergetický 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,
VíceVodní režim rostlin. Regulace výměny plynů otevřeností. průduchů. Stomatální limitace rychlosti transpirace a rychlosti. Efektivita využití vody
Vodní režim rostlin Regulace výměny plynů otevřeností průduchů Stomatální limitace rychlosti transpirace a rychlosti fotosyntézy Efektivita využití vody Globální změna klimatu Antitranspiranty Regulace
Více5. 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
VíceVodní režim rostlin. Regulace výměny plynů otevřeností průduchů. fotosyntézy Efektivita využití vody Globální změna klimatu Antitranspiranty
Vodní režim rostlin Regulace výměny plynů otevřeností průduchů Stomatální limitace rychlosti transpirace a rychlosti fotosyntézy Efektivita využití vody Globální změna klimatu Antitranspiranty Regulace
Více- Cesta GS GOGAT - Cesta GDH
Buchanan 2000 Asimilace amonného iontu: - Cesta GS GOGAT - Cesta GDH Buchanan 2000 GS (glutaminsyntetáza, EC 6.3.1.2) - oktamerní protein o velikosti 350-400 kda, tvořený 8 téměř identickými podjednotkami
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA CHEMICKÁ ÚSTAV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECHNOLOGIÍ FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY VLIV ZVÝŠENÉ KONCENTRACE
VícePropojení metabolických drah. Alice Skoumalová
Propojení metabolických drah Alice Skoumalová Metabolické stavy 1. Resorpční fáze po dobu vstřebávání živin z GIT (~ 2 h) glukóza je hlavní energetický zdroj 2. Postresorpční fáze mezi jídly (~ 2 h po
VíceRegulace 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
VíceEkologie fotosyntézy
Ekologie fotosyntézy Fotosyntéza Přeměna zářivé energie Slunce na energii chemických vazeb primární produkce organické hmoty fotochemický (Hillova reakce) a biochemický proces 1 mol přijatého CO 2 energetický
VíceMetabolismus aminokyselin - testík na procvičení - Vladimíra Kvasnicová
Metabolismus aminokyselin - testík na procvičení - Vladimíra Kvasnicová Vyberte esenciální aminokyseliny a) Asp, Glu b) Val, Leu, Ile c) Ala, Ser, Gly d) Phe, Trp Vyberte esenciální aminokyseliny a) Asp,
VíceEnergie 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
VíceFotosyntéza. 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
VíceENZYMY. 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
Více1. Napište strukturní vzorce aminokyselin D a Y a vzorce adenosinu a thyminu
Test pro přijímací řízení magisterské studium Biochemie 2019 1. Napište strukturní vzorce aminokyselin D a Y a vzorce adenosinu a thyminu U dalších otázek zakroužkujte správné tvrzení (pouze jedna správná
VíceFotosyntéza. Ondřej Prášil
Fotosyntéza 2 Ondřej Prášil prasil@alga.cz 384-340430 Obsah přednášky membrány a organely světlo termodynamika historie Fotosyntetické membrány Electron tomography Cells contain ~100 chlorosomes appressed
VíceDýchací 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
VíceEnergetický 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
VíceFotosyntéza 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
VíceFotosyntézu lze schematicky vyjádřit: hv CO H 2 O (CH 2 O)+ O 2 + H 2 O. Rozčlenění pochodů v chloroplastu na membránové a enzymové:
Fotosyntéza Fotosyntézu lze schematicky vyjádřit: hv CO 2 + 2 H 2 O (CH 2 O)+ O 2 + H 2 O Rozčlenění pochodů v chloroplastu na membránové a enzymové: Kde všude jsou fotosyntetické organismy? 2013 Yoon
VíceKaždá 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
Více35.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
VíceRychlost chemické reakce je dána změnou Gibbsovy energie a aktivační energií: Tudíž zrychlení reakce pomocí katalýzy může být vyjádřeno:
Bruno Sopko Rychlost chemické reakce je dána změnou Gibbsovy energie a aktivační energií: Tudíž zrychlení reakce pomocí katalýzy může být vyjádřeno: Z předchozí rovnice vyplývá: Pokud katalýza při 25
VíceFyziologie 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 -
VíceBiosyntéza a degradace proteinů. Bruno Sopko
Biosyntéza a degradace proteinů Bruno Sopko Obsah Proteosyntéza Post-translační modifikace Degradace proteinů Proteosyntéza Tvorba aminoacyl-trna Iniciace Elongace Terminace Tvorba aminoacyl-trna Aminokyselina
VíceFotosyntéza (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
VíceVLIV ZVÝŠENÉ KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO NA DENNÍ CHOD OBSAHU A AKTIVITY ENZYMU RUBISCO
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA CHEMICKÁ ÚSTAV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECHNOLOGIÍ FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY VLIV ZVÝŠENÉ KONCENTRACE
VíceVLIV ZVÝŠENÉ KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO NA OBSAH ENZYMU RUBISCO U BUKU LESNÍHO A SMRKU ZTEPILÉHO
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA CHEMICKÁ ÚSTAV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECHNOLOGIÍ FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY VLIV ZVÝŠENÉ KONCENTRACE
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA CHEMICKÁ ÚSTAV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECHNOLOGIÍ FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY VLIV STÁRNUTÍ LISTŮ
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA CHEMICKÁ ÚSTAV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECHNOLOGIÍ FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY VLIV LISTOVÉHO DUSÍKU
VíceEvoluce (nejen) rostlinné buňky Martin Potocký laboratoř buněčné biologie ÚEB AV ČR, v.v.i. potocky@ueb.cas.cz http://www.ueb.cas.cz Evoluce rostlinné buňky Vznik a evoluce eukaryotních organismů strom
VíceFYZIOLOGIE 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,
VíceStruktura a funkce biomakromolekul
Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL 10. Struktury signálních komplexů Ivo Frébort Typy hormonů Steroidní hormony deriváty cholesterolu, regulují metabolismus, osmotickou rovnováhu, sexuální funkce
VíceMetabolismus pentóz, glykogenu, fruktózy a galaktózy. Alice Skoumalová
Metabolismus pentóz, glykogenu, fruktózy a galaktózy Alice Skoumalová 1. Pentóza fosfátová dráha Přehledné schéma: Pentóza fosfátová dráha (PPP): Probíhá v cytozolu Všechny buňky Dvě části: 1) Oxidační
VíceEnzymologie. Věda ležící na pomezí fyz. ch. a bioch. Zabývá se problematikou biokatalyzátorů.
ENZYMOLOGIE 1 Enzymologie Věda ležící na pomezí fyz. ch. a bioch. Zabývá se problematikou biokatalyzátorů. Jak je možné, že buňka dokáže utřídit hrozivou změť chemických procesů, které v ní v každém okamžiku
VíceRespirace - buněčné dýchání (katabolismus)
Respirace - buněčné dýchání (katabolismus) Schéma základního energetického metabolismu rostlinné buňky Fotosyntéza Fotochemie Calvinův cyklus Respirace Glykolýza (+ β-oxidace, ) Krebsův cyklus Dýchací
Víceení 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
Více1. Napište strukturní vzorce aminokyselin E a W a vzorce guanosinu a uracilu
Test pro přijímací řízení magisterské studium Biochemie 2018 1. Napište strukturní vzorce aminokyselin E a W a vzorce guanosinu a uracilu U dalších otázek zakroužkujte správné tvrzení (pouze jedna správná
VíceN 2 + 8[H] + 16 ATP 2NH 3 + H 2 + 16ADP + 16P i
1. Fixace N 2 v širším kontextu Biologická fixace vzdušného dusíku představuje z hlediska globální bilance N 2 důležitý proces jímž je plynný dusík asimilován do živé biomasy. Z povahy vazby mezi atomy
Víceaneb 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
VíceFotosyntéza 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
VíceBiologie 30 Metabolismus, fotosyntéza, dýchání, glykolýza, kvašení
Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0743 Název školy Autor Tematická oblast Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Monika Jörková Biologie 30 Metabolismus, fotosyntéza, dýchání, glykolýza, kvašení Ročník 1.
VíceMitochondrie Peroxisómy. Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Mitochondrie Peroxisómy Mitochondrie Krátká historie objevu mitochondrií Jako granulární struktury pozorovány v buňkách od poloviny 19. století 1886, Richard Altmann: popsal pozorování bioblastů a navrhl
VíceSylabus pro předmět Biochemie pro jakost
Sylabus pro předmět Biochemie pro jakost Kód předmětu: BCHJ Název v jazyce výuky: Biochemie pro Jakost Název česky: Biochemie pro Jakost Název anglicky: Biochemistry Počet přidělených ECTS kreditů: 6 Forma
VíceFOTOSYNTÉZA Správná odpověď:
FOTOSYNTÉZA Správná odpověď: 1. Mezi asimilační barviva patří 1. chlorofyly, a) 1, 2, 4 2. antokyany b) 1, 3, 4 3. karoteny c) pouze 1 4. xantofyly d) 1, 2, 3, 4 2. V temnostní fázi fotosyntézy dochází
VíceIntermediární metabolismus. Vladimíra Kvasnicová
Intermediární metabolismus Vladimíra Kvasnicová Vztahy v intermediárním metabolismu (sacharidy, lipidy, proteiny) 1. po jídle (přísun energie z vnějšku) oxidace CO 2, H 2 O, urea + ATP tvorba zásob glykogen,
VíceMetabolismus aminokyselin 2. Vladimíra Kvasnicová
Metabolismus aminokyselin 2 Vladimíra Kvasnicová Odbourávání AMK 1) odstranění aminodusíku z molekuly AMK 2) detoxikace uvolněné aminoskupiny 3) metabolismus uhlíkaté kostry AMK 7 produktů 7 degradačních
VíceBílkoviny - proteiny
Bílkoviny - proteiny Proteiny jsou složeny z 20 kódovaných aminokyselin L-enantiomery Chemická struktura aminokyselin R představuje jeden z 20 různých typů postranních řetězců R Hlavní řetězec je neměnný
VíceMitochondrie Peroxisómy. Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Mitochondrie Peroxisómy Mitochondrie Krátká historie objevu mitochondrií Jako granulární struktury pozorovány v buňkách od poloviny 19. století 1886, Richard Altmann: popsal pozorování bioblastů a navrhl
VíceSacharidy 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
VíceMá tajemný clusterin u dětí v septickém stavu aktivitu chaperonu? J. Žurek, P.Košut, M. Fedora
Má tajemný clusterin u dětí v septickém stavu aktivitu chaperonu? J. Žurek, P.Košut, M. Fedora Klinika dětské anesteziologie a resuscitace, Lékařská fakulta MU, Fakultní nemocnice Brno DNA transkripce
VíceStruktura a funkce biomakromolekul
Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL 3. Enzymy a proteinové motory Ivo Frébort Enzymová katalýza Mechanismy enzymové katalýzy o Ztráta entropie při tvorbě komplexu ES odestabilizace komplexu ES
VíceFyziologické stránky fotosyntézy
Fyziologie rostlin - Fyziologické stránky fotosyntézy CO 2 Fyziologické stránky fotosyntézy Jiří Šantrůček Katedra fyziologie rostlin Přírodovědecká fakulta JU lab. B353; e-mail: jsan@umbr.cas.cz Fyziologie
VíceTRANSLACE - SYNTÉZA BÍLKOVIN
TRANSLACE - SYNTÉZA BÍLKOVIN Translace - překlad genetické informace z jazyka nukleotidů do jazyka aminokyselin podle pravidel genetického kódu. Genetický kód - způsob zápisu genetické informace Kód Morseovy
VíceFotosyntéza 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
VíceB 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
VíceMB130P68 Globální změny a trvalá udržitelnost. ZS 2012/2013. Lubomír Nátr. Lubomír Nátr
MB130P68 Globální změny a trvalá udržitelnost. ZS 2012/2013 Globální změny klimatu a trvale udržitelný rozvoj 2. Biologické principy fotosyntetické produkce rostlin Lubomír Nátr Lubomír Nátr 2. Biologické
VíceBob Branch Buchanan (1937)
VORF-3 2016 Bob Branch Buchanan (1937) 1 College of Natural Resources, Office of the Dean University of California, Berkeley 101 Giannini Hall 3100 Berkeley, CA 94 720 USA University of California, Berkeley
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA CHEMICKÁ ÚSTAV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECHNOLOGIÍ FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY ZMĚNY AKTIVITY A OBSAHU
VíceRegulace enzymové aktivity
Regulace enzymové aktivity MUDR. MARTIN VEJRAŽKA, PHD. Regulace enzymové aktivity Organismus NENÍ rovnovážná soustava Rovnováha = smrt Život: homeostáza, ustálený stav Katalýza v uzavřené soustavě bez
VíceBob B. Buchanan (1937)
VORF-4 2014 Bob B. Buchanan (1937) 1 College of Natural Resources, Office of the Dean University of California, Berkeley 101 Giannini Hall 3100 Berkeley, CA 94 720 USA University of California, Berkeley
VíceLodish et al, Molecular Cell Biology, 4-6 vydání Alberts et al, Molecular Biology of the Cell, 4 vydání
Lodish et al, Molecular Cell Biology, 4-6 vydání Alberts et al, Molecular Biology of the Cell, 4 vydání http://web.natur.cuni.cz/~zdenap/zdenateachingnf.html CHEMICKÉ SLOŽENÍ BUŇKY BUŇKA: 99 % C, H, N,
VíceMETABOLISMUS 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
VíceZMĚNY OBSAHU ENZYMU RUBISCO U SMRKU ZTEPILÉHO PŘIROZENĚ ROSTOUCÍHO V GRADIENTU NADMOŘSKÝCH VÝŠEK
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA CHEMICKÁ ÚSTAV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECHNOLOGIÍ FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY ZMĚNY OBSAHU ENZYMU
VíceStruktura 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
VíceDENNÍ CHOD OBSAHU A AKTIVITY ENZYMU RUBISCO V PODMÍNKÁCH NORMÁLNÍ A ZVÝŠENÉ KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA CHEMICKÁ ÚSTAV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECHNOLOGIÍ FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY DENNÍ CHOD OBSAHU A
VíceProč biokatalýza? Vyšší reakční rychlost Vyšší specificita reakce Mírnější reakční podmínky Možnost regulace
Enzymy Proč biokatalýza? Vyšší reakční rychlost Vyšší specificita reakce Mírnější reakční podmínky Možnost regulace COO - - COO NH 2 OH - COO NH 2 - COO O OH - COO Chorismate mutase - OOC O OH - COO -
VícePředmět: 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,
VíceStomatální vodivost a transpirace
Vodní režim rostlin Stomatální vodivost a transpirace Vliv faktorů prostředí - obecně Změny během dne Interakce různých faktorů Aklimace Adaxiální a abaxiální epidermis Ontogeneze Matematické modelování
VíceVodní režim rostlin. Vodní stres. Základní procesy ovlivněné vodním deficitem. Vznik vodního deficitu. Adaptace k suchu. Signály a jejich přenos
Vodní režim rostlin Vodní stres Vznik vodního deficitu Adaptace k suchu Signály a jejich přenos Základní procesy ovlivněné vodním deficitem Tvorba proteinů Osmolyty ROS Vodní stres Vzniká při jakékoli
VíceOXIDATIVNÍ FOSFORYLACE
OXIDATIVNÍ FOSFORYLACE OBSAH Mitochondrie Elektronový transport Oxidativní fosforylace Kontrolní systém oxidativního metabolismu. Oxidace a syntéza ATP jsou spojeny transmembránovým tokem protonů Dýchací
Více6 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
VíceDYNAMIKA AKUMULACE NESTRUKTURNÍCH SACHARIDŮ A AKTIVITY ENZYMU RUBISCO PŘI ZVÝŠENÉ KONCENTRACI OXIDU UHLIČITÉHO A MANIPULACI SINKU U BUKU LESNÍHO
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA CHEMICKÁ ÚSTAV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECHNOLOGIÍ FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY DYNAMIKA AKUMULACE NESTRUKTURNÍCH
VíceBuněčný cyklus a molekulární mechanismy onkogeneze
Buněčný cyklus a molekulární mechanismy onkogeneze Imunofluorescence DAPI Přehled regulace buněčného cyklu Základní terminologie: Cycliny evolučně konzervované proteiny s homologními oblastmi; jejich
VíceVápník. Deficience vápníku: - 0,4-1,5% DW. - cytoplasmatická koncentrace vápníku velmi nízká (0,1-0,2µM)
Vápník - 0,4-1,5% DW - cytoplasmatická koncentrace vápníku velmi nízká (0,1-0,2µM) - stavební, signální funkce, stabilizace membrán - vápnomilné x vápnostřežné druhy Deficience vápníku: - poškození meristemů,
VíceBiosyntéza 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)
VíceD\ Bifjcu06\Fyrolec\Enzrea_06\enzreaCC_06_01
Začnu schématem, ke kterému se ještě několikrát vrátíme, protože znázorňuje významnou vlastnost fotosyntetického aparátu, zde představeného ve formě chloroplastů. Je to rozdělení pochodů ( 2) (1) na pochody,
Více