Fotosyntézu si v tomto článku popíšeme trochu zjednodušeně.
Fotosyntéza
Fotosyntéza je základní proces, který udržuje život na Zemi tím, že zajišťuje kyslík, který je potřebný pro dýchání. Jedná se o proces, který je vázaný na chloroplasty rostlin.
Fotosyntéza se dá vyjádřit i chemickou rovnicí:
6 CO2 + 6 H2O + světelná energie -> C6H12O6 + 6 O2 (šest molekul oxidu uhličitého + šest molekul vody + světelná energie -> molekula glukózy + šest molekul kyslíku).
Soubor fotosyntetických reakcí
Fyzikální procesy
Fyzikální procesy souvisí s absorbcí záření a s přenosem zachycené energie k reakčním centrům fotosystémů.
Primární fotochemické procesy
Tyto procesy jsou vázány na membrány tylakoidů. Jsou spojené s fotolýzou vody a s přenosem elektronů pomocí redoxních systémů. Při primárních fotochemických procesech dochází k redukci NADP a energetické podpoře vzniku ATP z ADP.
Sekundární biochemické procesy
Tyto procesy jsou vázané na stroma chloroplastů. Jsou spojené s fixací CO2 (oxidu uhličitého) a redukcí vodíkem. Vodík využitý v těchto procesech vznikl při procesu fotolýzy vody (rozklad vody účinkem světla) při tvorbě cukrů a jiných organických sloučenin.
Součástí temnostní fáze fotosyntézy je tzv. Calvinův cyklus. Ve fotosyntetickém Calvinově cyklu je prvním stabilním produktem kyselina 3-fosfoglycerová (tedy kyselina se třemi atomy uhlíku). Rostliny s tímto typem fixce CO2 (oxidu uhličitého) se proto označují jako C3 – rostliny.
Známe však i rostliny, u kterých je prvním stabilním produktem kyelina oxaloctová (tedy kyselina se 4 atomy uhlíku). Tyto rostliny označujeme jako C4 – rostliny.
Příjem oxidu uhličitého do listu probíhá hlavně difúzí. Difúze je samovolný přechod z prostředí s vysokou koncentrací do prostředí s koncentrací nižší.
Rychlost fotosyntézy
Rychlost fotosyntézy můžeme měřit dvěma způsoby.
Gravimetrické měření
Při gravimetrickém měření rychlosti fotosyntézy stanovujeme přírůstky hmotnosti sušiny ve fotosyntetizujícím listu.
Gazometrické měření
Při gazometrickém měření rychlosti fotosyntézy zjišťujeme rychlost příjmu CO2 nebo výdeje O2. Tento způsob je komplikován dýchacími procesy, komplikován dýchacími procesy, které probíhají i na světle a CO2 se při nich uvolňuje a kyslík naopak spotřebovává.
Maxima rychlosti fotosyntézy rostlina dosahuje v době tzv. fotosyntetické dospělosti listů. Listy v tuto dobu dosahují cca 50 – 80 % své konečné plochy. V té době je v listech i nevětší obsah fytohormonů, které podněcují jejich růst. Nejrychlejší fotosyntéza je ve střední části prýtu (nadzemní část rostlin).
Vnitřní faktory fotosyntézy
Kromě genetických faktorů je fotosyntéza ovlivňována i strukturálními faktory. Hlavně velikostí a počtem chloroplastů, tloušťkou listové čepele, počtem průduchů, strukturou mezibuněčných prostor a tzv. listovou pokryvností. Listová pokryvnost znamená listovou plochu v m2 připadající na 1 m2 půdy.
Záření a fotosyntéza
Světlo využívané při fotosyntéze se pohybuje v rozmezí vlnové délky 380 – 710 nm. Světlo v této vlnové délce je pohlcováno asimilačními barvivy chlorofylem a a b. Absorbované spektrum světla označujeme jako fotosynteticky aktivní radiace.
Maximum absorbce je ve světle červeném spektru (610 – 710 nm) a modrofialovém spektru (380 – 495 nm). To znamená, že tato vlnová délka světla je ve fotosyntéze nejúčinnější. Množství záření dopadající na jednotu listové plochy za jednotku času měříme jako ozářenost v jednotkách toku energie.
Teplota a fotosyntéza
U rostlin mírného pásu fotosyntéza začíná probíhat v teplotním rozmezí od -3°C do 0°C (u jehličnanů od -7°C do -5°C). U tropických rostlin začíná fotosyntéza probíhat v teplotním rozmezí od 4°C do 8°C.
Optimální teplota pro průběh fotosyntézy C3 – rostlin je v rozmezí od 15°C do 25°C (při teplotě okolo 30°C se fotosyntéza obvykle zastavuje). U C4 – rostlin je pak teplotní optimum pro průběh fotosyntézy v rozmezí od 25°C do 40°C.
UČÍME SE BIOLOGII 
Napsat komentář