Sekundární procesy fotosyntézy
Ve tmavé fázi (Calvinově cyklu) je řadou enzymatických reakcí redukován vzdušný oxid uhličitý na cukr vodíkem, vznikajícím při fotolýze vody. K vlastní syntéze cukrů tedy dochází asimilací (fixací a redukcí) CO2. Biochemické děje (uhlíkové reakce) v této syntetické fázi jsou poháněny produkty světelné fáze – ATP a NADPH+H+. V sekundární fázi v podstatě lze rozlišit tři varianty asimilace CO2 – C3, C4, CAM.
C3 rostliny
-
v Calvinově cyklu vytváří jako první tříuhlíkatou kyselinu
-
většina rostlin mírného pásu
C4 rostliny
-
Calvinovu cyklu je předřazen vznik čtyřuhlíkatých kyselin v mezofylu listu
-
C4 kyseliny jsou transportovány do buněk věnčité pochvy obklopující cévní svazky – teprve zde dochází k syntéze cukrů v Calvinově cyklu – prostorově oddělené karboxylace (vázání oxidu uhličitého)
-
vyšší nároky na množství oxidu uhličitého, sluneční záření a teplotu
-
nízká fotorespirace (= dýchání při fotosyntéze; čím nižší, tím větší výnos)
-
C4 rostliny lépe využívají sluneční záření – vyšší produkce, nižší rychlost transpirace
-
příklady C4 rostlin: kukuřice, proso, třtina
CAM rostliny
-
adaptace k suchému, aridnímu prostředí s nedostatkem vody
-
časové oddělení dvojí karboxylace
-
v noci příjem oxidu uhličitého a jeho uschování (otevřené průduchy)
-
ve dne rozklad oxidu uhličitého = syntéza cukrů (zavřené průduchy, neuniká voda)
Cukr vyrobený fotosyntézou v listech je transportován lýkem (sítkovicemi, asimilační proud) na místo spotřeby – meristémy, zásobní orgány (škrob), plody. Nejčastější transportní formou cukru je disacharid sacharóza.
Význam fotosyntézy
Je to základní proces zabezpečující život na Zemi. Fotosyntézou ze vzdušného oxidu uhličitého vzniká téměř veškerá biomasa. V atmosféře je obsaženo přibližně 0,03 objemového procenta CO2. Odhaduje se, že ročně se fotosyntézou přemění přibližně 2.1011 (0,2 biliónu) tun oxidu uhličitého. Vzhledem k tomu, že na každých šest molekul CO2 vznikne šest molekul O2, je také množství kyslíku vznikajícího při fotosyntéze obrovské. Fotosyntéza je jediný děj na Zemi, při kterém se uvolňuje kyslík.
Zatímco látky (H2O a CO2) neustále kolují, tok energie je jednosměrný.