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.

 

Zdroje

• JELÍNEK, Jan a Vladimír ZICHÁČEK. Biologie pro gymnázia: (teoretická a praktická část). 9. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2007, 575 s., [92] s. barev. obr. příl. ISBN 978-80-7182-213-4.
• MACHÁČEK, T. et al. Biomach, výpisky z biologie [online]. 2005– [cit. 2014-11-05]. Dostupné z: www.biomach.cz.
• ROMANOVSKÝ, Alexej. Obecná biologie. 2. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1988, 695 s.
• ROSYPAL, Stanislav. Přehled biologie. 1. vyd. Praha: Scientia, 1994, 635 s. ISBN 80-858-2732-8.
• Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2014-11-05]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotosynt%C3%A9za
• Pokud není uvedeno jinak, autorem obrázků je Václav Hubáček a Tomáš Pospíšil