Fotosyntéza

Question 1

Čo je fotosyntéza?

Answer 1

• anabolický proces
  proces, pri ktorom sa mení prijatá energia svetelného žiarenia na energiu chemickej väzby a vznikajú organické látky z anorganických = asimilácia

Question 2

Význam fotosyntézy

Answer 2

• predpoklad existencie života na uhlíkovom základe
• predpoklad vzniku fosílnych palív
• jediný prírodný proces tvorby organických látok a kyslíka, ktoré rastliny uvoľňujú do ovzdušia
• kyslík v molekulovej podobe sa na žiadnej planéte nedokázal (veľmi reaktívny), musí sa neustále dopĺňať a to sa deje fotosyntézou zelených rastlín
• udržanie stáleho pomeru O2 a CO2 v ovzduší (21%:0,03%)

Question 3

Aký je rozdiel medzi fotosyntetizujúcimi zelenými rastlinami a fotosyntetizujúcimi baktériami?

Answer 3

rastliny uvoľňujú do atmosféry kyslík, baktérie iné anorganické látky (vodík, síra)

Question 4

Čo vzniká z kyslíka v horných vrstvách atmosféry?

Answer 4

ozón, ktorý pohlcuje UV žiarenie

Question 5

Čím sú významné fotosyntetizujúce morské riasy?

Answer 5

v súčasnosti tvoria najväčší podiel organickej biomasy

Question 6

Kde vznikali prvé organizmy a prečo?

Answer 6

na dne oceánov, voda pôsobila ako ochrana pred UV žiarením

Question 7

1. fotosyntetizujúce organizmy a ich asimilačné farbivo

Answer 7

sinice - modré farbivo fykocyanín

Question 8

Kedy vznikali červené riasy, kde žili, ich farbivo

Answer 8

v kambriu, žili vo väčších hĺbkach ako sinice, červené farbivo fykoerytrín

Question 9

Chemická rovnica fotosyntézy

Answer 9

https://i.ibb.co/8mFmGB6/Sn-mka-obrazovky-2021-11-13-135933.png

voda + oxid uhličitý → glukóza + kyslík + voda

premena atmosférického oxidu uhličitého na glukózu, sprevádzaná uvoľnením kyslíka s využitím svetelnej energie a asimilačných farbív

Question 10

Hlavný orgán fotosyntézy, prečo?

Answer 10

list, má najväčší povrch a najviac plastidov

Question 11

Prečo sú asimilačné farbivá pri fotosyntéze veľmi dôležité?

Answer 11

selektívne zachytávajú a spracúvajú energiu slnečných lúčov príslušnej vlnovej dĺžky

Question 12

Aké poznáme asimilačné farbivá zelených rastlín?

Answer 12

chlorofyly, karotenoidy, fykobilíny

- každé absorbuje inú vlnovú dĺžku svetla (400 - 700 nm)

Question 13

Chlorofyly - typy

Answer 13

chlorofyl a (modrozelený) - fotosynteticky aktívny
chlorofyl b (žltozelený) - doplnkový

Question 14

Karotenoidy - typy

Answer 14

karotény (oranžový beta karotén)

xantofyly (žlté až oranžové)

Question 15

Fykobilíny - typy

Answer 15

farbivo siníc fykocyanín (modrý)

farbivo rias fykoerytrín (červený)

Question 16

Ktorý farebný pigment je najvýznamnejší a čím?

Ako sa prezýva?

Answer 16

chlorofyl a - dokáže nielen pasívne absorbovať energiu ako ostatné, ale aj ju AKTÍVNE využiť vo fotosyntéze
= aktívny chlorofyl

Question 17

2 základné fázy fotosyntézy

- kedy prebieha, kde, čo sa deje

Answer 17

1. primárna (fotochemická) = svetlá
   - prebieha iba za svetla
   - na membránach chloroplastov (v tylakoidoch)
   - premena slnečnej energie na energiu chemických väzieb
2. sekundárna (syntetická) = tmavá
   - môže prebiehať aj v tme
   - v stróme chloroplastov
   - premena látok (CO2 → glukóza)

Question 18

NADP+ - názov

Answer 18

nikotínamid adenín dinukleotid fosfát

Question 19

PRIMÁRNA FÁZA

Podmienky pre priebeh primárnej (fotochemickej) fázy

Answer 19

• prítomnosť vody a asimilačných farbív
• svetlo s vlnovou dĺžkou 400 - 700 nm
• enzýmy ako prenášače vodíka (NADPH + H+)

Question 20

PRIMÁRNA FÁZA

Podstata primárnej (fotochemickej) fázy

Answer 20

energia fotónov sa postupne zabudováva do makroergických fosfátových väzieb ATP pomocou fotosystémov

Question 21

PRIMÁRNA FÁZA

Čo je to fotosystém?

Answer 21

bielkovinový komplex a špecifická pigmentová sústava, ktorá funguje ako transformátor (menič) energie

Question 22

PRIMÁRNA FÁZA

Čo vzniká v primárnej fáze fotosyntézy?

Answer 22

ATP procesom fosforylácie (fotofosforylácie) - jeho vznik závisí od energie fotónov = svetla

Question 23

PRIMÁRNA FÁZA

K akému ďalšiemu procesu dochádza vo fotochemickej fáze? (okrem vzniku ATP)

Answer 23

k fotolýze vody (štiepenie vplyvom svetelného žiarenia a príslušnej pigmentovej sústavy)

Question 24

PRIMÁRNA FÁZA

Chemický vzorec fotolýzy vody

Answer 24

H2O → 1/2 O2 + 2H+ + 2e-

Question 25

PRIMÁRNA FÁZA Vedľajšie produkty fotolýzy vody

Answer 25

- molekulový kyslík (uvoľňuje sa do ovzdušia) - vodík uvoľnený vo fotolýze sa viaže na koenzým NADP+ a vzniká jeho redukovaná forma NADPH (NADPH + H+) = ďalej využitý v syntetickej fáze

Question 26

Podmienky pre priebeh sekundárnej (syntetickej) fázy

Answer 26

- prítomnosť CO2 a ATP - prítomnosť organického substrátu = akceptor, na ktorý sa viaže CO2 - prítomnosť enzýmov a koenzýmov

Question 27

Podstata sekundárnej fázy | Čo sa pri nej využíva?

Answer 27

CO2 sa fixuje = viaže do glukózy využívajú sa produkty primárnych procesov – redukčné činidlo NADPH + H+ a ATP

Question 28

Podľa spôsobu fixácie CO2 rozlišujeme rastliny .... a ....

Answer 28

C3 (väčšina zelených rastlín) a C4 (proso, cukrová trstina, kukurica, tropické trávy)

Question 29

Pri C3 rastlinách fixáciu CO2 opisuje ....... cyklus | Pri C4 rastlinách fixáciu CO2 opisuje ....... cyklus

Answer 29

Calvinnov-Bensonov - 3-uhlíkové medziprodukty | Hatchov-Slackov - 4-uhlíkové medziprodukty

Question 30

Calvinnov-Bensonov cyklus youtube.com/watch?v=0UzMaoaXKaM

Answer 30

1. enzým Rubisco spája CO2 s päťuhlíkovým cukrom ribulóza 1,5-bisfosfát (RuBP), vzniká nestabilná 6 uhlíková zlúčenina CO2 + C-C-C-C-C = C-C-C-C-C-C 2. nestabilná zlúčenina sa rozpadá na 2 molekuly trojuhlíkovej zlúčeniny C-C-C-C-C-C = C-C-C C-C-C (((3. NADPH dodáva vodíky na obidva C-C-C C-C-C = vzniká glyceraldehyd a kondenzáciou 6-uhlíková glukóza CO2 + C5 → C6 → 2 C3 → 2 C3H6O3 → C6H12O6))) proces vzniku glukózy cez medziprodukty je CYKLICKÝ, to (vstupné látky sa znovu regenerujú a sú schopné fixovať ďalší CO2)

Question 31

Čo sa deje v Calvinnov-Bensonov cyklus po vzniku glukózy?

Answer 31

polymerizuje sa na škrob = pohotovostná zásoba pre rastlinu

Question 32

Hatchov-Slackov cyklus - odlišnosti

Answer 32

- akceptorom CO2 je 3-uhlíková zlúčenina FOSFOENOLPYRUVÁT - vzniká 4-uhlíková zlúčenina oxalacetát a následnou redukciou a kondenzáciou glukóza: CO2 + C3 → C4 → C6H12O6

Question 33

Faktory fotosyntézy

Answer 33

- celkový fyziologický stav rastliny - vonkajšie faktory - svetlo (intenzita, čas pôsobenia), teplota, voda, minerálne živiny = musí byť pôsobenie všetkých činiteľov v rovnováhe