Metabolizmus rastlín

7. téma Metabolizmus rastlín

Metabolizmus rastlín

– súbor všet.reakcií prebiehajúcich v rast.,kt.zahŕňajú premenu l. a energií

– rozliš. metbol. procesy:

a)ASIMILAČNÉ=ANABOLIZMUS

– fotosyntéza

CO₂ + H₂O -> C₆H₁₂O₆ + O₂

– svet.E sa zabudováva do glukózy

b)DISIMILAČNÉ=KATABOLIZMUS

– dýchanie rastlín

C₆H₁₂O₆ + O₂-> CO₂ + H₂O + E

Výživa rastlín

1.)Autotrófne rastliny

– sú schopné syntetizovať organic.l.-preto súproducenty organic.hmoty

– biochem.proces syntézy organic.látky je FOTOSYNTÉZA(CO₂ + H₂O -> C₆H₁₂O₆ + O₂)

a)fotoautotróf.rast.-na syntézu org.l.využ.svetel.E,kt.transformujú do makroergic.väzieb glukózy,takto je svetelná E premenená na E chemických väzieb

– napr.zelené rast.,kt.obsahujú chlorofil

b)chemoautotróf.rast.-na syntézu orgnic.l.využ.chemic.E,kt.získavajú spaľovaním anorg.l.

– napr.nezelenémikroorganizmy

2.) Heterotrófne rastliny

– tieto organizmy nemajú schopnosť meniť anorg.l.naorganické

– odkázané na autotróf.organizmy:producenty poskyt.potravu konzumentom

– heterotróf.výživu majú:

Saprofyty-organic.l.čerpajúz odumretýchorganizmov

Parazity-organic.l.čerpajú z tiel organizmov
-napr.:Záraza-parazituje na koreňoch lúč.rastlín
Kukučina-stonkový parazit ďatelín

Poloparazity-z tiel živých organiz. čerpajú len vodu a minerál.látky
-napr.Imelo biele-haustória-korene,pomocou ktorých vniká do hostiteľa

3.) Mixotrófna výživa

– mixotróf.rast.sa vyživujú autotrófne ale dusík získ.z organic.l.živočíšnych tiel

– výskyt:žujúprevažne v bahnitých,močaristých pôdach,kt.sú chudobnéna dusík(napr.Krčiažnik)

– spôsoby chytania koristi:

a)pomocou TRICHÓMOV korisť chytia na lepkavé chĺpy

b)korisť uviazne v špeciál.pasci

– význam:väčšinou sú toliečivérastliny-majúpozitívny vplyv na dýchacie a tráviace tažkosti

Fotosyntéza

– fotos-svetlo

– synthessis-zlučovanie

– svetelná en.sa mení na en.chem.väzieb

– lokalizáciou fotosyntézy sú chloroplasty

– 1.fotosynt.rastl.-sinice(asimilač.farbivo-FYKOCYANÍN)

– základ.priebeh fotosynt.:

CO₂ + H₂O -> C₆H₁₂O₆ + O₂

Fázy:

1.)Svetelná f.(fotochemická)

– vyžaduje prítomnosť svetla

– podstata:svet.en.->chem.en.

– na adsorpcii svetla sa podieľajú 2fotosystémy: I.Fotosystém

II.Fotosystém

– fotosytém I-absorbuje svet.žiarenie s minim.vln.dĺžkou 700nm->excitovaný stav a uvoľňuje elektróny:=>môžu redukovať NADP⁺ na NADPH + H⁺

=>môžu sa vrátiť,pričomčasť ich E sa využ.na tvorbu ATP v procese cyklic.fosforylácie

– fotosystém II-absor.svet.ž. s max. vln. dĺžkou 680nm->excit.stav a uvoľ. elektrónov,kt.prechádz.na fotosystém I, kde nahradia uvoľ.el.a časť ich E sa využ.na tvorbuATP v procese necyklic.fosforylácie

=>oba systémy dopĺňa proces fotolýzy vody,pri kt.sa voda rozkladá na kyslík(uvoľ.sa do okolia),vodík (viaže sa na NADP⁺) a elektróny(regenerujú fotosys.II)

2.)Tmavá f.

– biosyntéza glukózy z CO₂ za pomoci NADPH + H⁺ a E z ATP

– možnosti priebehu:

a)rast.C₃-akceptorom CO₂ je ribulóza-1,5-difosfát(RuDP)

– napojením CO₂ na RuDP vznikne nestabil. 6-uhlík.medziprodukt,kt.sa rozpad.na 2 molekuly kyseliny-3-fosfoglycerové(má 3 C->označ.l. C₃)

– celý zložitý sled chem.reak.vedie ku vzniku glukózy->opísal ich americký vedec M.CALVIN=>Calvinov cyklus

Kys.-3-fosfoglyc.

CO₂ +ribulóza-1,5-difosfát->(nestabil.medziprodukt)ROZPAD

(1C) (5C) (6C) Kys.-3-fosfoglyc.

b)rast.C₄-pri týchto rast.akceptorom CO₂ je fosfoenolpyruvát(PEP)

– napojením CO₂ na PEP sa mení na 4-uhlíkový oxálacetát(z tade C₄)->z oxálacetátu

vzniká glukóza

– proces:Hatchov-Slackov cyklus

– patrí sem:kukurica,bambus,cukr.trstina

CO₂ + PEP ->oxálacetát -> glukóza

(1C) (3C) (4C)

Faktory ovplyvňujúce fotosyntézu:

• Vln dĺž.svetla- červené a modrofialové svetlo
• CO₂- v atmosfére je zastúp.0,03%-veľké zvýš.alebo zníž.jeho koncentrácie spomalí alebo zastaví fotosyntézu
  -z 1g vzniká 0,5g sušiny
• Pri väčšine rast. s optimál. teplotou 0-40°C
  Pri rast.nášho klimat. pásma 25-30°C
• Voda-ak má rast.nedostatok vody zatvoria sa prieduchy,ktorými CO₂ vniká do -> fotosynt.sa spomalí

Dýchanie rastlín

– počas fotosyntézy rast.vytvára sacharidy,kt.sú bohaté na E;pri dýchaní si rast.rozkladom týchto asimilátov zabezpečuje E na uskutoč.život.proces(príjem živín,rozmnožovanie,rast..)

– dýchanie=BIOLOGICKÁ OXIDÁCIA

Cieľ:

• Uvoľnenie energie
• Vznik medziproduktov ,z ktorých vznikajú rôzne inélátky

– lokalizácia na úrovni buniek-MITOCHONDRIE

CHEMIZMUS DÝCHANIA: C₆H₁₂O₆ + O₂-> CO₂ + H₂O + E

– typy:

AERÓBNE-vyžaduje prítomnosť kyslíka

– 4fázy:

1. Anaeróbna glykolíza-z glukózy vzniká pyrohroznová

1. Oxidač.dekarboxilácia kys.pyrohroz.-pyrohroz. pomocou koenzýmu A
   sa mení na acetyl-koenzým A
2. Citrátový cyklus-tu vzniká kyslík
3. Terminálna oxidácia- z vodíkov vzniká voda

ANAERÓBNE- bez prítomnosti kyslíka
-2fázy:

1. Anaeróbna glykolíza- viď aerób.dýchanie
2. Kvasenie:
   -liehové-kys.pyrohroz.- >etanol

-octové- kys.pyrohroz.- >kys.octová

-maslové

-mliečne -kys.pyrohroz.- >kys. mliečna