a) Czynniki wpływające na fotosyntezę

b) Przebieg chemosyntezy

Część II

N M G

Fotosynteza (photosynthesis )

proces biologiczny polegający na pochłanianiu energii

światła słonecznego i przekształcaniu jej w energię

chemiczną cząstek organicznych ( np.

węglowodanów) syntezowanych z dwutlenku węgla

i wody .Sumaryczne równanie reakcji fotosyntezy

CZYNNIKI EGZOGENNE



Intensywność oświetlenia



Temperatura



Dostępność dwutlenku węgla



Dostępność wody



Dobre warunki zewnętrzne

(np. wiatr)



Dostępność pierwiastków

mineralnych



Stopień zanieczyszczenia

powietrza

TEMPERATURA

wraz ze wzrostem

temperatury wzrasta

intensywność fotosyntezy,

aż do ok. 40 stopni

Celsjusza. Powyżej tej

temperatury proces jest

hamowany-zamykają się

aparaty szparkowe,

chroniąc roślinę przed

utratą wody.

Schemat zmian natężenia fotosyntezy u roślin C

3

i C

4

w zależności od temperatur

Temperatura wpływa przede

wszystkim na fazę ciemną

fotosyntezy, ze względu na

dużą liczbę enzymów biorących

udział w cyklu Calvina.

Dostępność CO2



Im więcej CO2, tym intensywniejsza fotosynteza. Zbyt
dużo CO2 nie wpływa na jej przebieg.

Światło



Światło jest jednym z
podstawowych czynników
wpływających na wydajność
fotosyntezy – szczególnie
fazy jasnej tego procesu.
Energia świetlna zostaje
przetworzone na energię
chemiczną zgromadzoną w
asymilatach. Intensywność
procesu fotosyntezy zależy
zarówno od barwy światła,
jak i jego intensywności
(natężenie).

Schemat zmian natężenia fotosyntezy i
oddychania roślin w zależności od
temperatury

Schemat zmian natężenia fotosyntezy w
zależności od natężenia światła dla niskiej
i wysokiej temperatury

Woda



Woda ma wieloraki wpływ

na intensywnośd procesu

fotosyntezy- jest

bowiem substratem tego

procesu (fotoliz wody).

Zapewnia uwodnienie

protoplastu komórek, co

ma istotny wpływ na

metabolizm komórkowy.

Wpływ też na uwodnienie

aparatów szparkowych, a

tym samym na ich

otwieranie i zamykanie.



Zamknięcie aparatów

szparkowych w sytuacji

niedoboru wody w roślinie

prowadzi do ograniczenia

wnikania CO

2

do wnętrza

liścia, a to z kolei powoduje

zahamowanie fotosyntezy.

Powstanie mechanizmów

zapobiegających ograniczaniu

fotosyntezy w warunkach

niedoboru wody spowodowało

wykształcenie roślin CAM i C

4

prowadzących dużo bardziej

oszczędną gospodarkę wodą

niż rośliny C

3

Pierwiastki mineralne



Niedobór pierwiastków mineralnych, Fe, Mg i N,

hamuje syntezę chlorofilu, cytochromów i

nukleotydów, bez których fotosynteza nie będzie

przebiegała właściwie.



Niedobór K, Mn i Cl ogranicza aktywnośd

enzymów ważnych dla tego procesu.

CZYNNIKI WEWNĘTRZNE



Budowa anatomiczna liścia



Budowa i rozmieszczenie aparatów szparkowych



Zawartość barwników fotosyntetycznych



Budowa i ruchy chloroplastów

czynniki endogenne



ilość i rozmieszczenie aparatów szparkowych.

Decydują bowiem o szybkości wnikania do liścia CO2 i

dyfundowania na zewnątrz O2.



powierzchnia blaszki liściowej i grubość kutykuli,

przez którą do liścia przenika światło.



rozmieszczenie w komórkach miękiszu

asymilacyjnego chloroplastów i zawartość w nich

chlorofilu.

Znaczenie fotosyntezy

C H E M O S Y N T E Z A



Jedynym alternatywnym źródłem związków

organicznych jest proces chemosyntezy

przeprowadzany przez niektóre bakterie. Ilość

materii organicznej powstałej w wyniku

chemosyntezy jest znikoma. Istnieją jednakże

całe ekosystemy wokół hydrotermalnych kominów

oceanicznych, w których produkcją związków

organicznych zajmują się bakterie

chemosyntetyzujące.

Chemosynteza

Polega na syntezie substancji organicznych z dwutlenku

węgla i wody przy wykorzystaniu energii chemicznej

pochodzącej z utleniania, najczęściej tlenem

atmosferycznym, różnych związków mineralnych takich

jak siarka, czy amoniak. Energia wyzwalana podczas

utleniania związków mineralnych zostaje wykorzystana

do redukcji CO2

Bakterie wyspecjalizowały się w utlenianiu
określonego substratu



- nitryfikacyjne - utleniają amoniak i sole

amonowe do azotynów (Nitrosomnas) lub azotyny

do azotanów (Nitrobacter)



- siarkowe - utleniają siarkowodór do wolnej siarki

lub siarkę do siarczanów



- wodorowe - utleniają wodór cząsteczkowy do

wody



- żelazowe - utleniają związki żelazawe do

żelazowych

ETAPY CHEMOSYNTEZY



1. związek mineralny (zredukowany) + O2 ---> związek mineralny
(utleniony) + energia (ADP + NADPH + H+)



2. CO2 + H2O + energia ---> związek organiczny + O2

W pierwszym etapie energii dostarczamy, a w następnym

wykorzystujemy asymilację CO2 (przemianę tego składnika na inne)

do przetworzenia go na cukier. Dzięki chemosyntezie związki

mineralne przechodzą w postać łatwiej przyswajalną dla roślin
przez co przyczyniają się do lepszego wykorzystania i niezalegania w

środowisku, więc ma ona ważny udział w obiegu materii w przyrodzie.

Ponadto np. siarkowodór jest substancją toksyczną, więc utlenienie go

pozwala na oczyszczenie środowiska.

Zadanie

w parach wykonaj polecenia 3 str. 34 , 3 str.

36 oraz opisz znaczenie chemosyntezy