aspekty fotosyntezy 1

307

5. t. Fotosynteza i chemdiŚTrteza

i pomiędzy chloroplastem i cytozolem kornó-I rek me/otilu liścia i komórek pochwy około-| wiązkowej, co jest niezbędne do sprawnego | funkcjonowania całego szlaku CU,

W osłonce chloroplastów wykryto także przenośnik ATI* i ADR, określany skrótem AATP ATP/ADP transport protein). Plastydowy AATP 1 (At) występujący u rzodkiew nika {ArabidopsiS tlmUana) jest silnie hydrofobowym białkiem zawierającym w swej cząsteczce 12 transmembranowych a helis. Wydaje się, że ten układ transportujący służy głównie do zaopatrywania chloroplastów w ATP w ciemności, a także dostarcza ATP do niefotosyntetyzujących typów plastydów. gdzie związek ten jest potrzebny jako źródło energii np. do syntezy skrobi i kwasów tłuszczowych.

Oprócz jonów fosforanowych, transpor-I urwanych przez przenośnik fosforanowy, do chloroplastu przenoszone są także inne jony, jak k'\ Mg’⁺ czy OT, ale mechanizm ich | transportu nic został jeszcze dokładniej po-| znany.

Osobną grupę zw iązków transportowanych do chloroplastów stanowią białka, co wiąże się z ograniczoną pojemnością kodującą chloroplastowego DNA. Wiele białek chloroplastowych kodują geny jądrowe, translacja zachodzi na rybosomach cytoplazmy podstawowej, I po czym białka są transportowane do chloro-j plastów. Mechanizm tego transportu opisano wrozdz, 5.1.1.3. Nie wykryto natomiast dotąd przemieszczania się białek z chloroplastu do cytoplazmy, wydaje się więc, że ten proces przebiega tylko w jednym kierunku.

5.1,6. Fizjologiczne i ekologiczne aspekty fotosyntezy

j Wszystkie reakcje związane z fotosyntezą I opisane szczegółowo w poprzednich rozdziałach zachodzą w warunkach in vivo

w sposób ściśle zintegrowany i wzajemnie ze sobą sprzężony. Ich przebieg i natężenie muszą także dostosowywać się w sposób maksymalnie dla rośliny korzystny do często zmieniających się warunków środowiska. Rośliny wykształciły liczne, mechanizmy umożliwiające adaptację do warunków otoczenia. Zarówno zmieniające się czynniki zewnętrzne, jak i mechanizmy adaptacyjne mają istotny wpływ na wydajność fotosyn-tetyc/.ną roślin, a tym samym na produkcję biomasy, dlatego zagadnienia te są niezwykle istotne z punktu widzenia rolnictwa, leśnictwa, warzywnictwa i innych działów gospodarki związanych z produkcją roślinną.

Czynnikami zewnętrznymi, które wywierają największy wpływ na aktywność foto-syntetyczną roślin, są światło, dwutlenek węgla, temperatura oraz dostępność wody.

5.1.6.1. Światło

Z całego widma światła słonecznego rośliny mogą wykorzystywać do przeprowadzania reakcji fotosyntezy tylko niewielką część. Jak się szacuje, w optymalnych warunkach wzrostu nie więcej niż 4,5 15% całkowitej energii słonecznej docierającej do powierzchni ziemi może być zmagazynowane w produktach fotosyntezy. Zakres widma światła słonecznego wykorzystywany przez rośliny do fotosyntezy mieści się między 400 a 700 nm i określany jest jako promieniowanie fotosyntetycznie czynne lub PhAR (ang. photosynthetically aclive radiation). Odpowiada on (w przybliżeniu) zakresowi światła widzialnego dla człowieka.

Światło jest czynnikiem bardzo zmiennym, jego natężenie może podlegać dużym wahaniom nie tylko zależnie od strefy klimatycznej oraz pory roku, ale również w ciągu doby w zależności od pory dnia, stopnia zachmurzenia lub miejsca, w którym rośnie roślina. Istnieje bardzo duża rozpiętość wa-