A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Fotorespirace (světelné dýchání rostlin) je proces, při němž rostlina přijímá kyslík a produkuje CO2. Probíhá na světle.
Při fotorespiraci se na rozdíl od mitochondriální respirace neuvolňuje ATP (energie), ale dochází ke štěpení meziproduktů fotosyntézy, produkci oxidu uhličitého a tím ke ztrátám na substrátu a energii. Rostliny takto mohou ztrácet 20–40 % přijatého CO2.
Fotorespirace je způsobena karboxylačně-oxidační aktivitou enzymu RuBisCO (ribulosa-1,5-bisfosfátkarboxylasa/oxygenasa), která je za běžných podmínek v poměru asi 4:1, ale při nízkých koncentracích CO2 a vysokých koncentracích O2, může převládnout oxidační aktivity.
Fotorespirace převažuje u C3 rostlin.
Metabolismus
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0c/Photorespiration_cycle_%28cs%29.svg/220px-Photorespiration_cycle_%28cs%29.svg.png)
Fotorespirace je zapříčiněna oxygenasovou aktivitou enzymu Rubisco. Navázáním kyslíku na ribulosa-1,5-bisfosfát vznikne pětiuhlíkatý meziprodukt. Není stálý a rozpadá se na 3-fosfoglycerát (3 atomy uhlíku) a 2-fosfoglykolát (2 atomy uhlíku). Tříuhlíkatý produkt vstoupí do Calvinova cyklu, zatímco dvouuhlíkatý je dále metabolizován a může být využit k syntéze některých látek (aminokyselin). Většina je však rozložena až na CO2.
Na rozdíl od fotosyntézy neprobíhá fotorespirace pouze ve chloroplastech, ale jednotlivé fáze se uskutečňují v chloroplastech, cytosolu, peroxisomech a mitochondriích.
V chloroplastech vzniklý 2-fosfoglykolát za pomoci fosfoglykolátfosfatasy odštěpí zbytek kyseliny fosforečné za vzniku glykolátu. Glykolát přejde do peroxisomu, kde je glykolátoxygenasou oxidován na glyoxalát za vzniku peroxidu vodíku, který je katalasou rozložen na kyslík a vodu. (Glyoxalát může být dále oxidován na oxalát.) Glyoxalát se transaminační reakcí přemění na glycin. V mitochondriích ze dvou molekul glycinu vzniká jedna molekula serinu a odštěpí se CO2. Serin se v peroxisomech transaminací přemění na hydroxypyruát, který je následně hydroxypyruátreduktasou za spotřeby NADPH redukován na glycerát. Glycerát se v cytosolu glycerátkinasou za spotřeby ATP fosforyluje na 3-fosfoglycerát, který se zapojí v chloroplastu do Calvinova cyklu.
Výsledkem složitého fotorespiračního cyklu je plýtvání částí asimilátů a ATP vytvořených fotochemickými reakcemi.
Podmínky fotorespirace
Míra fotorespirace je ovlivněna několika faktory. Mezi nejvýznamnější patří koncentrace oxidu uhličitého, teplota a osvětlení.
Při vyšší parciální koncentraci CO2 se zvyšuje fotosyntéza.
Při vyšší teplotě a radiaci se zvyšuje fotorespirace.
Význam fotorespirace
Funkce fotorespirace není s určitostí známa.
Podle jednoho z předpokladů je fotorespirace evolučně zastaralá. Způsobuje totiž ztráty substrátu a energie. Praatmosféra, ve které se rostliny původně vyvíjely, obsahovala malé množství kyslíku, a proto podle této teorie nebyla evoluce enzymu Rubisco ze začátku ovlivněna soutěžením oxidu uhličitého s kyslíkem.
Další teorie říká, že fotorespirace je jakási „pojistka“, která chrání rostlinu před reakcemi přebytečného ATP a NADPH s kyslíkem a před vznikem volných radikálů. Ty totiž mohou poškozovat metabolické funkce buněk napadáním lipidů nebo sloučenin různých metabolických drah.
Předpokládá se, že fotorespirace zabraňuje poškození fotosyntetického aparátu fotooxidačními reakcemi, které by mohly být způsobeny přeměnou pohlcené světelné energie při nedostatečné koncentraci CO2. Tato hypotéza je podpořena pozorováním, že v nepřítomnosti CO2 a O2 způsobí silné osvětlení chloroplastů rychlou a nevratnou ztrátu fotosyntetické aktivity.
Adaptace
Některé rostliny dokázaly v průběhu evoluce potlačit fotorespiraci a tím zabránit ztrátám. Jedná se například o tzv. C4 rostliny. Ty pomocí speciální metabolické dráhy (Hatch-Slackův cyklus) nakumulují oxid uhličitý a tím fotorespiraci minimalizují. K tomu je ale potřeba větší množství energie a proto jsou C4 rostliny většinou teplomilné a tropické druhy. Patří mezi ně například kukuřice.
Odkazy
Literatura
- Mareček, Honza: Chemie pro čtyřletá gymnázia 3.díl, ISBN 80-7182-057-1
- Šebánek J. A kol.: Fyziologie rostlin, první vydání, Státní zemědělské nakladatelství, Praha 1983.
- Voet D., Voetová J.: Biochemie, 1. české vydání, Victoria Publishing, Praha 1995. ISBN 80-85605-44-9
Související články
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu Fotorespirace na Wikimedia Commons
- https://web.archive.org/web/20070926220439/http://www.vscht.cz/eds/knihy/uid_es-002/hesla/rubisco.html
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk