Organismy_a_prostredi

á (skutečně realizovaná)
Základní a realizovaná nika

Hutchinsonova mnohorozměrná nika
„ multidimensional hypervolume“
• Soubor vybraných zdrojů (případně
abiotických faktorů), které tvořín-
rozměrný podprostor určitého prostoru
charakterizovaného stejnými proměnnými.
Faktory ovlivňující obsazení nik
Zdroj: Chytrý, 2004
Orobinec širo- a úzkolistý
Zdroj: Chytrý, 2004

Ekologické faktory z hlediska
adaptace organismů
• Sluneční radiace
• Voda
• Živiny
Sluneční radiace
Globální radiace v různých oblastech
(GJ/m
2
/rok)
Charakteristika slunečního záření
•záření = šíření energie prostorem
• základní jednotka = foton
– povaha částicová (korpuskulární)
– vlnová (undulární)
Proměnlivost záření jako zdroje x
charakter fotosyntetického aparátu
• Pravidelná proměnlivost v přísunu záření
– denní a roční rytmy (střídání období nasycení a
nedostatku) – kromě pólů, resp. rovníku
–důsledky – pohyby listů, opadávání, tvorba
různého typu listů v průběhu ontogeneze ...
• Nepravidelná proměnlivost
– zastínění oblaky, jinými listy, ...
–důsledky – patrovitost s rozdílným postavením
nebo morfologií listů, heterofýlie, ...
Pasivní charakter rostlin:
Nemožnost rychlého přizpůsobení se
architektury a morfologie uvedeným
změnám – vznik zón vyčerpání zdroje
(resouce depletion zone – RDZ)
Roční chod záření v různých
zeměpisných šířkách
Holandsko rovníková Afrika
upraveno podle de Witta, 1965
Denní nepravidelnost v
jednotlivých obdobích roku
Adaptace rostlin na sluneční záření
• Heliofyty (slunobytné)
–vertikálně (vzpřímeně) orientované listy
– adaptace na vysoké intenzity PAR
– pouštní, horské, vodní apod.
• Heliosciofyty
–snášejíozáření i zastínění
– rostliny travinných společenstev
• Sciofyty (stínobytné)
–horizontálně orientované listy
– efektivnější využití záření
– negativně reagují na vyšší intenzitu PAR
– lesní rostliny, mechy, kapradiny
Rostliny stinných a slunných stanovišť
• Sciofyty (rostliny stinných stanovišť)
– horizontálně orientované listy
– efektivnější využití záření
– negativně reagují na vyšší intenzitu PAR
• Heliofyty (rostliny slunných stanovišť)
– vertikálně (vzpřímeně) orientované listy
– adaptace na vysoké intenzity PAR
Stinné a slunné listy
• Slunné listy
– obvykle menší, silnější, mají více buněk a více
chloroplastů na jednotku plochy, hustší průduchy a
větší množství a vyšší aktivitu karboxylačních
enzymů. Jsou proto fotosynteticky mnohem aktivnější.
Rostliny mají zpravidla většinu listů umístěných tak,
• Stinné listy
– obvykle ve spodních patrech
– zastíněné, řidší pletiva
Fotosyntéza
• Fotochemický proces, při kterém dochází
k přeměně energie fotonových kvant na
energii chemických vazeb organických
sloučenin.
• Zelené rostliny, sinice – tvorba primární
produkce ekosystémů
Fotosyntéza
• Fáze světelná = transformace energie
– fotosystém II a I
– elektronový tok
– fotolýza vody a vznik kyslíku a protonů (Hillova
reakce)
– syntéza NADPH a ATP
• Fáze temnostní – syntéza sacharidů v
Calvinově cyklu
– karboxylace
– redukce
– regenerace
Fáze fotosyntetického procesu
světelná fáze temnostní fáze
•absorpce fotonových kvant
chlorofyly a karotenoidy
•excitace barviv a přenos
uvolněných elektronů na
akceptor
•hydrolýza vody
•vznik protonového gradientu
•redukce NADP
+
na NADPH
•uložení energie fosforylací ADP na ATP
•fixace CO
2
v Calvinově cyklu
Proces fotosyntézy
Základní rovnice fotosyntézy:
6 CO
2
+ 12 H
2
O + energie →
C
6
H
12
0
6
+ 6O
2
+ 6 H
2
O
Základní typy fotosyntézy
• Fotosyntéza typu C
3
– první produkt asimilace kyselina fosfoglycerová (3 atomy
uhlíku)
– vznik asimilatů za účasti enzymu rubisco (ribulóza 1,5
bifosfát karboxyláza / oxygenáza
– celý proces se odehrává v 1 buňce
• Hlavní zástupci
–většina dvouděložných rostlin
– pšenice, žito, jílek, srha, bob, fazol, jetel,
vojtěška, dub, buk, bříza, borovice
Základní typy fotosyntézy
• Fotosyntéza typu C
4
– první produkt asimilace oxaloacetát (4 atomy uhlíku)
– vznik asimilatů za účasti enzymu PEPs (fosfoenolpyruvát
karboxyláza)
– asimiláty transportovány do pochev cévních svazků
– nutnost transportu mimo buňku
–odštěpení CO
2
a zabudování v Calvinově cyklu
• Hlavní zástupci
–převážně teplomilné trávy (1/2 druhů z celkem 10 tis.)
–kukuřice, cukrová třtina, proso, čirok, ježatka, bér,
l