0:00:00.370,0:00:04.570
Myslím, že jsme nyní připraveni [br]se dozvědět něco o temnostní fázi.

0:00:04.570,0:00:08.340
Jen pro připomenutí, kde se právě [br]v tomto fotosyntetickém schématu

0:00:08.340,0:00:12.750
nacházíme - fotony vstoupily [br]a excitovaly elektrony

0:00:12.750,0:00:17.480
v chlorofylu během reakcí světlé fáze[br]a elektrony pak snižovaly svou energii.

0:00:17.500,0:00:20.250
Viděli jsme to zde v předešlém videu.

0:00:20.250,0:00:26.130
Stále snižovaly svou energii, to vše[br]se dělo v membráně tylakoidu zde.

0:00:26.140,0:00:28.470
Můžete si to představit, [br]udělám to jinou barvou.

0:00:28.470,0:00:29.980
Můžete si to představit zde.

0:00:29.980,0:00:33.369
S tím, jak jim ubývalo energie,[br]staly se dvě věci.

0:00:33.369,0:00:38.650
Uvolněná energie byla schopna [br]vypumpovat vodíky skrze membránu.

0:00:38.650,0:00:44.360
A když zde byla vysoká koncentrace vodíku,[br]tak prostupovaly nazpět přes ATP syntázu,

0:00:44.380,0:00:47.350
poháněly onen motor, aby vytvořily ATP.

0:00:47.350,0:00:51.860
Konečný příjemce elektronů či vodíků,[br]záleží, jak se na to chcete dívat,

0:00:51.860,0:00:55.540
tedy celý atom vodíku, byl NADP+.

0:00:55.540,0:01:03.555
Dva vedlejší produkty, které použijeme[br]ve fotosyntéze ze světelného cyklu,

0:01:03.555,0:01:13.270
myslím tím tedy ze světelných reakcí,[br]byly - napsal jsem to zde - ATP a NADPH.

0:01:13.290,0:01:16.040
Další vedlejší produkt byl elektron [br]potřebný na výměnu

0:01:16.040,0:01:17.950
prvního excitovaného elektronu.

0:01:17.950,0:01:19.730
Tak si ho vezmeme z vody.

0:01:19.730,0:01:22.740
Tudíž vyprodukujeme kyslík,[br]což je velmi cenný

0:01:22.740,0:01:24.420
vedlejší produkt z této reakce.

0:01:24.420,0:01:31.690
Máme tedy ATP a NADPH, jsme připraveni[br]pokračovat k temnostním reakcím.

0:01:31.690,0:01:35.150
Chci znovu zdůraznit, že i přesto, [br]že se to nazývá temnostními reakcemi,

0:01:35.150,0:01:38.000
neznamená to, že probíhají v noci,[br]ve skutečnosti probíhají

0:01:38.000,0:01:40.510
ve stejnou dobu jako světelné reakce.

0:01:40.510,0:01:42.840
Probíhají, když Slunce zajde.

0:01:42.840,0:01:45.630
Důvodem, proč jsou tyto reakce [br]nazývány temnostní, je ten,

0:01:45.630,0:01:46.860
že nezávisí na světle.

0:01:46.860,0:01:53.910
Nevyžadují fotony, vyžadují pouze ATP,[br]NADPH a oxid uhličitý.

0:01:53.920,0:01:56.560
Pojďme o něco hlouběji pochopit, [br]oč přesně v nich jde.

0:01:56.560,0:02:01.290
Sjedu trochu dolů, kde mám místo.

0:02:01.290,0:02:08.635
Viděli jsme tu reakce vyžadující světlo,[br]napíšu "světelné reakce".

0:02:08.639,0:02:19.770
Bylo v nich vytvořeno nějaké ATP a NADPH.

0:02:19.870,0:02:27.150
Nyní vezmeme trochu oxidu uhličitého[br]z atmosféry.

0:02:27.160,0:02:31.170
Vše půjde do tak zvaných [br]"reakcí nezávislých na světle",

0:02:31.170,0:02:33.710
protože "temnostní reakce" [br]jsou zavádějící.

0:02:33.710,0:02:47.250
Reakce nezávislé na světle, [br]respektive Calvinův cyklus.

0:02:47.270,0:02:50.110
O tom se budeme v tomto videu bavit.

0:02:50.110,0:03:00.620
Jde to do Calvinova cyklu a z něj vychází[br]PGAL nebo G3P,

0:03:00.640,0:03:03.440
mluvili jsme o tom v prvním videu.

0:03:03.440,0:03:08.390
Toto je glyceraldehyd-3-fosfát,[br]toto je fosfoglyceraldehyd -

0:03:08.390,0:03:12.440
je to úplně ta samá molekula, [br]jen pod jinými názvy.

0:03:12.440,0:03:15.970
Můžete si to představit [br]jako tříuhlíkatý řetězec

0:03:15.970,0:03:19.260
s fosfátovou skupinou.

0:03:19.260,0:03:23.160
Potom to může být použito [br]na výstavbu dalších sacharidů.

0:03:23.160,0:03:25.880
Dáte tyto dvě molekuly dohromady [br]a dostanete glukózu.

0:03:25.880,0:03:31.740
Připomeňte si první fázi glykolýzy,[br]když jsme poprvé štěpili molekulu glukózy,

0:03:31.740,0:03:34.490
skončili jsme s dvěma molekulami [br]fosfoglyceraldehydu.

0:03:34.490,0:03:36.990
Glukóza má šest uhlíků,[br]tato má tři.

0:03:36.990,0:03:42.120
Pojďme si projít Calvinův cyklus[br]v trošku větším detailu.

0:03:42.120,0:03:54.020
Řekněme, že z na světle závislých reakcí -[br]anebo začněme s šesti oxidy uhličitými.

0:03:54.020,0:03:56.780
Toto jsou děje nezávislé [br]na světelných reakcích.

0:03:56.780,0:03:58.560
Ukážu vám, proč používám tato čísla.

0:03:58.560,0:04:00.570
Nemusím používat přesně tato čísla.

0:04:00.570,0:04:03.450
Začnu například s šesti molekulami [br]oxidu uhličitého.

0:04:03.450,0:04:06.820
Nemusím psát CO2, protože nás zajímá [br]hlavně to, co se děje s uhlíkem.

0:04:06.820,0:04:09.880
Můžeme to zapsat jako jeden uhlík, [br]který má na sobě dva kyslíky,

0:04:09.880,0:04:12.150
které můžu nakreslit,[br]ale nebudu je teď kreslit,

0:04:12.150,0:04:15.100
protože vám chci ukázat,[br]co se stane s uhlíky.

0:04:15.100,0:04:18.920
Možná bych to měl nakreslit žlutou,[br]abych vám ukázal jen ty uhlíky.

0:04:18.920,0:04:21.370
Neukazuji vám tady kyslíky.

0:04:21.370,0:04:31.450
Oxid uhličitý, těch 6 molekul CO2,[br]v podstatě reagují s -

0:04:31.450,0:04:39.540
o této reakci budu mluvit za chvíli -[br]reagují s šesti molekulami -

0:04:39.540,0:04:45.110
to vám teď bude připadat neznámé -[br]s šesti molekulami RuBP,

0:04:45.110,0:04:52.020
což je zkratka pro ribulózu bisfosfát,[br]někdy též jako ribulóza-1,5-bisfosfát.

0:04:52.020,0:04:57.660
Nazýváme ji tak proto, že je to[br]pětiuhlíkatá molekula.

0:04:57.660,0:04:59.710
Tři, čtyři pět.

0:04:59.710,0:05:02.840
Obsahuje fosfát na prvním a pátém uhlíku.

0:05:02.840,0:05:05.830
Toto je tedy ribulóza bisfosfát.

0:05:05.830,0:05:16.440
Někdy ribulóza-1,5-bisfosfát.

0:05:16.460,0:05:20.730
Ve struktuře má dva fosfáty,[br]proto je to ribulóza-1,5-bisfosfát.

0:05:20.730,0:05:24.940
Nóbl jméno, ale je to jenom [br]pětiuhlíkatý řetězec se dvěma fosfáty.

0:05:24.950,0:05:31.200
CO2 a RuBP spolu reagují -[br]a toto je zjednodušení -

0:05:31.200,0:05:32.800
tyto dvě molekuly spolu reagují.

0:05:32.800,0:05:36.100
Probíhá toho ještě mnohem více, [br]ale chci, aby jste získali přehled.

0:05:36.100,0:05:47.790
Vznikne dvanáct molekul PGALu, [br]fosfoglyceraldehydu nebo G3P,

0:05:47.790,0:05:53.340
glyceraldehyd 3-fosfát.

0:05:53.340,0:06:01.000
Má tři uhlíky a fosfátovou skupinu.

0:06:01.000,0:06:04.110
Jen abychom se ujistili, [br]že nám sedí počet uhlíků,

0:06:04.110,0:06:06.560
pojďme se zamyslet nad tím, [br]co se stalo.

0:06:06.560,0:06:08.780
Máme dvanáct molekul [br]vystupujících z reakce,

0:06:08.780,0:06:12.510
že to máme dvanáct krát tři,[br]to máme třicet šest uhlíků.

0:06:12.520,0:06:14.510
Začali jsme s třiceti šesti uhlíky?

0:06:14.510,0:06:16.440
Máme na začátku šest krát pět uhlíků.

0:06:16.440,0:06:18.650
To je třicet plus šest dalších tady.

0:06:18.650,0:06:20.590
Takže, ano, máme třicet šest uhlíků.

0:06:20.590,0:06:25.260
Reagují jeden s druhým, [br]aby vytvořili tento PGAL.

0:06:25.260,0:06:28.690
Vazby nebo elektrony v RuBP molekule [br]mají vyšší energii

0:06:28.690,0:06:32.020
než elektrony v molekule oxidu uhličitého.

0:06:32.020,0:06:35.410
Takže musíme doplnit energii, [br]aby se tato reakce uskutečnila,

0:06:35.420,0:06:37.480
to se nestane samovolně.

0:06:37.480,0:06:44.170
Energii pro tuto reakci, pokud použijeme[br]stechiometrické koeficienty šest a šest,

0:06:44.170,0:06:53.000
přijde od dvanácti molekul ATP – [br]představte si dvě ATP na každý uhlík

0:06:53.000,0:07:02.960
a každou ribulózu bisfosfát,[br]to vše s dvanácti NADPH.

0:07:02.990,0:07:06.300
Nechci, abyste byli zmatení – [br]je to velmi podobné s NADH, ale nechci,

0:07:06.300,0:07:08.660
aby se vám to pletlo s tím, [br]co se děje v dýchání.

0:07:08.660,0:07:17.100
Cyklus tedy opustí dvanáct ADP [br]a dvanáct fosfátových skupin.

0:07:17.100,0:07:25.460
A pak ještě dvanáct NADP+.

0:07:25.460,0:07:29.470
Důvod, proč je to zdrojem energie, je ten,[br]že elektrony v NADPH -

0:07:29.470,0:07:31.830
nebo dalo by se říci vodík s[br]elektronem v NADPH -

0:07:31.830,0:07:33.320
je na vyšší energetické úrovni.

0:07:33.320,0:07:36.680
Jak snižuje svou energetickou úroveň,[br]pomáhá to pohánět tuto reakci.

0:07:36.690,0:07:40.260
Samozřejmě ATP, když přijdou [br]o své fosfátové skupiny,

0:07:40.260,0:07:44.042
tyto elektrony mají velmi vysokou energii,[br]vstoupí na nižší energetickou úroveň,

0:07:44.042,0:07:47.330
přičemž pomáhají pohánět reakci, [br]pomáhají uvolnit energii do reakce.

0:07:47.330,0:07:50.630
Pak máme dvanáct molekul PGAL.

0:07:50.630,0:07:53.980
Teď důvod, proč se to [br]jmenuje Calvinůn cyklus.

0:07:53.980,0:07:55.680
Už jsme studovali Krebsův cyklus.

0:07:55.680,0:07:58.140
Cykly molekuly recyklují.

0:07:58.140,0:08:00.960
Důvod, proč je v názvu zahrnuté[br]slovo "cyklus", je ten,

0:08:00.960,0:08:04.570
že používáme věci opakovaně, [br]vlastně většinu z těchto molekul PGAL.

0:08:04.570,0:08:12.660
Takže z dvanácti molekul PGAL [br]použijeme deset z nich –

0:08:12.660,0:08:15.400
Udělám to jinak.

0:08:15.400,0:08:20.700
Budeme mít deset molekul PGAL,[br]deset fosfoglyceraldehydů.

0:08:20.700,0:08:26.180
Deset molekul PGAL použijeme[br]na znovuvytvoření ribulózy bisfosfátu.

0:08:26.180,0:08:27.440
A počty sedí.

0:08:27.440,0:08:29.530
Protože máme deset tříhlíkatých molekul.

0:08:29.530,0:08:30.910
To je třicet uhlíků.

0:08:30.910,0:08:34.320
Pak tu máme šest pětiuhlíkatých molekul,[br]to je opět třicet uhlíků.

0:08:34.320,0:08:36.580
Ale to, opět zopakuju, bude stát energii.

0:08:36.580,0:08:41.520
Energii z šesti molekul ATP.

0:08:41.520,0:08:46.250
Takže budete mít šest ATP, [br]které ztratí fosfátovou skupinu.

0:08:46.260,0:08:49.510
Elektrony nižší energetickou úroveň[br]a pohání tak reakci.

0:08:49.510,0:08:54.660
Výsledkem bude šest ADP [br]plus šest fosfátových skupin,

0:08:54.660,0:08:56.000
které se uvolní.

0:08:56.000,0:08:57.590
Vidíte tedy, že je to cyklus.

0:08:57.590,0:09:01.240
Otázkou je, použil jsem všechny z nich,[br]ale co z toho dostanu?

0:09:01.250,0:09:09.270
Použil jsem jen deset z dvanácti molekul,[br]takže mi zůstaly dvě molekuly PGAL.

0:09:09.280,0:09:12.900
Ty pak mohou být použity – tady je zjevný[br]důvod pro použitou stechiometrii -

0:09:12.900,0:09:16.190
šest a šest, takže tady dostanu dvanáct[br]a tady dva.

0:09:16.190,0:09:22.890
Dvě molekuly PGAL mohou být[br]použity k výrobě glukózy,

0:09:22.900,0:09:25.860
což je šestiuhlíkatá molekula.

0:09:25.860,0:09:31.010
Je to vzorec, který jsme viděli dříve, [br]C6H12O6.

0:09:31.010,0:09:34.710
Ale je důležité mít na paměti, [br]že nemusí vzniknout jen glukóza.

0:09:34.710,0:09:38.240
Může jít pak pryč a vytvářet další [br]sacharidy s delším uhlíkatým řetězcem,

0:09:38.240,0:09:41.140
sacharidy a škroby - cokoli,[br]co má uhlíkatý řetězec.

0:09:41.140,0:09:42.180
Tak a je to.

0:09:42.180,0:09:43.430
Toto je temnostní reakce.

0:09:43.430,0:09:48.200
Přijali jsme vedlejší produkty [br]ze světelných reakcí,

0:09:48.200,0:09:54.650
ATP a NADPH – a nějaké další ATP -[br]a využít je k fixaci oxidu uhličitého.

0:09:54.670,0:09:56.700
Tomu se říká fixace uhlíku.

0:09:56.700,0:10:01.960
Když vezmete uhlík v plynném skupenství [br]a zabudujete ho do pevné struktury,

0:10:01.960,0:10:03.890
nazývá se to fixace uhlíku.

0:10:03.890,0:10:07.940
Prostřednictvím Calvinova cyklu[br]jsme byli schopni fixovat uhlík

0:10:07.940,0:10:10.790
a energie pohánějící tento děj [br]pochází z těchto molekul,

0:10:10.790,0:10:12.940
které byly vytvořeny [br]ve světelných reakcích.

0:10:12.940,0:10:15.790
Říkáme tomu cyklus, protože generujeme[br]tyto molekuly PGAL,

0:10:15.790,0:10:19.870
z nichž některé lze použít k produkci[br]glukózy nebo jiných sacharidů,

0:10:19.870,0:10:24.550
zatímco většina z nich je použita[br]k recyklaci molekul ribulózy bisfosfátu,

0:10:24.550,0:10:27.910
které opět reagují s oxidem uhličitým.

0:10:27.920,0:10:30.970
Pak se tento cyklus opakuje znovu a znovu.

0:10:30.970,0:10:33.300
Teď jsme si řekli, že se to [br]neodehrává ve vakuu.

0:10:33.300,0:10:39.480
Pokud chcete znát skutečné umístění,[br]vše se odehrává ve stroma,

0:10:39.510,0:10:43.960
v tekutině uvnitř chloroplastu, [br]ale mimo tylakoid.

0:10:43.960,0:10:49.840
K reakcím nezávislým na světle[br]dochází ve stroma.

0:10:49.850,0:10:54.640
Neděje se to pouze s ATP a NADPH.

0:10:54.640,0:10:59.600
Ve skutečnosti je v tom enzym [br]nebo bílkovina docela slušné velikosti,

0:10:59.600,0:11:00.560
která to usnadňuje.

0:11:00.560,0:11:05.890
To umožňuje oxidu uhličitému se v určitém[br]bodě vázat a ribulóze bisfosfát a ATP

0:11:05.900,0:11:10.380
reagovat v určitých bodech, [br]aby výchozí látky vůbec mohly reagovat.

0:11:10.380,0:11:16.860
Tento enzym se někdy nazývá RuBisCO, [br]řeknu vám, proč RuBisCO.

0:11:16.870,0:11:19.000
Tak tohle je RuBisCO.

0:11:19.000,0:11:23.690
Musím si dát pozor,[br]abych použil správně velká písmena.

0:11:23.690,0:11:29.950
Ru - ribulóza, Bis - bisfosfát, [br]CO - karboxyláza.

0:11:29.960,0:11:31.040
Takhle vypadá.

0:11:31.040,0:11:34.490
Tak to je docela velká bílkovina [br]sloužící jako enzym.

0:11:34.490,0:11:39.070
Představte si, že máte ribulózu bisfosfát,[br]která se v jednom bodě váže.

0:11:39.070,0:11:43.350
Máte oxid uhličitý, který se váže jinde -[br]nevím, kde přesně k tomu dochází -

0:11:43.350,0:11:46.660
ATP se váže v jiném místě,[br]následně reagují.

0:11:46.660,0:11:53.710
To způsobí změny v konformaci proteinu,[br]aby ribulóza bisfosfát reagovala

0:11:53.710,0:11:55.590
s oxidem uhličitým.

0:11:55.590,0:11:57.460
NADPH může reagovat na jiných místech.

0:11:57.460,0:12:01.040
Takhle začíná celý tento Calvinův cyklus.

0:12:01.040,0:12:11.380
Říkal jsem vám tady, že molekula RuBP[br]je ribulóza-1,5-bisfosfát.

0:12:11.410,0:12:18.310
Toto RuBisCO, to je zkratka pro [br]ribulózu-1,5-bisfofátkarboxylázu.

0:12:18.310,0:12:20.680
Nebudu to celé vypisovat, [br]to si můžete vyhledat.

0:12:20.680,0:12:25.570
Ale název vypovídá, že je to enzym, [br]který se používá k reakci uhlíku

0:12:25.570,0:12:28.040
s ribulózou-1,5-bisfosfátem.

0:12:28.040,0:12:29.340
Pro teď jsme tedy skončili.

0:12:29.340,0:12:30.750
Skončili jsme s fotosyntézou.

0:12:30.750,0:12:37.720
Začali jsme s fotony a vodou, [br]vyrobili ATP a NADPH,

0:12:37.720,0:12:44.680
protože jsme měli excitované elektrony,[br]chemiosmóza vše poháněla,

0:12:44.680,0:12:47.840
umožnila ATP syntáze vyprodukovat ATP.

0:12:47.840,0:12:50.660
NADPH byl finální příjemce elektronů.

0:12:50.660,0:12:54.630
Vše sloužilo jako palivo [br]v Calvinově cyklu, v temnostní reakci.

0:12:54.630,0:12:57.180
To pojmenování je nešťastné, [br]mělo by to být nazýváno

0:12:57.180,0:12:59.460
"reakce nezávislé na světle",[br]dějí se za světla.

0:12:59.460,0:13:02.960
Berete palivo ze světelných reakcí,[br]nějaké molekuly oxidu uhličitého

0:13:02.960,0:13:08.090
a můžete ho fixovat pomocí[br]enzymu RuBisCO v Calvinově cyklu.

0:13:08.100,0:13:12.240
Výsledkem je fosfoglyceraldehyd, [br]který by také mohl být nazván

0:13:12.240,0:13:17.840
glyceraldehyd-3-fosfát, jež slouží[br]k tvorbě glukózy.

0:13:17.860,0:13:21.400
Tu přijímáme v potravě [br]a používáme k pohonu našeho těla.

0:13:21.400,0:13:25.590
Jak jsme se dozvěděli v buněčném dýchání, [br]může být převedena na ATP,

0:13:25.590,0:13:27.550
když ho potřebujeme.