Bài 12. Hô hấp ở thực vật

BÀI 12
HÔ HẤP Ở THỰC VẬT
NỘI DUNG
KHÁI QUÁT VỀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT

CƠ QUAN VÀ BÀO QUAN HÔ HẤP

HÔ HẤP SÁNG

QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VỚI QUANG HỢP VÀ MÔI TRƯỜNG.

KHÁI QUÁT VỀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT

Là quá trình oxi hóa các hợp chất hữu cơ thành CO2 và H2O đồng thời giải phóng năng lượng cần thiết cho các hoạt động của cơ thể.
TẾ BÀO HÔ HẤP NHƯ THẾ NÀO ?
C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + energy
Vai trò của hô hấp
Ở TV hô hấp được có trò sinh lý trung tâm:
Hô hấp giải phóng năng lượng hóa học từ các chất hữu cơ, các năng lượng này được tích lũy dưới dạng ATP.
Trong quá trình hô hấp cũng tạo ra nhiều sản phẩm trung gian và các sản phẩm này là nguyên liệu cho quá trình tổng hợp nhiều chất khác trong cơ thể.
CƠ QUAN VÀ BÀO QUAN HÔ HẤP

Cơ quan hô hấp
ở TV hô hấp xảy ra ở tất cả các cơ quan của cơ thể. Đặc biệt ơ các cơ quan đang tăng trưởng, đang sinh sản và ở rễ.
2. Bào quan hô hấp
Bào quan thực hiện chức năng hô hấp là ti thể.
mồng
Hô hấp tế bào có các giai đoạn nào ?
?
?


Đường phân
Chuỗi truyền điện tử
Chu trình
Krebs
Đường phân
Chu trình Krebs
Chuỗi truyền điện tử
glucose
pyruvic acid
tế bào chất
10
10
ADP + 2P1
NADH H+
ATP
ATP
NAD+
ĐƯỜNG PHÂN
Kết quả của đường phân
từ 1 phân tử glucose tạo thành 2 phân tử pyruvic acid
Giai đoạn 2
Hô hấp hiếu khí hoặc phân giải kị khí (sự lên men) tùy theo sự có mặt của oxi
Nếu có oxi
Hô hấp hiếu khí xảy ra ở ti thể theo chu trình Kreps
Chu trình Krebs (Citric Acid)
Vị trí : dịch ty thể.

Acetyl CoA (2C) gắn với Oxalacetic acid (4C - OAA) tạo Citrate (6C).

Oxihóa 1 phân tử glucose tương đương với 2 vòng chu trình krebs (vì 1 phân tử glucose tạo đựợc 2 Acetyl CoA).
Chu trình Krebs (Citric Acid)
Krebs
1 Acetyl CoA (2C)
3 NAD+
3 NADH
FAD
FADH2
ATP
ADP +
P
(vòng 1)
OAA (4C)
Citrate (6C)
2 CO2
Chu trình Krebs (Citric Acid)
Krebs
2 Acetyl CoA (2C)
6 NAD+
6 NADH
2 FAD
2 FADH2
2 ATP
2 ADP +
P
(vòng 2)
OAA (4C)
Citrate (6C)
4 CO2
Kết quả chu trình Krebs
Oxi hoá pyruvic acid và thu điện tử

Nếu thiếu oxi
Phân giải kị khí (lên men) tạo ra rượu etylic hoặc lactic acid.
Pyruvic acid  rượu etylic + CO2 + năng lượng

Pyruvic acid  lactic acid + năng lượng
Chuỗi truyền điện tử
Chuyển điện tử thông qua hoạt động của màng ty thể , tích trữ năng lượng và tạo nước
Campbell; Fig. 9.13
Quan sát sơ đồ và cho biết hoạt động này xảy ra ở đâu ?
Enzyme tạo ATP như thế nào ?
Campbell; Fig. 9.15
Quan sát chuỗi truyền điện tử sau
Lượng ATP tối đa khi một tế bào hô hấp
36 ATP (tốI đa cho mỗi gluco)
chất dinh
dưỡng
e-
2NAD+
2NADH
e-
2NAD+
2NADH
e-
6NAD+
2FAD
6NADH
2FADH2
Đường phân
acid pyruvic đến acetyl-CoA
Chu trình Kreb
38 ATP
7.3 kcal
278 kcal/686kcal
Khoảng
40% hiệu quả
X
=
chất dinh dưỡng
Oxygen
Carbon Dioxide
Nước
Năng lượng
C6H12O6
O2
6CO2
6H20
ATP nhiệt
G = -686 kcal/mol
Trong hô hấp tế bào, tế bào tiêu thụ oxygen.
Các giai đoạn chính
Đường phân
Chu trình Krebs và Chuỗi truyền điện tử
Lên men
Trong lên men, tế bào không tiêu thụ oxygen.
Sơ đồ sau đây sẽ minh họa vai trò nói trên của quá trình hô hấp:
Các đường 6 cacbon Các hợp chất của thành tế bào

Các đường 3 cacbon Glyxerol của các axit béo
Các hợp chất phenol, Auxin
Axit pyruvic Ethylic, Axit lactic
Alanin ? Protein
Axit béo
Axetyl-CoA Các sắc tố
Các hợp chất thơm
Các axit
Các protein
Chu trình Krebs Các hợp chất khác
Các alcanoit
V. Hô hấp ánh sáng
Hô hấp ánh sáng là hô hấp xảy ra ngoài ánh sáng. Nhóm thực vật C3 thường xảy ra quá trình hô hấp này. Đó là khi thực vật C3 phải sống trong điều kiện khí hậu nóng ẩm kéo dài với nồng độ O2 cao, cường độ ánh sáng cao, trong khi nồng độ CO2 lại thấp. Khi đó trong pha carboxi hoá của chu trinh Calvin xảy ra quá trình oxin hoá RiDP thành Axit glycolic. Axit glycolic chính là s?n ph?m của hô hấp ánh sáng.
Hô hấp ánh sáng không có ý nghĩa về mặt năng lượng (không giải phóng ATP), nhưng lại tiêu tốn 30-50% sản phẩm quang hợp.
Trong hoõ haỏp saựng coự sửù tham gia cuỷa 3 baứo quan: luùc laùp, peroxisome vaứ ti theồ.
Peroxisome (hay perôxixôm) là những túi màng có nguồn gốc từ mạng lưới nội chất chứa các enzyme thực hiện chức năng giải độc cho tế bào.
Peroxisome có chức năng giúp tế bào loại bỏ các độc tố hay các chất chuyển hóa khác. Peroxisome chứa các enzyme liên quan đến sử dụng oxygen như là D-amino acid oxiase và urease oxidase. Peroxisome cũng chứa các enzyme catalase chuyển H2O2 (hydrogen peroxide, một sản phẩm trung gian gây độc trong quá trình chuyển hóa tế bào thành H2O và O2, với 4H2O2 → 4H2O + 2O2

Các enzym HH:
Hệ E trong quá trình HH được chia thành các nhóm:
Nhóm E hoạt hóa hydro.
Ví dụ: Dehydrogenase là những E tách H ra khỏi các HCHC khác nhau. Có 2 loại:
. Dehydrogenase kị khí: E không có khả năng chuyển H điện tử của nguyên liệu trực tiếp cho O2, mà nó chuyển H cho các E tương ứng nối tiếp với chúng trong mạch HH.
AH2 + B----dehydrogenase-? A + BH2
. Dehydrogenase hiếu khí: E có khả năng chuyển H điện tử của nguyên liệu trực tiếp cho O2.
Nhóm E hoạt hóa oxy (oxydase) như xitocrm, polyphenoloxydaza, peroxydaza.
Nhóm E hỗ trợ như carboxylaza, aldolaza, kinaza.
Nhóm E đóng vai trò là chất chuyển trung gian.
QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VỚI QUANG HỢP TRONG TV
So sánh giữa quang hợp và hô hấp ở thực vật
MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ MÔI TRƯỜNG
Nước
Nhiệt độ
Oxi
Hàm lượng CO2