Bài 17. Quang hợp

Hình 1:Sơ đồ quang hợp ở cây xanh
I/ Khái quát về quang hợp ở thực vật
1. Quang hợp là gì?
Quang hợp ở cây xanh là quá trình trong đó năng lượng ánh sáng mặt trời được diệp lục hấp thụ để tạo ra cacbohidrat và giải phóng oxi từ khí cacbonic và nước
Phương trình tổng quát:

6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2+ 6H2O
Diệp lục
ASMT
Hằng năm thực vật có màu xanh :
- Đồng hoá 170 tỷ tấn cacbonic (25% tổng số cacbonic trong không khí),
- Quang phân ly 130 tỷ tấn nước
- Giải phóng 115 tỷ tấn oxi tự do cần cho sự sống trên trái đất
 Duy trì sự ổn định cho hoạt động sống của sinh giới.

Nhà sinh lý thực vật nổi tiếng người Nga K.A.Timiriazex đã viết:
“ Mọi chất hữu cơ dù đa dạng đến đâu và gặp ở chỗ nào, ở động vật, thực vật hay ở người đều đã đi qua lá, đều đã hình thành từ các chất do lá chế tạo ra.”

2. Cấu tạo của lá
Lá là cơ quan QH
1. Hình thái, giải phẫu của lá thích nghi với chức năng quang hợp
2. Lục lạp là bào quan QH



Carôtenôit
(Sắc tố phụ)
DL a
DL b
Carôte
Xntôphyl
Diệp lục
(Sắc tố chính)
Nêu đặc điểm cấu tạo của lục lạp thích nghi với chức năng quang hợp ?
- 2 lớp màng
- Thực hiện pha sáng QH
- Chứa hệ sắc tố QH
- Bảo vệ
- Chứa enzim
- Thực hiện pha tối QH
Carôtenôit
(Sắc tố phụ)
DL a
DL b
Carôten
Xantôphyll
- Thành phần:
- Vai trò:
+ Diệp lục a: Trực tiếp chuyển hóa NLAS  năng lượng hóa học trong ATP và NADPH
+ Các sắc tố khác: Hấp thụ và truyền NLAS cho diệp lục a theo sơ đồ:
Carôtenôit  DL b  DL a  DL a ở trung tâm phản ứng  ATP và NADPH
Diệp lục
(Sắc tố chính)
Hệ sắc tố
Hệ sắc tố quang hợp
ASMT
Các phân tử sắc tố
Trung tâm phản ứng
1- Pha sáng:
+ Khái niệm:
xảy ra ở tilacôit, chỉ có khi chiếu sáng.
Là pha chuyển hoá Q của ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành Q của các liên kết hoá học trong ATP và NADPH
+Vị trí, điều kiện
Quá trình quang hợp gồm 2 pha: Pha sáng và pha tối
Pha sáng: Xảy ra ở tilacôit của lục lạp.
Pha tối: Xảy ra trong chất nền (strôma) của lục lạp.
* Quang hợp ở các nhóm TV C3, C4, CAM chỉ khác nhau chủ yếu trong pha tối.
NADP.H
NADH
O2
H+
H2O
ATP
Enzim
Ánh sáng
Diệp lục hấp thu năng lượng ánh sáng mặt trời giải phóng electron. Năng lượng trong quá trình vận chuyển e được dùng để tổng hợp ATP từ ADP
Diệp lục mất e sẽ được bù lại e từ quá trình quang phân li nước theo phản ứng:
4H2O 4H+ + 4OH-
4OH- 2H2O + O2 + 4e
2H2O 4H+ + O2 + 4e
H+ được tạo ra trong quá trình quang phân li nước kết hợp với e của diệp lục tham gia tổng hợp nên NADP.H từ( NADP+ + H+ + e  NADP.H)
Oxy tạo ra trong quang hợp có nguồn gốc từ nước sẽ thóat ra ngòai không khí
ATP và NADP.H tổng hợp được sẽ đi vào chất nền lục lạp để tham gia vào pha tối của quang hợp
Ánh sáng
Diệp lục
Pha sáng.
Cơ chế
Diễn ra quá trình quang phân ly nước
H2O
H+
+
4e-
O2
+
NADP+
NADPH
.Sản phẩm
ATP, NADPH và O2

Pha tối.
a. Ở thực vật C3
+ Đại diện

Pha tối.
Ở thực vật C3

+Diễn biến
Ribulozo- 1,5- diP
APG
AlPG
Giai đoạncố định CO2
Giai đoạn khử
Giai đoạn tái sinh chất nhận
+ Giai đoạn cố định CO2: RiDP + CO2 → APG
(Axit Photpho Glixêric)
+ Giai đoạn tái sinh chất nhận ban đầu: RiDP (Ribulôzơ -1,5 - đi Phôtphat)
C6H12O6
Tinh bột, aa, lipit..
2. Thực vật C4
PEP
CO2
PEP
CO2
PEP
CO2
Chu trình
Vanvin
Chu trình
C4
2. Thực vật C4
PEP
CO2
PEP
CO2
PEP
CO2
Chu trình
Vanvin
Ở thực vật C4:
- Trong chu trình C4 có chất vận tải CO2 từ tế bào thịt lá vào trong tế bào bó mạch để CO2 tham gia vào chu trình Canvin

Quá trình vận tải CO2 có tiêu tốn năng lượng nên lượng CO2 được chuyển vào nhanh hơn do đó cường độ quang hợp cao, điểm bù CO2 thấp,thích nghi vời áng sáng mạnh nên thực vật C4 có năng suất cao hơn so với thực vật C3
- Các lọai cây như ngô, mía, lúa quang hợp theo chu trình C4
Sơ lược về cây CAM

Thực vật CAM hay quang hợp CAM với CAM là từ viết tắt của Crassulacean acid metabolism (trao đổi chất axít Crassulacea), là một kiểu cố định cacbon phức tạp trong một số thực vật quang hợp.
CAM là cơ chế thông thường tìm thấy trong các thực vật sinh sống trong các điều kiện khô hạn, bao gồm các loài tìm thấy trong sa mạc.
Nó được đặt tên theo họ thực vật mà cơ chế này lần đầu tiên được phát hiện ra, là họ Cảnh thiên.
Thực vật CAM gồm các loại cây sống trong điều kiện khô hạn và là những loài mọng nước
Di?n ra trong ch?t n?n c?a l?c l?p ? t? b�o nhu mơ.
Ban đêm
(khí khổng mở)
+ Chu trình C4:
diễn ra ban đêm, lúc khí khổng mở.
- Cố định CO2 theo:
- Chất nhận CO2 đầu tiên :
- Sản phẩm đầu tiên:
Hợp chất 4 cacbon
PEP (photphoenolpyruvat�)
+ Chu trình C3:
diễn ra ban ngày, lúc khí khổng đóng.
Ban ngày
(khí khổng đóng
Màng sinh chất
Thành tế bào
PEP
Chất 3C
Loại CO2
CO2
Cacboxyl hóa
C6H12O6
Chất 4C
CO2
Chu trình Canvin
Chu trình C4
ĐÊM
NGÀY
Ý nghĩa của con đường quang hợp của thực vật CAM
- Đây là con đường quang hợp thích nghi với điều kiện khô hạn của các thực vật mọng nước. Nhờ con đường quang hợp này mà khả năng chịu hạn của chúng rất cao, hơn hẳn các thực vật chịu hạn khác.
- Do quang hợp trong điều kiện quá khó khăn nên cường độ quang hợp của các thực vật mọng nước thường thấp, năng suất sinh vật học cũng vào loại thấp và sinh trưởng chậm hơn các thực vật khác.
Giống nhau
Cả 3 quá trình đều có chu trình Canvin tạo ra AlPG rồi từ đó hình thành một hợp chất cacbohidrat, axit amin , protein, lipit...
Đều có 3 giai đoạn là giai đoạn cố định CO2 , giai đoạn tái cố định CO2 và giai đoạn tái sinh chất nhận CO2.
V? khơng
gian
Về thời gian
Chất nhận CO2 đầu tiên
Sản phẩm đầu tiên