Bài 8. Quang hợp ở thực vật

Bài 8. QUANG HỢP Ở THỰC VẬT
1. Quang hợp là gì?
I. Khái quát về quang hợp ở thực vật
Quang hợp là gì?
2. Vai trò của quang hợp
Quan sát hình và cho biết quang hợp có vai trò gì?
Thực phẩm cho chính nó và cho động vật
Hấp thụ CO2  giảm hiệu ứng nhà kính
Giải phóng O2  dưỡng khí cho sinh vật hiếu khí
Biến đổi năng lượng AS năng lượng HH duy trì sự sống của sinh giới
Cung cấp nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật
II/ Lá là cơ quan quang hợp
1. Hình thái, giải phẫu của lá thích nghi với chức năng quang hợp
Hãy mô tả hình thái bên ngoài của lá?
Các đặc điểm này phù hợp thế nào với chức năng quang hợp?
* Cấu tạo giải phẫu bên ngoài:
Phiến lá dẹp, bản rộng, luôn hướng về phía ánh sáng
Thu được nhiều ánh sáng
Khí khổng nhiều
Trao đổi khí dễ dàng
Hệ gân phát triển dày đặc
Mang nước đến từng tế bào
* Cấu tạo giải phẫu bên trong:
TB mô giậu (1-2 lớp sát biểu bì), nhiều lục lạp, xếp xít nhau, nằm gần mặt trên của lá
Giúp hấp thụ nhiều ánh sáng, tăng hiệu quả quang hợp
TB mô xốp có nhiều khoảng trống
Chứa nguyên liệu quang hợp, giúp khí khuếch tán dễ dàng
2. Lục lạp là bào quan quang hợp
Câu hỏi lệnh?
Pha tối,chứa nhiều enzim cacboxi hóa, tổng hợp chất hữu cơ
Chứa hệ sắc tố hấp thụ ánh sáng, tổng hợp ATP, NADPH
Quang phân li nước
Có dạng bầu dục: dễ xoay trở nhận ánh sáng
3. Hệ sắc tố quang hợp
Nhóm sắc tố chính: diệp lục. Vai trò: hấp thụ ánh sáng xanh tím và đỏ, chuyển năng lượng ánh sáng thành ATP, NADPH, thực hiện quang phân li nước.
Caroten:C40H56
Nhóm sắc tố phụ: carotenoit. Hấp thụ ánh sáng vùng xanh tím, chuyền năng lượng cho diệp lục
Diệp lục a: C55H72O5N4Mg. Hấp thụ ánh sáng đỏ mạnh hơn diệp lục b
Diệp lục b: C55H70O6N4Mg. Hấp thụ ánh sáng xanh tím mạnh hơn diệp lục a
Xantophyl: C40H56On ( n: 16)
Bài tập về nhà
Câu 1: Vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên trái đất?
Câu 2: Trình bày đặc điểm của lá thích nghi với chức năng quang hợp?
Câu 3: Năng lượng ánh sáng được truyền đi như thế nào. Sự chuyển quang năng thành hóa năng xảy ra ở đâu?
Câu 4: Hãy cho biết các sắc tố quang hợp có thể hấp thu ánh sáng ở các bước sóng nào? Tại sao lá cây có màu xanh?
Bài 9. QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT C3, C4, CAM
- Sống trong điều kiện khí hậu ôn hòa: Ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ CO2 và O2 bình thường
- Sản phẩm quang hợp đầu tiên là 1 chất có 3C (APG)
I/ Thực vật C3
Đại diện: từ rêu đến các loài cây gỗ lớn, lúa, khoai, sắn, các loại rau, đậu…
- Cố định CO2 theo chu trình Canvin (C3)
1. Pha sáng
Pha sáng quang hợp diễn ra ở đâu?
a/ Nơi diễn ra
Trên màng tilacoit
b/ Nguyên liệu
Nguyên liệu của pha sáng là gì?
Ánh sáng, H2O, NADP+, ADP, Pi
c/ Diễn biến
Giới thiệu cấu trúc màng tlacoit
Quang phân Ii nước
Hình thành NADPH
Hình thành ATP
Tích tụ năng lượng
Truyền năng lương cao năng
Tích tụ năng lượng
+ Phản ứng quang lí: hệ sắc tố hấp thu năng lượng proton: chl + h  chl*  chl** (chl : chlorophyll)
+ Hình thành NADPH và ATP: H+ và electron được đưa đến chuỗi vận chuyển electron quang hợp hình thành NADPH và ATP.
c/ Sản phẩm
O2, NADPH, ATP
2. Pha tối (pha cố định CO2)
a/ Nơi diễn ra
Chất nền stroma
Pha tối quang hợp diễn ra ở đâu?
b/ Nguyên liệu
CO2, NADPH, ATP
Nguyên liệu của pha tối là gì?
c/ Diễn biến
Pha tối có thể dược chia làm mấy giai đoạn?
Sự tái tạo RiDP
Chu trình Canvin gồm 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn cacboxil hoá (cố định CO2):
6 Ribulozo-1,5- diphotphat + 6 CO2  12 axit photphoglixeric
+ Giai đoạn khử với sự tham gia của ATP và NADPH:
12 axit photphoglixeric  12 aldehit photphoglixeric
+ Giai đoạn tái sinh chất nhận Ribulozo-1,5- diphotphat và tạo đường:
10 aldehit photphoglixeric  6 Ribulozo-1,5- diphotphat 2 aldehit photphoglixeric  Tham gia tạo C6H12O6
c/ Sản phẩm
Glucozo, NADP+, ADP, chất hữu cơ trung gian khác
Trên màng tilacoit
H2O, NADP+, ADP, Pi
Glucozo, NADP+, ADP, chất hữu cơ trung gian khác
O2, NADPH, ATP
CO2, NADPH, ATP
Chất nền stroma
Hãy nêu mối quan hệ giữa pha sáng và pha tối?
- Sống trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, cấu trúc lá có tế bào bao bó mạch. Có cường độ quang hợp cao điểm bù CO2 thấp hơn, thoát hơi nước thấp hơn nên có năng suất cao
Đại diện: mía, rau dền, ngô, cao lương, kê, cỏ lồng vực, cỏ gấu…
II/ Thực vật C4
Axit oxalo axetic (4C)
Photpho enol piruvat
Quá trình cố định CO2 diễn ra 2 lần:

+ Lần 2 cố định CO2 trong chu trình Canvin thành các hợp chất hữu cơ diễn ra trong lục lạp tế bào bao bó mạch.
+ Laàn 1 laáy CO2 töø khoâng khí vaø khöû CO2 thaønh axit malic dieãn ra ôû luïc laïp teá baøo moâ giaäu.

+ Axit malic đi vào tế bào bao bó mạch và loại bỏ CO2 thành axit piruvic trở lại tế bào mô giậu
Chu trình C4 ở thực vật C4 có ý nghĩa thích nghi như thế nào?
TV C4 sống ở vùng nhiệt đới, nhiệt độ cao, nếu mở khí khổng để lấy CO2 thì sẽ bị mất nước.
Cố định CO2 khi nhiệt độ, cường độ ánh sáng thấp, khi cường độ ánh sáng cao  quang hợp.
Câu hỏi lệnh
Chất nhận CO2 đầu tiên
Sản phẩm ổn định đầu tiên
Diễn biến
Loại tế bào diễn ra pha tối
Sống ở vùng sa mạc, điều kiện khô hạn kéo dài. Vì lấy được ít nước nên để tránh mất nước do thoát hơi nước, cây đóng khí khổng vào ban ngày mở vào ban đêm để nhận CO2.
Đại diện: cây mọng nước
II/ Thực vật CAM
Chu trình CAM
Thực vật CAM quá trình cố định CO2 diễn ra 2 lần:
+ Lần 2 Cố định CO2 trong chu trình Canvin tổng hợp chất hữu cơ diễn ra vào ban ngày
+ Lần 1 lấy CO2 từ không khí và khử CO2 thành axit malic diễn ra vào ban đêm. Ban ngày, axit malic loại bỏ CO2
Tế bào
mô giậu
Tế bào
bao bó mạch
Đêm
Ngày
Quá trình cố định CO2 ở thực vật C4 và thực vật CAM có gì giống và khác nhau?
Bài tập về nhà
Câu 1: So sánh đặc điểm của các pha tối của các nhóm thực vật
Pha sáng của quá trình quang hợp diễn ra .......………………........................................................
2. Khí O2 được tạo ra trong quang hợp có nguồn gốc từ quá trình ………………………………………………………………..
3. Pha sáng của quá trình quang hợp cung cấp cho chu trình Canvin ……………………………………………………………..
4. Quá trình cố định CO2 ở thực vât C4 diễn ra trong chất nền của lục lạp ……………...…………………………………………
Câu 2. Tìm từ thích hợp điền vào chổ trống sao cho nội dung chính xác nhất.
Câu 3: Giaûi thích ý nghĩa của söï xuaát hieän caùc con ñöôøng coá ñònh CO2 ôû thöïc vaät C4 vaø CAM?
Câu 4: Khi trình bày quá trình quang hợp của một nhóm thực vật nào đó, cần phải trình bày những nội dung nào? (Chỉ nêu đề mục)
Câu 5: Tại sao nói quang hợp ở thực vật là quá trình oxi hóa khử?
Có.
Có.
Có.
Lục lạp tế
bào mô giậu.
Lục lạp tế bào mô
giậu và lục lạp tế
bào bao bó mạch.
Lục lạp tế
bào mô giậu.
Ban ngày.
Ban ngày.
Cố định CO2 ban đêm,
khử CO2 ban ngày.
RiDP (Ribulôzơ
1,5 diphôtphat).
PEP (phôtpho
enol pyruvat).
PEP (phôtpho
enol pyruvat).
Rubisco.
PEP-cacboxilaza
và Rubisco.
PEP- cacboxilaza
và Rubisco.
Pha sáng của quá trình quang hợp diễn ra .......………………........................................................
2. Khí O2 được tạo ra trong quang hợp có nguồn gốc từ quá trình ………………………………………………………………..
3. Pha sáng của quá trình quang hợp cung cấp cho chu trình Canvin ……………………………………………………………..
4. Quá trình cố định CO2 ở thực vât C4 diễn ra trong chất nền của lục lạp ……………...…………………………………………
Bài tập 2. Tìm từ thích hợp điền vào chổ trống sao cho nội dung chính xác nhất.
quang phân li nước
trên màng tilacôit
ATP và NADPH
tế bào mô giậu và lục lạp tế bào bao bó mạch
- Thực vật C4 :sống trong điều kiện ánh sáng, nhiệt độ, O2 cao, CO2 thấp.nên quá trình cố định CO2 diễn ra 2 lần. Lần 1 lấy CO2 từ không khí và khử CO2 thành AM diễn ra ở lục lạp tế bào mô giậu. Lần 2 cố định CO2 trong chu trình Canvin thành các hợp chất hữu cơ diễn ra trong lục lạp tế bào bao quanh bó mạch.
- Thực vật CAM: sống trong điều kiện khô hạn phải tiết kiệm nước đến mức tối đa bằng cách đóng khí khổng cả ngày. Nên nhóm này phải nhận CO2 vào ban đêmvà ban ngày cố định CO2 thành các hợp chất hữu cơ.
Bài 10. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP
Ánh sáng
Nước
Nhiệt độ
Nguyên tố khoáng
Nồng độ CO2
I/ Ánh sáng
1/ Cường độ ánh sáng
Cường độ quang hợp là gì?
Quan sát đồ thị và cho biết mối quan hệ giữa cường độ ánh sáng với cường độ quang hợp?
Điểm bù ánh sáng: Cường độ ánh sáng khi cường độ quang hợp cân bằng với cường độ hô hấp.
Điểm bão hòa ánh sáng: Là trị số ánh sáng mà từ đó ta tăng cường độ ánh sáng thì cường độ quang hợp không tăng thêm.
Cường độ ánh sáng tăng đến điểm bão hòa ánh sáng thì cường độ quang hợp tăng.
Từ điểm bão hòa ánh sáng trở đi, cường độ ánh sáng tăng thì cường độ quang hợp giảm dần.
Cây ưa bóng có điểm bù ánh sáng thấp hơn cây ưa sáng
Câu hỏi lệnh?
Khi tăng nồng độ CO2, cường độ ánh sáng tăng làm cường độ quang hợp tăng theo
2/ Quang phổ ánh sáng
Hãy cho biết cây hấp thụ vùng ánh sáng nào?
Thí nghiệm của Enghenman: chiếu tia sáng đơn sắc vào tảo lục.
Hãy phân tích thí nghiệm và cho biết quang hợp xảy ra mạnh nhất ở vùng ánh sáng đơn sắc nào?
- Cùng một cường độ chiếu sáng nhưng ánh sáng đơn sắc màu đỏ có hiệu quả quang hợp lớn hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh tím
- Thực vật không hấp thụ tia lục
- Thành phần quang phổ ảnh hưởng đến chất lượng quang hợp. Vd:
+ Tia xanh tím kích thích sự tổng hợp các axit amin, protein
+ Tia đỏ xúc tiến quá trình hình thành Cacbohidrat
Thành phần ánh sáng biến động phụ thuộc các yếu tố nào?
- Độ sâu ( trong môi trường nước)
Thời gian của ngày
+ Sáng và chiều: ánh sáng nhiều tia đỏ.
+ Trưa: ánh sáng nhiều tia xanh tím.
- Dưới tán rừng rậm, chủ yếu là ánh sáng khuếch tán, các tia đỏ giảm nhiều.
- Cây mọc dưới tán rừng thường chứa diệp lục b cao giúp hấp thụ được các tia sáng có bước sóng ngắn.
II/ Nồng độ CO2
Quan sát đồ thị và cho biết mối quan hệ giữa nồng độ CO2 với cường độ quang hợp?
- Dưới nồng độ CO2 0.008%, cây không thể tiến hành quang hợp.
Cường độ quang hợp tỉ lệ thuận với nồng độ CO2.
- Nồng độ CO2 thấp nhất mà cây quang hợp được là từ 0.008  0.01%
Đến trị số bão hòa CO2 (Điểm B), cường độ quang hợp đạt giá trị lớn nhất
Vượt qua điểm bão hòa cường độ quang hợp giảm dần .
- Sự phụ thuộc của quang hợp vào nồng độ CO2 ở mỗi loài thực vật không giống nhau.
Câu hỏi lệnh?
III/ Nước
Nêu vai trò của nước đối với quá trình quang hợp ở cây?
- Hàm lượng nước trong không khí, trong lá ảnh hưởng đến tốc độ hấp thụ CO2 vào lục lạp.
- Ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và kích thước của lá.
- Ảnh hưởng đến tốc độ vận chuyển các sản phẩm quang hợp.
- Ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của các enzim.
- Quá trình thoát hơi nước giúp điều hòa nhiệt độ lá nên ảnh hưởng đến quá trình quang hợp.
- Là nguyên liệu trực tiếp cho quang hợp.
Khi thiếu nước, loại cây nào chịu hạn tốt hơn?
Cây hạn sinh, trung sinh, ẩm sinh
IV/ Nhiệt độ
Quan sát đồ thị và cho biết mối quan hệ giữa nhiệt độ với cường độ quang hợp?
- Nhiệt độ quá cao phá huỷ cấu trúc bộ máy quang hợp, làm mất hoạt tính enzim → quang hợp giảm mạnh.
- Ở mức nhiệt độ tối đa thích hợp quang hợp xảy ra cao nhất.
- Ngưỡng nhiệt độ ở các nhóm cây khác nhau không giống nhau. Cây ôn đới có ngưỡng nhiệt độ thấp hơn nhóm cây nhiệt đới đến 100C
+ TV vùng lạnh: -30c - 200c (tốt nhất: 80c - 150c)
+ TV vùng sa mạc: 400c - 580c (tốt nhất: trên 400c)
+ TV vùng nhiệt đới: 0,50c - 500c (tốt nhất: 25 - 300c)
Nhiệt độ thích hợp cho quang hợp:
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quang hợp ở mỗi loài cây có như nhau không?
IV/ Nguyên tố khoáng
- Cơ sở : Có thể điều khiển cường độ quang hợp qua ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh.
- Phương pháp : Sử dụng ánh sáng của các loại đèn thay cho ánh sáng mặt trời.
Ứng dụng:
+ Khắc phục điều kiện bất lợi của môi trường.
+ Sản xuất rau sạch, nhân giống cây trồng.
IV/ Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo
- Ánh sáng màu tím từ đèn LED được sử dụng để “làm giả” ánh sáng ban đêm, còn ánh đèn trắng được điều chỉnh thay đổi cả ngày để giả ánh sáng Mặt trời.
- Nhờ công nghệ này mà lượng chất thải, lượng nước sử dụng trong một vụ thu hoạch giảm từ 50% xuống 10%, năng suất có thể tăng đến 250%.
Đèn Sodium cho cánh đồng lúa…
…khu vườn hoa sử dụng ánh đèn led để chiếu sáng
Bài 11 QUANG HỢP VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG
I/ Quang hơp quyết định năng suất cây trồng
Thế nào là năng suất cây trồng?
Năng suất cây trồng là sản phẩm mà cây trồng tạo ra.
Năng suất cây trồng thu được là nhờ vào quá trình nào?
Quang hợp.
CHUỐI PHÁT TRIỂN TỐT, NĂNG SUẤT CAO
CÀ PHÊ PHÁT TRIỂN TỐT
TĂNG NĂNG SUẤT
90% - 95% sản phẩm thu hoạch của cây lấy từ CO2 và H2O thông qua hoạt động quang hợp.
Năng suất sinh học:
0,2+0,3 +0,6+8,8 =9,9 g/m2 /ngày
Năng suất kinh tế:
8,8 g/m2/ngày
Hệ số kinh tế:
8,8 / 9,9 = 88,89%
Cây hướng dương, lượng carbon cây tích lũy được trong 1 ngày ở các bộ phận : Rễ : 0,2 g / m2 , Lá : 0,3 g / m2, Hoa: 8,8 g / m2, Thân : 0,6 g / m2.

Hãy tính năng suất sinh học và năng suất kinh tế?
Cơ quan chứa sản phẩm có giá trị kinh tế với con người của 1 số loài cây :
Lá
Qủa
Củ
Hạt
2. Tăng cường độ quan hợp
1. Tăng diện tích lá
3. Tăng hệ số kinh tế
Chăm sóc : Phòng trừ sâu hại lá, bón phân, tưới nước hợp lí, …
Tuyển chọn và tạo mới các giống cây trồng có cường độ quang hợp cao.
Tuyển chọn các giống cây có sự phân bố sản phẩm quang hợp vào các bộ phận có giá trị kinh tế với tỉ lệ cao.
II. Tăng năng suất cây trồng thông qua sự điều khiển quang hợp
Củng cố
Câu 1. Đối với các loài thực vật như bèo hoa dâu và tảo thì năng suất kinh tế bằng bao nhiêu % của năng suất sinh học?


100% . Vì đối với các loài này người ta sự dụng toàn bộ sinh khối của cơ thể (rễ, thân, lá)
Câu 1: Tại sao ánh sáng đỏ có hiệu quả quang hợp cao nhất?
Câu 2: Những cây dưới tán rừng thường có nhiều loại diệp lục nào? Tại sao?
Câu 3: Trình bày sự phụ thuộc của quang hợp vào nhiệt độ?
Câu 4: Tại sao nói quang hợp quyết định năng suất cây trồng?
Câu 5: Nêu những biện pháp tăng năng suất cây trồng thông qua sự điều khiển quang hợp?