Các hình thức tự dưỡng của sinh vật

Các hình thức tự dưỡng của sinh vật



Vai trò của ánh sáng đối với sự sống
ánh sáng là nguồn năng lượng sưởi ấm toàn bộ trái đất , cung cấp năng lượng cho các sinh vật có khả năng hấp thụ ánh sáng để thực hiện các quá trình sinh tổng hợp các chất .
Các phương thức đồng hoá cacbon của sinh vật tự dưỡng
Quang tổng hơp
Hoá tổng hợp




Quang tổng hợp trởvề

Định nghĩa : quang tổng hợp là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ nhờ năng lượng ánh sáng do các sắc tố quang hợp hấp thu
Phương trình tổng quát :
CO2 +2H2O [ CH2O] +H2O +O2
Cơ quan quang hợp và các sắc tố tham gia quang hợp
Quá trình quang hợp ở thực vật gồm 2 pha : pha sáng và pha tối
Mối quan hệ gi?a pha sáng với pha tối
Sơ đồ tổng quát
Các nhân tố ảnh hưởng đến quang hợp


ánh sáng , diệp lục
Luc lạp nơi xảy ra quá trình quang hợp : (trở về)
la men
chất nền
(stroma)
grana

tilacoit (chøa diÖp lôc)
Các sắc tố tham gia quang hợp
DiÖp lôc ( clorophin ) : cã nhiÒu lo¹i nh­ dla , dlb . Th­êng cã ë trong lôc l¹p ë thùc vËt , ë t¶o , vµ mét sè vi khuÈn.
dl cã kh¶ n¨ng hÊp thô ¸nh s¸ng mÆt trêi
C¸c s¾c tè phô : caroten , xantophin , phicobilin ,…
c¸c s¾c tè phô nµy cã kh¶ n¨ng vËn chuyÓn ¸nh s¸ng ®Õn dlôc

trë vÒ
Phân biệt pha sáng và pha tối
trở về
Pha sáng :
- Vị trí: Grana
- Diễn ra cần có ánh sáng
- Năng lượng : ánh sáng,ATP
- Nguyên liệu : H2O , diêp lục , chất truyền e , ADP , NADP+
- Sản phẩm : O2 , ATP , NADPH

Pha tối :
-Vị trí: stroma

-Diễn ra không cần ánh sáng
-Năng lượng : ATP , NADPH
-Nguyên liệu : CO2


-Sản phẩm : chất hữu cơ , ADP , ATP

Pha sáng và pha tối có mối quan hệ chặt chẽ.Pha sáng cung cấp năng lượng ,nguyên liệu cho pha tối; ngược lại,pha tối cung cấp năng lượng cho pha sáng.Quang hợp là sự thống nhất của cả hai pha này.
Diễn biến pha tối trở về
Trong pha tèi cacbon sÏ bÞ khö thµnh cacbonhidrat ( goi lµ qu¸ tr×nh cè ®Þnh cacbon)
HiÖn nay ng­êi ta ®· biÕt mét vµi con ®­êng kh¸c nhau tuy nhiªn trong c¸c con ®­êng ®ã chu tr×nh C3 lµ phæ biÕn nhÊt ( cßn gäi lµ chu tr×nh CANVIN)
Chu tr×nh diÔn ra theo s¬ ®å sau :


CO2
Hợp chất 6C
HC 3C
APG(3C)
Ru1,5dp(5C)
ATP Vµ NADPH
ASMT
H2O
O2
dl
H2O
e-
H+
e-
Chu tr×nh
CALVIN
ATP
ADP
NADPH
NADP-
CO2
[C]
[C]
H2O
Pha tèi (stroma)
Pha s¸ng(grana)
Sơ đồ tổng quát trởvề
Các nhân tố ảnh hưởng
ánh sáng :
- Mỗi loại ánh sáng có phổ hấp thụ khác nhau , cây hấp thụ tốt nhất ánh sáng đỏ
- Không phải cây quang hợp tốt nhất vào buổi trưa , khi cường độ ánh sáng tăng thì cường độ quang hợp cũng tăng , đến một giới hạn nào đó thì dừng lại.
Nhiệt độ :
- Khi nhiệt độ tăng 100C thì cường độ quang hợp tăng 2 lần
- Nhiệt độ thích hợp nhất cho quang hợp là 25 - 300C , nếu nhiệt độ quá coa , quá thấp thì cường độ quang hợp giảm hoặc dừng hẳn lại
Nồng độ CO2 : nồng đọ CO2 thấp nhất mà cây vẫn có khả năng quang hợp là 0.008 - 0.01% , tăng nồng độ CO2 thì cường độ quang hợp tăng dần và đạt cực đại lúc CO2 ở mức 0.06 - 0,4% nếu nồng độ CO2 tiếp tục tăng thì sẽ gây hại cho cây. Trởvề

Hoá tổng hợp
Định nghĩa : là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ những chất vô cơ nhờ năng lượng tạo ra trong các phản ứng hoá học
Phương trình tổng quát :
A(chấtvôcơ) + O2 AO2 + năng lượng
CO2 + RH2 + năng lượng chất hữu cơ
Phương thức tự dưỡng này thường gặp ở vi khuẩn : vk nitrosomonas , vk nitrobacter , vk lưu huỳnh .
Vi khuÈn Nitrosomonas
Chúng oxh NH3 thành axit nitrơ để lấy năng lượng :
2NH3 + 3O2 2HNO2 + 2H2O + 158kcal
6% năng lượng được giải phóng để tổng hợp glucozơ từ CO2
trởvề

Vi khuẩn nitrrobacter
Chúng oxh HNO2 thành HNO3 :
2HNO2 + O2 2HNO3 + 38kcal
7% năng lượng được sử dụng để tổng hợp glucôzơ từ CO2
trởvề
Vi khuẩn lưu huỳnh
Chúng có khả năng oxh sunphua hidro thành axit sunphuric và toạ ra năng lượng rồi sử dụng một phần năng lượng đó để tổng hợp chất hữu cơ từ CO2 :
2H2S + O2 2H2O + 2S + 115kcal
2S + 2H2O + 3O2 2H2SO4 + 283,3kcal
Pha s¸ng trëvÒ
Vị trí : diễn ra trên màng tilacoit
Nguồn năng lượng : ánh sáng mặt trời
Nguồn nguyên liệu : H2O , diệp lục , các chất truyền electeron
Diễn biến
Phương trình tổng quát cua pha sáng :
H2O + NADP+ +ADP +Pi + NLAS
NADPH +ATP +O2

DiÔn biÕn pha s¸ng
Diệp lục hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời bật một số e ra và truyền cho các chất nhận tổng hợp ATP
Cùng lúc đó H2O bị quang phân ly theo phương trình : H2O 2H+ +1/2O2 +2e-
Các e tạo ra trong quá trình này dùng để bù đắp cho diệp lục , còn H+ được chuyển đến chất nhận là NADP+ để tạo thành NADPH là nguyên liệu chopha tối.
Trở về

quang phân ly
Pha tèi
Vị trí : xảy ra ở xtroma
Nguồn năng lượng : ATP , NADPH
Nguồn nguyên liệu : CO2
Diễn biến
PTTQ :
CO2 + ATP + NADPH [CH2O] + ADP +NADP+ + H2O
Pha tối diễn ra được xúc tác bởi rất nhiều loại enzim khác nhau . Cac enzim này đều có trong xtroma

Quang hợp có vai trò rất lớn trong sự sống
Quang hợp tạo ra khối lượng chất hữu cơ khổng lồ phục vụ cho sự sống của chúng ta và chiếm ưu thế tuyệt đối so với hoá tổng hợp hiện nay.
Quang hợp của sinh vật mà chiếm vị trí quan trọng là quang hợp của cây xanh còn mang lại nhiều giá trị hơn giá trị vật chất
Cây xanh có vai trò điều hoà không khí, chống sói mòn, giảm độc, giẩm phóng xạ..
Cây xanh tạo ra cho tráI đất cảnh quan vô cùng tươI đẹp.





Xin cảm ơn!