NANG LUONG SINH HOC 7

Chào mừng quý thầy
cô và các bạn đến dự
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Võ Văn Toàn
Học viên thực hiện: Nguyễn Thị Ngọc Trinh
Lớp: Cao học sinh - K16
SỰ QUANG HỢP
Nội dung
I. Khái niệm quang hợp
II. Bộ máy quang hợp
III. Pha sáng của quang hợp
IV. Pha tối của quang hợp
V. Năng suất của quang hợp
I. Khái niệm quang hợp
Quang hợp là quá trình biến đổi năng lượng ánh sáng Mặt Trời thành năng lượng hóa học dưới dạng các hợp chất hữu cơ.

Tổng quan về Quang hợp: Bao gồm tầm quan trọng của thực vật, nguyên liệu được sử dụng trong quang hợp, các sản phẩm của quang hợp, và cách thức thực vật phát triển trong khí quyển của trái đất.
Thực vật cần ba điều kiện để thực hiện sự quang hợp. Trước hết, cây cần ánh sáng. Ánh sáng này có thể được cung cấp bởi một nguồn nhân tạo, chẳng hạn như một chiếc đèn tăng trưởng, nhưng hầu hết được cung cấp bởi mặt trời. Thứ hai, thực vật cần hai hợp chất hóa học: nước (H2O) và carbon dioxide CO2).
Oxygen and Sugar!
II. Bộ máy quang hợp
1. Lục lạp
Lục lạp là bào quang thực hiện quá trình quang hợp. Một màng kép bao quanh lục lạp. Bên trong của lục lạp là những cấu trúc đĩa giống như được gọi là màng thylakoid. Những đĩa thylakoid được xếp chồng lên nhau. Xung quanh các đĩa thylakoid được màng thylakoid phức tạp. Bên trong màng thylakoid là khoảng gian màng thylakoid. Một chồng của màng thylakoid được gọi là một Granum và một số ngăn xếp của các màng thylakoid được gọi là Granna. Trong lục lạp và xung quanh Granna là một chất lỏng đậm đặc gọi là chất nền.
LEAF CROSS SECTION
MESOPHYLL CELL
LEAF
Chloroplast
Mesophyll
CHLOROPLAST
Intermembrane space
Outer
membrane
Inner
membrane
Thylakoid
compartment
Thylakoid
Stroma
Granum
Stroma
Grana
2. Các sắc tố
Clorophin
Carotenoit
Phycobilin và sắc tố của dịch tế bào.
Chlorophyll a & b
Chl a has a methyl group

Chl b has a carbonyl group
Chloroplast
Light
Stack of
thylakoids
ADP
+ P
NADP
Stroma
Light
reactions
Calvin
cycle
Sugar used for
 Cellular respiration
 Cellulose
 Starch
 Other organic compounds
III. Pha sáng của quang hợp
Có rất nhiều bước sóng khác nhau của ánh sáng mà mắt có thể nhìn thấy. Cùng với nhau, những bước sóng này, tạo nên quang phổ ánh sáng nhìn thấy. Bước sóng khác nhau tương ứng với màu sắc khác nhau trong quang phổ. Ví dụ: màu tím có bước sóng rất ngắn. Đây là bước sóng rõ rệt nhỏ nhất của mắt người. Màu đỏ, mặt khác, có bước sóng rất dài. Đây là bước sóng dài nhất thấy rõ bằng mắt thường. Tất cả các màu sắc khác mắt người có thể phát hiện có bước sóng nằm giữa màu tím và màu đỏ
Giai đoạn đầu tiên của quang hợp là một chuỗi các phản ứng, được gọi là phản ứng với ánh sáng, lấy tên từ một thực tế rằng ánh sáng là cần thiết. Các sản phẩm của phản ứng ánh sáng là ATP, NADPH và oxy. ATP và NADPH là, các phân tử năng lượng lưu trữ đặc biệt. Năng lượng được lưu trữ trong các phân tử này sau đó được sử dụng để tạo glucose, đó là các phân tử thực vật sử dụng để lưu trữ năng lượng lâu dài
Khi một sắc tố trong quang hợp này bị tác động bởi các bước sóng của ánh sáng, nó hấp thụ các photon và trở thành trạng thái khích thích. Trong trạng thái kích thích này, các sắc tố mang một điện tử mà chuyển động dọc theo một loạt các phân tử sắc tố diệp lục a cho đến khi tới trung tâm phản ứng. Các trung tâm phản ứng lần lượt trở thành dạng kích thích và giải phóng các electron riêng của mình để các phân tử nhận điện tử.
1. Quang Phosphoryl hoá vòng

Điện tử được vận chuyển quay vòng (e- run in a cycle)
Phosphoryl hóa ADP thành ATP bằng con đường hóa thẩm thấu. (photophosphorylation of ADP to make ATP) by chemiosmosis
Không tạo thành carbonhydrat (No carbohydrate made)
Chỉ sử dụng P700. (Uses only P700)
Quang Phosphoryl hóa vòng
(Cyclic Photophosphorylation)
E
P700
1O Electron acceptor
Ferredoxin (Fd)
(E0 = O,43V)
Plastoquinone (PQ)
(E0 = 0,06V)
Plastocyanin
(E0 = O,365V)
hn
Cytochrome b/f
Photosystem I
2e-
2e-
2e-
2e-
2e-+2H+
- 0,6
+ 0,43
nADP + nP nATP + nH2O
 
Enzym
2. Quang Phosphoryl hoá không vòng
Điện tử được chuyển hóa từ sự phân ly nước.
(e- derived from splitting of water)
Giải phóng ra Oxy phân tử (Releases molecular oxygen)
Tạo ATP. (Makes ATP)
Tạo Carbonhydrat là NADPH (chất nhận e cuối cùng) để tham gia vào chu trình Calvin. (Makes carbohydrate b/c NADPH (terminal e- acceptor) passes to the Calvin Cycle)
Sử dụng P700 và P680. (Uses P700 and P680)
Quang Phosphoryl hóa không vòng
(Noncyclic Photophosphorylation)
H2O + ADP + P +2NADP+ ATP +2NADPH + ½ O2
Enzym
2 H + 1/2
Water-splitting
photosystem
Reaction-
center
chlorophyll
Light
Primary
electron
acceptor
Energy
to make
Electron transport chain
Primary
electron
acceptor
Primary
electron
acceptor
NADPH-producing
photosystem
Light
NADP
1
2
3
How the Light Reactions Generate ATP and NADPH
ATP synthase
ATP synthase là một hệ thống enzyme kéo dài trên màng thylakoid. Trong một cách rất trật tự, proton ra khỏi khoang màng thylakoid thông qua việc thông qua cung cấp bởi enzyme này. ATP synthase chuyển đổi ADP (một phân tử năng lượng thấp) vào ATP (một phân tử có chứa một năng lượng rất cao)
IV. Pha tối của quá trình quang hợp
Trong các phản ứng tối, phân tử giàu năng lượng ATP và NADPH được tạo ra trước đó được sử dụng để giúp chuyển carbon dioxide (CO2) thành các phân tử hữu cơ cần thiết cho cây, như glucose. Điều này bao gồm một loạt các phản ứng rất phức tạp của chu trình Calvin
Glucose là một phân tử đường có chứa 6 nguyên tử carbon. CO2, các hợp chất được sử dụng để tạo thành glucose, chỉ chứa một nguyên tử carbon. Do đó, sáu phân tử của carbon dioxide phải đi vào chu trình Calvin để tạo một phân tử glucose duy nhất.
Carbon dioxide từ không khí xâm nhập vào tế bào thực vật và sau đó khuếch tán vào chất nền của lục lạp. Ở đó, nó được đưa vào chu trình Calvin. Bước đầu tiên trong chu kỳ này là sự kết hợp của 6 phân tử CO2 với 6 phân tử của một hợp chất gọi là ribulose bisphosphate (RuBP). Các hợp chất này mới là không ổn định, và nhanh chóng phá vỡ một nửa, hình thành 12 phân tử bền vững, 3 hợp chất có chứa cacbon ổn định.
12 phân tử bây giờ trải qua một loạt các phản ứng thúc đẩy bởi ATP và NADPH được tạo ra trước đó. Vào cuối những phản ứng này, 12 phân tử của một hợp chất gọi là phosphoglyceraldehyde (PGAL) được hình thành.
PGAL là một hợp chất rất quan trọng trong chu trình Calvin. Đây là chất được sử dụng để làm cho glucose. Hai phân tử PGAL (trong đó, một lần nữa, có chứa 3 nguyên tử cacbon) được kết hợp để tạo một phân tử glucose (trong đó có chứa 6 nguyên tử carbon).
Thylakoid
compartment
(high H+)
Thylakoid
membrane
Stroma
(low H+)
Light
Antenna
molecules
Light
ELECTRON TRANSPORT
CHAIN
PHOTOSYSTEM II
PHOTOSYSTEM I
ATP SYNTHASE
V. Năng suất quang hợp
Trong một quá trình được gọi là quang hợp, thực vật chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng được lưu trữ trong các liên kết hóa học của các phân tử nhất định. ATP và NADPH là năng lượng ngắn hạn lưu trữ phân tử. Glucose và các hợp chất hữu cơ khác là phân tử lưu trữ năng lượng lâu dài sản xuất trong quá trình quang hợp.
[email protected]
The end
…and good luck