Pha sang quang hop*

Chủ đề:
PHA SÁNG QUANG HỢP
GVHD: TS.Lê Thị Trung
SVTH: Lê Thúy Hằng
Phan Thanh Quỳnh Như
Lê Nguyễn Thu Ngàn
Nguyễn Trường Giang

Khoa Sinh
Lớp: Sinh-nông III
Nhóm 4
A.Đặt vấn đề
B.Nội dung
I.Tổng quan
1.Định nghĩa
2.Cấu trúc tham gia-đơn vị quang hợp
II.Pha sáng Quang hợp
*******Bản chất ánh sáng-Nguyên tắc kích thích điện tử
1.Quá trình quang vật lý
1.1.Sự hấp thu năng lượng ánh sáng của Chlorophyl
1.2.Sự di chuyển năng lượng
2.Quá trình quang hóa
2.1.Quang hóa khởi nguyên
2.2.Quang phân ly nước
2.3.Photphorin hóa quang hóa
C.Tổng kết
D.Tài liệu kham khảo

Dưới tác động của lượng khí thải do các hoạt động của con người, nhiệt độ thế giới sẽ tăng lên 3oC vào năm 2050, theo các báo cáo của nhóm điều tra đa chính phủ về thay đổi khí hậu được công bố ngày 4-5-2006
I.Tổng quan
Định nghĩa.
Quang hợp là quá
trình biến đổi các chất
vô cơ đơn giản thành
các hợp chất hữu cơ
phức tạp có hoạt tính
cao trong cơ thể thực
vật, dưới tác dụng
của ánh sáng mặt trời
và sự tham gia của hệ
sắc tố thực vật.
Tổng quan quá trình quang hợp
Bản chất của quá trình quang hợp là sự khử khí CO2 đến cacbon hydrat với sự tham gia của năng lượng ánh sáng do sắc tố thực vật hấp thụ
Đối với tất cả thực vật và phần lớn các vi sinh
vật quang hợp thì nguồn hydro khi tổng hợp các
phân tử hữu cơ là H2O. Do đó, phản ứng tổng
quan của quang hợp được viết như sau:
CO2 + H2O + ánh sáng [ CH2O] + O2
Tuy nhiên là để tổng hợp một phân tử glucoz
phải cần 6 phân tử CO2 và H2O :
6CO2 + 6H2O + ánh sáng  C6H12O6 + 6O2
2. Các cấu trúc tham gia quang hợp
Ở thực vật, diệp lục chứa trong một số bộ
phận như đài hoa, vỏ non của cành, vỏ quả
lúc còn non, nhưng lá xanh chứa nhiều diệp
lục, các sắc tố quang hợp khác và lục lạp
phát triển có cấu trúc phù hợp với chức
năng quang hợp.
2.1 Hình thái lá :
lá thường dạng
bản và mang đặc
tính hướng quang
ngang, nên luôn luôn
vận động sao cho
mặt phẳng của lá
vuông góc với tia
sáng mặt trời để
nhận nhiều nhất
năng lượng ánh sáng.
Lá hứng ánh sáng
2.2 Về giải phẫu:
Lớp mô giậu dày chứa lục lạp nằm sát ngay mặt trên lá dưới lớp biểu bì
Lớp mô xốp có khoảng trống gian bào lớn ( nơi chứa CO2 cung cấp cho quá trình quang hợp)
Ngoài ra lá còn có mạng lưới mạch dẫn dày đặc.
Hệ thống dày đặc các khí khổng ở mặt trên và mặt dưới của lá.
Lục lạp: là bào quan thực hiện quá trình quang hợp ở thực vật bậc cao nên có cấu trúc phù hợp với chức năng đó.
Hình thái
Lục lạp thường có hình bầu dục có kích thước trung bình của
đường kính khoảng 46µm, độ dày khoảng 23μm.
Cấu trúc lục lạp:
Bao quanh lục lạp là lớp màng kép gồm 2 màng cơ sở cách nhau bởi một lớp màng chứa đầy dịch.
Trong khối cơ chất có các bản mỏng (lamen). Các lamen có thể xếp riêng rẻ từng chiếc, đó là các Tilacoit cơ chất. Ở nhiều lục lạp, các lamen xếp chồng lên nhau thành từng hạt (gran), đó là các Tilacoit hạt.
Thylakoid gồm lớp trong và lớp ngoài do màng cơ sở cấu trúc nên. Trên mỗi màng cơ sở, ngoài Protein và Lipid cấu trúc nên còn có các sắc tố các enzym, các hệ vận chuyển e- sắp xếp có trật tự, phù hợp với quá trình quang hợp.
Màng thylakoid không nhẵn và trên đó có những hạt nhỏ, đó là các quang toxom.
Cấu tạo màng Thylakoid
3. Đơn vị quang hợp
Tập hợp các sắc tố, các chất vận chuyển e- để tiến hành khử được 1 phân tử CO2 là 1 đơn vị quang hợp.
Thành phần 1 đơn vị quang hợp có khoảng 2400
phân tử Chl., 24 phân tử Quinon, 24 phân tử
Plastoquinon, 8 phân tử Xytocrom b, 4 phân tử
xytocrom f, 4 phân tử Plastocianin, 4 phân tử P700,
các chất vận chuyển e- trung gian, các enzym tham
gia photphoryl hóa. Các thành phần sắp xếp theo
trật tự xác định trên màng quang hợp phù hợp chuỗi
chuyển e- trong quang hợp.
II.Pha sáng quang hợp
Pha sáng QH
Giai đoạn quang lý
Giai đoạn quang hóa
Hấp thu NLAS của Chl
Sự di chuyển NL
Đồng thể
Dị thể
QH.Khởi nguyên
Quang p.ly nước
Photphoryl hóa quang hóa
Định nghĩa:
Đây là giai đoạn đầu tiên của quá trình
quang hợp bao gồm sự hấp thu năng lượng
ánh sáng và sự di trú tạm thời năng lượng
trong cấu trúc phân tử Chlorophyll.
Quá trình:
Bản chất ánh sáng – nguyên tắc kích thích điện tử
1.1.Sự hấp thu NLAS của Chlorophyll
1.2.Sự di chuyển năng lượng
1.GIAI ĐOẠN QUANG VẬT LÝ
Bản chất ánh sáng:
là những hạt Foton ( hay lượng tử) được
truyền đi liên tục theo dạng sóng – sóng ánh
sáng.
Sóng ánh sáng có dải bước sóng rộng từ
100 – 100.000nm, trong đó ánh sáng nhìn
thấy được có bước sóng 380 – 760nm. Ánh
sáng vùng này có bức xạ mạnh nhất và có ý
nghĩa với quang hợp.
Bản chất ánh sáng – nguyên tắc kích thích điện tử
Ánh sáng mang năng lượng. Năng lượng ánh sáng được tính theo công thức
Trong đó: E là năng lượng của Foton (eV)
h: hằng số Planek ( 6.625.10-34/s)
γ: tầng số ánh sáng
C: tốc độ ánh sáng ( 3.1010 cm/s)
λ: bước sóng ánh sáng (nm)
Vùng ánh sáng nhìn thấy
Các bước sóng ánh sáng mà Chlorophyll a và Chlorophyll b hấp thu
Nguyên tắc kích thích điện tử
Do ánh sáng mang năng lượng nên có khả năng gây ra những biến đổi lý hóa học các chất, đó là những phản ứng quang hóa.
Nếu ánh sáng có năng lượng quá lớn như tia X, tia γ… thì khi nguyên tử hấp thu năng lượng của các tia mà, e- lớp ngoài cùng được tiếp nhận thêm năng lượng làm cho năng lượng e- tăng lên nhiều làm cho e- có khả năng tách khỏi lực hút hạt nhân và tách ra khỏi nguyên tử thành e- tự do, còn nhân bị ion hóa
Nếu tia sáng có năng lượng vừa phải, tương ứng
với các tia trong vùng ánh sáng nhìn thấy (λ= 380 –
760nm) thì khi hấp thụ năng lượng của Foton ánh
sáng, nguyên tử trở thành trạng thái kích động e-
Đối với phân tử, quá trình hấp thu năng lượng có phức tạp hơn. Vì phân tử do nhiều nguyên tử cấu trúc nên, nếu phân tử do nhiều nguyên tử khác cấu tạo nên thì mức năng lượng cơ sở của các e- ở các nguyên tử đó khác nhau, cho nên khi tiếp nhận cùng một năng lượng ánh sáng như nhau, các e- đó sẽ nâng lên các quỹ đạo mới cũng có khác nhau. Đối với phân tử Chlorophill quá trình xảy ra theo nguyên tắc đó
(a)
(b)
Quá trình hấp thụ ánh sáng của nguyên tử a và phân tử b
1.1.Sự hấp thu năng lượng ánh sáng của Chlorophyll

-Khi phân tử Chl. hấp thụ tia đỏ, năng lượng e- được nâng lên 41 kcalo, tạo nên trạng thái singlet 1 .Ở trạng thái này cũng không bền nó chỉ tồn tại với thời gian 10-9s và mất dần năng lượng quay về trạng thái cơ bản.
+Trạng thái singlet 1 năng lượng mất đi ở nhiều dạng : mất đi do huỳnh quang do kích thích các phân tử hay mất đi dưới dạng nhiệt.
+Năng lượng cũng có thể không mất đi hoàn toàn mà chỉ mất đi một ít ở dạng nhiệt để chuyển sang trạng thái Triplet ứng với mức năng lượng 31 Kcalo.Trạng thái này tồn tại khoảng 10-3s.

+Năng lượng ở trạng thái này gặp điều kiện thuận lợi sẽ tham gia vào các phản ứng quang hoá, ngoài ra cũng có thể mất năng lượng ở các dạng lân quang,nhiệt năng lượng kích thích…để trở về trạng thái cơ bản.
-Khi hấp thụ các Foton ánh sáng,phân tử Chl. trở thành trạng thái kích động điện tử,các e của chúng giàu năng lượng hơn và tuỳ điều kiện mà năng lượng điện tử đó chuyển thành năng lượng quang hoá,tích vào các sản phẩm quang hoá khởi nguyên.Kết quả của quá trỉnh hấp thụ ánh sáng của Chl. là chuyển từ dạng năng lượng ánh sáng sang năng lượng e của Chl.

- Trong lục lạp,khi có ánh
sáng các sắc tố không phải
đều tiếp nhận được năng
lượng như nhau.Đồng thời
cũng không phải mọi sắc tố
khi nhận năng lượng ánh
sáng điều có thể tiến hành
các phản ứng quang hoá
mà chỉ có các phân tử Chl.
ở hai tâm quang hợp mới
trực tiếp tiến hành các phản
ứng đó.
1.2.Sự di chuyển năng lượng
Sơ đồ sự di chuyển năng lượng
Sự di chuyển năng lượng
Sự truyền đồng thể
Sự truyền dị thể
là quá trình truyền năng lượng
từ phân tử này sang phân tử khác
của cùng một loại sắc tố như Chl.a
truyền sang Chl.a.
Quá trình này được truyền
theo cơ chế cộng hưởng.
các kích thích điện tử di chuyển
không theo hướng nhất định trong
mạng các sắc tố cùng loại và truyền
năng lượng đến các phân tử mà
kích thích tử tiếp xúc,nhờ đó mà
năng lượng được truyền từ phân tử
này sang phân tử khác.
Nhờ vào khả năng huỳnh
quang của các sắc tố mà các loại
sắc tố khác nhau
Truyền năng lượng cho nhau qua
cơ chế truyền dị thể.
Quá trình truyền năng lượng theo
cơ chế này chỉ thực hiện theo
hướng xác định và không có khả
năng truyền ngược lại
+ Quá trình này truyền theo tuần tự:
Carotenoic  Ficoerytrin 
Ficoxianin  Chl.b  Chl.a-685 
Chl.a 700 (là chặng cuối của chuỗi
truyền năng lượng)
=>Quá trình biến đổi trạng thái của sắc tố ở giai đoạn quang lý có thể tóm tắt như sau:
Chl + hv  Chl*  Chl**
Clorophin Năng lượng ánh sáng Clorophin Clorophin
ở trạng thái ở trạng thái ở trạng thái
bình thường kích thích bền thứ cấp
2.Quá trình quang hóa
2.1.Quang hóa khởi nguyên
2.2.Quang phân ly nước
2.3.Photphorin hóa quang hóa
Các hệ quang thu năng lượng mặt trời
-Trong màng thylakoid,Chl a,Chl b,và các carotenoid họp thành từng nhóm 200-300 phân tử sắc tố liên kết với các protein. Trong tập hợp này chỉ có Chl a có khả năng phóng thích các e- được kích hoạt của nó cho chất nhận e- thứ nhất và sẽ khởi động các phản ứng sáng của quang hợp.
Các hệ quang thu năng lượng mặt trời
-Người ta chứng minh trong màng thylakoid có những đơn vị thu ánh sáng gọi là hệ quang (PS).Mỗi hệ quang gồm một bộ ba:
+Cặp phân tử Chl a,tạo nên một dimer, gọi là trung tâm phản ứng.
+Các phân tử thu ánh sáng khác, gọi là anten thu ánh sáng ,có chức năng thu photon và chuyển năng lượng từ phân tử này sang phân tử khác cho đến trung tâm phản ứng.
+ Chất nhận e- thứ nhất.
Tổ chức một đơn vị quang hợp trong màng thylakoid
Các hệ quang thu năng lượng mặt trời
-Có 2 kiểu hệ quang :
+ Hệ quang I(PSI):
Trong hệ quang I,phân tử Chl a của trung tâm phản ứng được gọi là P700,vì hấp thu tốt nhất ánh sáng đỏ có độ dài sóng 700nm.
+ Hệ quang II(PSII):
Trong hệ quang I,phân tử Chl a của trung tâm phản ứng được gọi là P680,vì hấp thu tốt nhất ánh sáng đỏ có độ dài sóng 680nm.

Sự chuyển điện tử trong quang hợp
-Dòng e- quang hợp trong màng thylakoid:
+Khi nhận photon từ anten thu năng lượng,trung tâm phản ứng của mỗi hệ quang sẽ phóng thích e- được kích hoạt cho chất nhận e- thứ nhất. Sau này e- được đưa vào dòng e- quang hợp trong màng trong thylakoid.
Sự tổ chức của chuỗi quang hợp trong màng thylakoid
Sự chuyển điện tử trong quang hợp
-Có 2 dòng e- quang hợp:
+Dòng e- vòng tạo ATP và chỉ dùng hệ quang I.
+Dòng e- không vòng tạo ATP, NADPH và O2,dùng 2 hệ quang I và II
Dòng e- vòng:
-Dòng e- vòng chỉ liên quan tới PSI và chỉ sinh ATP không sinh NADPH và O2.
-Gọi là “vòng” vì các e- cao năng rời trung tâm phản ứng và trở lại trung tâm phản ứng (P700) sau khi qua 1 chuỗi vận chuyển e-


Hệ Quang I
-Khi anten thu 1 photon và chuyển năng lượng tới P700,e- cao năng từ Chl a của P700 sẽ được chuyển đến chất nhận e- thứ nhất. Sau đó chất nhận e- thứ nhất sẽ chuyển e- cho chất nhận e- thứ nhất của chuỗi vận chuyển e-.Từ đó e- theo chuỗi,từ phân tử chuyển e- này tới phân tử chuyển e- khác nhờ các phản ứng oxi hoá khử.
-Electron mất dần năng lượng khi qua các bước của chuỗi, để rồi sau cùng trở lại P700 ở mức năng lượng thấp của trạng thái căn bản.Một phần năng lượng sinh ra từ các phản ứng oxy hoá khử được dùng để tạo ATP theo cơ chế hoá thẩm.
Sự chuyển điện tử trong quang hợp
Dòng e- không vòng:
-Là con đường dùng 2 hệ quang I và II.
-Theo con đường này,e- đi từ H2O vào hệ quang II,theo chuỗi vận chuyển e- để tới hệ quang I.Từ hệ quang I,e- theo chuỗi vận chuyển e- khác để tới NADP+.Cần 2e- để khử NADP+ thành NADPH.Qúa trình này gọi là không vòng,vì các e- không quay trở lại điểm khởi đầu.
Sơ đồ Z của quá trình chuyển e- trong quang hợp
Ở hệ quang I,các photon cung cấp năng lượng cho anten giúp chuyển 2e- cao năng từ cặp Chl a tới chất nhận e- thứ nhất của P700.
Từ đây,2e- qua 1 chuỗi vận chuyển e- ngắn để tới NADP+,giúp sự tạo thành NADPH.
=>P700 mất 2e- trong sự tạo NADPH,chính hệ quang II trả lại e- bị mất cho P700
Sự chuyển điện tử trong quang hợp
Ở hệ quang II,sự hấp thụ ánh sáng giúp sự chuyển 2e- từ P680 tới chất nhận e- thứ nhất của hệ quang II.
Các e- sau đó theo chuỗi vận chuyển e-(xuống dốc năng lượng) tới P700 để trả lại các e- mà P700 đã chuyển đi.
Khi hệ quang II chuyển 2e- cho P700,thì P680 sẽ tạo 1 lực hút mạnh các e- của H2O và nhận lại 2e- bị mất.
Sự chuyển điện tử trong quang hợp
Khi bị mất 2e- phân tử H2O bị phân cắt (oxi hoá) để sinh ra 2H+ và ½ O2.
2H+ sẽ ở lại trong lục lạp,còn ½ O2 sẽ kết hợp với ½ O2 khác (từ sự phân cắt H2O) để tạo O2. O2 sẽ được khuyết tán ra khỏi tế bào thực vật qua khí khẩu.
Sự chuyển điện tử trong quang hợp
NADPH và O2 được sinh ra trực tiếp từ các phản ứng oxi hoá khử.ATP được tổng hợp theo cơ chế hoá thẩm.
Trong cả 2 con đường vận chuyển e-,sự tạo ATP đều được tạo bởi lực dẫn proton.
Cơ chế hoá thẩm
Hai hệ quang,các chuỗi vận chuyển e- và phức hợp ATP synthase đều có vị trí quan trọng trong màng thylakoid.
Theo cách sắp xếp đặc biệt,1 phần năng lượng phóng thích đặc biệt trong dòng e- được dùng để bơm cácion H+ qua màng thylakoid,từ stroma vào khoảng trong thylakoid.
xin các bạn chú ý
Năng lượng ánh sáng được hệ quang II hấp thụ,được chuyển đến phân tử P680.Năng lượng được sử dụng để đưa 2 e- cao năng đến chất nhận e- đầu tiên.
Phân tử P680 nhận lại điện tử bị mất đi bằng cách tạo 1 lực hút mạnh các e - của H2O.
E- được chuyển qua 1 loạt những chất nhận trong chuỗi truyền điện tử. Trong mỗi chất nhận,điện tử có mức năng lượng thấp hơn so với chất nhận điện tử thứ nhất.Năng lượng bị mất đi trong mỗi bậc được gìanh cho việc tổng hợp ATP.
Những chất nhận điện tử trong chuỗi truyền điện tử bao gồm những phân tử protein như:Plastocyanin (Pc),Plastoquinone (Pq) và Cytochrome(Cyt) .Pc là protein có chứa nguyên tử Cu,Cyt có chức năng vận chuyển e - nhờ nguyên tử Fe có khả năng oxy hoá khử thuận nghịch tạo nên.
E - được chuyển đến P700 của hệ quang I,photon lại tiếp tục cung cấp năng lượng cho anten để đưa điện tử lên mức năng lượng cao hơn và e - được đưa đến chất nhận điện tử thứ nhất của quang hệ I.
E - được chuyển đến Ferredoxin(Fd),sau đó với sự giúp đỡ của NADP+_ redutase,NADP bị khử thành NADPH.ATP và NADPH được tạo thành trong suốt quá trình phosphoryn quang hoá.
phim
1/8
-Hệ thống quang I: khử NADP+ -> NADPH
-Hệ thống quang II: Oxy hoá nước -> O2
-Những chất càng nằm về sau trong chuỗi truyền thì có mức năng lượng càng thấp,và có hoạt tính khử càng cao. Đó là do ảnh hưởng bởi lực hút của điện tử.


2/8
-P680 chỉ gồm chất diệp lục tố a(Chl.a) và là trung tâm hoạt động của hệ quang hoá II.
-P680+ sẽ chuyển e - đến Pheophytin a.
-P680 sẽ lấy e- từ H2O đến OEC và ‘Z’
-

3/8
e- sẽ di chuyển từ pheophytin a đến QA và sau đó đến QB
2 điện tử được P680 hấp thụ sẽ di chuyển 2 e- xuyên qua hệ thống này đến QB2-.
-QB2- sẽ giữ lại 2e- tại bề mặt của chất nền để tạo thành QBH2 (Plastoquinol)
-QBH2 sẽ trao đổi với điện tử ở vách tế bào của phân tử Plastoquinone (QB)
4/8
-e - trong QH2 sau đó sẽ được chuyển qua cytochrome b6F trong chu trình Q.
Sau đó mỗi điện tử sẽ được chuyển đến cyt b6F,2e- được di chuyển đến Pc từ chất nền đến màng thylakoid theo chu trình Q.
ADP + Pi ATP
3H+
5/8
-plastocyanin là 1 tấm màng protein chuyển động ở ngoại vi.
6/8
-P700 là trung tâm hấp thụ ánh sáng của hệ quang I.
-P700+sẽ chuyển e- từ 1 chuỗi mang điện về lại P700+.
-sự oxh điện tử P700+,nhận được 1 e- từ plastocyanin đến sẽ tạo được P700.
7/8
-khi không theo chu trình,e- sẽ di chuyển từ hệ quang I đến ferredoxin-NADP+ - Reductase.
-Ferredoxin-NADP+ - redutase sẽ khử NADP+ thành NADPH.
2NADP+ +2H+ 2NADPH
8/8
-Nếu theo chu trình,e- sẽ quay lại hệ quang I đến plastoquinone theo đường Cyt b6F
-Con đường này sẽ tạo ra ATP nhưng không tạo NADP+
Quang phân ly H2O
Bằng phương pháp đồng vị phóng xạ(O18),ngày nay người ta đã xác định được rằng,oxi giải phóng ra trong quá trình quang hợp ở cây xanh là O2 từ H2O chứ không phải từ CO2 như trước đây đã quan niệm.Như vậy là trong quá trình quang hoá xảy ra quá trình quang phân ly H2O gắn liền với hoạt động của PSII.
Quang phân ly H2O
Qúa trình quang phân ly H2O xảy ra theo các phương trình sau
Sơ đồ quá trình trao đổi e- do H2O tách ra
Quang phân ly H2O
 H+ do quang phân ly H2O tạo ra sẽ cung cấp cho NADP để cùng hệ quang I tạo ra NADPH2.e- truyền cho P680, O2 thải ra môi trường.
=>H2O đóng vai trò cung cấp nguồn H+ để tạo nên chất khử mạnh NADPH2, đồng thời là nguồn bổ sung e- cho P680, để sau đó e- cùng NADP và H+ tạo ra NADPH2. Trong quá trình di chuyển của e-,năng lượng được thải ra được tích lại dưới dạng ATP,Bởi vậy, các sản phẩm của pha sáng
(O2,ATP,NADPH2) đều liên quan trực tiếp đến quá trình quang phân ly H2O
a.Định nghĩa:
Quá trình tổng hợp nên ATP trong quang hợp gọi là quá trình photphoryl hóa quang hóa.
Quá trình này xảy ra đồng thời với quá trình truyền điện tử trong quang hợp
PTTQ:

2.3.Photphorin hóa quang hóa
- Năm 1954,Arnon đã phát hiện ra hai hình thức photphoryl hóa trong quang hợp,đó là photphoryl hóa vòng và photphoryl hóa không vòng
- Năm 1969,Arnon lại phát hiện thêm hình thức photphoryl hóa vòng giả


a.1.Photphoryl hóa vòng
Sơ đồ photphoryl hóa vòng
Vị trí: hệ quang hóa I.
Điều kiện: chỉ xảy ra ở đk cây thiếu nước và ở VK quang hợp.
Đặc trưng:
+ là sự di chuyển theo con đường vòng ,xuất phát từ P700 qua hệ thống vận chuyển e- trong tâm quang hợp I rồi quay trở về P700
+ Trong quá trình di chuyển e-,năng lượng thải ra tổng hợp ATP
Diễn biến:
+ cứ 2 foton kích
động được 2 e- di
chuyển từ P700 đến
X.
+ Ở mức năng lượng
cao của X,e- di
chuyển qua Fd,Cyt
b6,Cyt f,Pc và trở về
P700,đồng thời mất
dần năng lượng.
Sơ đồ photphoryl hóa vòng
Kết quả:
+ Năng lượng thải ra ở
quá trình trên dùng để
tổng hợp ATP tại 2 giai
đoạn:
Từ Fd đến Cyt 6
Từ Cyt 6 đến Cyt f
Trong đó ATP chủ
yếu được tổng hợp vào
giai đoạn sau,còn giai
đoạn đầu ít có khả năng
xảy ra hơn.
+ Bởi vậy cứ 2 e- di
chuyển tổng hợp đươc 1-2
ATP (thường người ta chỉ
tính 1ATP)
Sơ đồ photphoryl hóa vòng
a.2.Photphoryl hóa không vòng
Vị trí: cả 2 hệ quang hóa
ĐK: Có sự tham gia của nước.
Gắn với con đường vận chuyển điện tử không vòng
Sơ đồ photphoryl hóa không vòng
Sơ đồ photphoryl hóa không vòng
Điện tử trong photphoryl hóa không vòng đi từ H2O đến P680 qua hệ vận chuyển e- của 2 tâm quang hợp đến P700,sau đó đến Fd để tiến hành khử NADP thành NADPH2
Sơ đồ photphoryl hóa không vòng
Trong quá trình di chuyển đó,e- hai lần cần nhận năng lượng foton để kích động (từ P680 và P700) và có giai đoạn thải năng lượng để tổng hợp ATP (từ Cyt 6 đến Cyt f)
So sánh Photpho hóa quang hợp
vòng và không vòng
a.1.Photphoryl hóa vòng
- Sự tham gia: p.ứng ánh sáng 1
Chất tham gia: ADP,H3PO4
Sản phẩm: ATP
Hiệu quả năng lượng
+ Với Foton đỏ: khoảng 8.7 %
+ Với Foton xanh: khoảng 5.6%
a.2.Photphoryl hóa không vòng
Phản ứng ánh sáng 1 và p.ứng ánh sáng 2
ADP,H3PO4,H2O,NADP
ATP,O2,NADPH2

+ khoảng 36 %
+ khoảng 23 %
a.3.Photphoryl hóa vòng giả
P680
Q
P700
X
Cyt f
Cyt 6
PQ
ADP + Pi
ATP
Fd
O2
H2O
H2O
H+
e -
e -
Sản phẩm tạo ra không có NADPH2 mà tái tạo lại phân tử H2O mới
Trong điều kiện hiếu khí ,không có NADP, thiếu nước….trong 1 số thực vật có xảy ra quá trình photphoryl hóa mà O2 làm chất nhận H+ và e- thay cho NADP
Trong lục lạp, ATP được tổng hợp như thế
nào? Có nhiều giả thuyết, trong đó phổ biến
nhất là thuyết hóa thẩm thấu do Peter
Mitchele đưa ra năm 1961. Giả thuyết này
dựa trên cơ sở là kết quả sự dẫn truyền điện
tử làm bơm ion H+ xuyên qua màng sinh ra
một khuynh độ hóa điện, khuynh độ này
cung cấp năng lượng để tổng hợp ATP.
Cơ chế quá trình photphoryl hóa được giải thích bởi thuyết hóa thấm của Mitchell
- Do sự phân bố H+ và e- ở bên trong và bên ngoài Tilacoit
khác nhau tạo nên gradien pH.Từ gradien pH tạo thành năng
lượng hóa thẩm (thẩm thấu hóa học).Năng lượng đó lại được
dùng để tổng hợp ATP
Cơ chế quá trình photphoryl hóa được giải thích bởi thuyết hóa thấm của Mitchell
Kết quả: Nhờ hấp thụ năng lượng ánh sáng,clorophin đã tạo ra được “lực đồng hóa” (ATP,NADPH2) cho quá trình khử CO2 ở pha tối
quang phân ly nước (phân tử nước bị phân ly dưới tác động của năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ). Quá trình quang phân ly này diễn ra tại xoang của Tilacôit theo sơ đồ phản ứng sau:


Các electron xuất hiện trong quá trình quang phân ly nước đền bù lại các electron của diệp lục a bị mất khi diệp lục này tham gia truyền electron cho các chất khác. Các proton đến khử NADP+ (nicôtinamit ađênin đinuclêôtit phôtphat dạng ôxi hoá) thành dạng khử (NADPH)
Sản phẩm của pha sáng gồm có : ATP, NADPH2 và O2
C.Tổng kết – Ý nghĩa
Pha sáng của quang hợp là pha chuyển hoá năng lượng của ánh
sáng đã được diệp lục hấp thu thành năng lượng của các liên kết hoá
học trong ATP và NADPH2
Nơi diễn ra pha sáng là màng Tilacoid
Cách thức tiến hành: Trong pha sáng diễn ra 2 quá trình
a.Quá trình quang lý

b.Quá trình quang hóa gồm
Quang hóa khởi nguyên
Quang phân ly nước

Photphorin hóa quang hóa
*** Pha sáng được tổng kết như sau




2H20 ------> 4H+ + 4e- + 02
Chl + hv  Chl*  Chl**
12 H2O + 12 NADP + 18 ADP + 18Pi  6 O2 + 12 NADPH2 + 18 ATP
 Ý nghĩa: Tạo ra “lực đồng hóa” (ATP,NADPH2) cho quá trình khử CO2 ở pha tối
D.Tài liệu kham khảo
Sinh lý học thực vật, Vũ Văn Vụ,NXB.GD
Chuyên đề sinh học thực vật,Vũ Đức Lưu,NXB.GD
Giáo trình quang hợp, Nguyễn Bá Lộc,NXB.Huế,2002