Quang hợp

Bộ giáo dục & đào tạo
Sở giáo dục đào tạo tháI nguyên

Tập huấn chương trình,
sách giáo khoa lớp 11
Môn sinh học

Người trình bày: Phạm Thị Uyên
Tháng 8 ? 2007
I.Quan điểm xây dựng chương trình chương trình
+Trình bày theo cấp độ tổ chức của hệ thống sống(Cấu trúc hệ thống):
Tế bào => cơ thể =>quần thể ?loài=>quần xã, sinh quyển
+ Sinh 11 đề cập về sinh học cơ thể, cơ bản không đưa thêm nhiều kiến thức mới nhưng cấu trúc theo định hướng trên, có tham khảo chương trình một số nước, bảo đảm kiến thức hiện đại, cập nhật.
+Từ quan điểm xây dựng cấu trúc chương trình=>khai thác kiến thức trên cơ sở đó(xây KT mới trên nền KT cũ, đảm bảo tính lô gíc)
II.Chương trinh sinh học 11: 52 tiết (KHTN + cơ bản)
+ Phần sinh học cơ thể:
Sinh lí thực vật
Sinh lí động vật
38 tiết lí thuyết+ 8 tiết thực hành
6 tiết ôn tập và kiểm tra đánh giá
ChươngI: Chuyển hoá vật chất và năng lượng
ChươngII: Cảm ứng
ChươngIII: Sinh trưởng và phát triển
ChươngIV: Sinh sản

TV=>ĐV
Chuyển hoá vật chất và năng lượng
A. Chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật
Hai bộ sách có sự khác biệt: do 2 nhóm tác giả viết
+Sinh học 11 bao gồm các tác giả:Nguyễn Thành Đạt - Lê Đình Tuấn- Nguyễn Như Khanh.
+ Sinh học 11 nâng cao các tác giả: Vũ Văn Vụ - Vũ Đức Lưu- Nguyễn Như Hiền-Trần Văn Kiên-Nguyễn Duy Minh- Nguyễn Quang Vinh.
Bộ giáo dục đã thống nhất quyết định in 2 bộ sách với 2 cách trình bày khác nhau
III. Chương I: Chuyển hoá vật chất và năng lượng
*Đối với những địa phương thuận lợi,đph khó khăn
*Những điểm mới và khó
*Trọng tâm mỗi bài
a. Địa phương thuận lợi: TH thoát hơi nước, nhận biết các chất khoáng,chiết rút sắc tố và tách các sắc tố thành phần, qhợp và hô hấp ở TV, tìm hiểu hoạt động của tim ếch.
b.Đối với những địa phương khó khăn:
Phần phức tạp cơ chế Slí chuyển hoá vật chất và TĐ năng lượng (Bớt các câu hỏi *)
T.nghiệm phức tạp =>LàmT.ngh đơn giản rồi thảo luận
IV. Những điểm mới và khó
Bài 1: Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ
.Sự hấp thụ các ng.tố khoáng gắn liền với hấp thụ nước.
.Rễ cây hấp thụ NH4+ và SO42 -, không hấp thụ (NH4)2SO4 nguyên vẹn hoặc nguyên tố N hay S.
.Cây cạn =>khai thác hướng thích nghi:Tìm kiếm nguồn nước, hấp thụ nước, giảm thiểu sự mất nước của cơ thể.
. Nước => rễ: vào tế bào lông hút và tế bào non chưa bị Suberin hoá.
. Khoáng=>rễ : Con đường chủ động + thụ động
.Dòng nước và các ion khoáng từ đất vào mạch gỗ của rễ theo 2 con đường:
+ Con đường thành tế bào ? gian bào.(con đường theo không gian giữa các tế bào bên ngoài màng sinh chất), Nước=> lông hút=> gian bàoTB vỏ =>nội bì có đai Caspari chặn lại,điều chỉnh dòng vận chuyển vào trung trụ=> mạch gỗ của rễ.
+Con đường chất nguyên sinh- không bào.
(xuyên qua tế bào chất của các tế bào)
Bài 2: vận chuyển các chất trong cây
. Đặc trưng của mạch gỗ, mạch rây ?chức năng
. Phân biệt:
+Quản bào với mạch ống
+Mạch rây với mạch gỗ
+Dòng mạch gỗ với dòng mạch rây
+Động lực của dòng mạch gỗ với đ.lực dòng m.rây.
.Lực hút, lực đẩy, lực liên kết giữa các phân tử nước. .Sự chênh lệch áp suất thẩm thấu (lá) và (rễ)
Bài 3: Thoát hơi nước
1.Vai trò của thoát hơi nước:
.Dinh dưỡng nước và dinh dưỡng khoáng gắn liền với dinh dưỡng các bon
.Hơi nước thoát ? bơm hút phía trên
. Hơi nước thoát ? bảo vệ
Cơ thể thống nhất
2. Đặc điểm thích nghi sự thoát hơi nước + các tác nhân ah
.Thoát hơi nước qua khí khổng con đường chủ yếu TV cạn
.Nước là tác nhân trực tiếp điều tiết độ mở của khí khổng, các tác nhân khác như as, t0,muối khoáng ảnh hưởng đều thông qua hàm lượng nước có trong tế bào khí khổng.
. As, t0,muối khoáng thì as có vai trò chủ yếu điều tiết thời gian đóng mở lỗ khí thông qua hàm lượng K+ và đường Saccarozơ.
. K+ và đường Saccarozơ là chất thẩm thấu? hút nước làm tăng H2O trong TB khí khổng =>tăng sự thoát hơiH2O.
*Bảng 3 tr.16: kết quả thực nghiệm của Garô
Những số liệu nào trong bảng cho phép khẳng định, số lượng khí khổng có vai trò quan trọng trong sự thoát hơi nước của lá cây?
+ Mặt trên và mặt dưới lá có số lượng lỗ khí khác nhau=> lượng hơi nước thoát ra khác nhau.
b. Số lượng khí khổng và cường độ thoát hơi nước mặt trên và mặt dưới của lá cây đoạn nói lên điều gì?
+ Chứng tỏ hơi nước thoát qua lớp biểu bì của lá khi chưa bị cutin dày che phủ (thoát hơi nước qua cutin)
Bảng 3 trang 16:Tránh hiểu tất cả các loài mặt trên lá ít hoặc không có khí khổng.Tùy từng loài số lượng khí khổng mặt trên và mặt dưới lá khác nhau.
VD: Ngô mặt trên lá KK > mặt dưới lá
1cm2 biểu bì mặt dưới lá: 7684 TB lỗ khí,
1cm2 biểu bì mặt trên lá: 9300 TB lỗ khí.
Bài 4: Vai trò của các nguyên tố khoáng
.Đất là nguồn cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng cho cây: muối khoáng tồn tại dưới dạng không tan và hoà tan. Cây chỉ hấp thụ dạng ion.
.Hấp thụ khoáng phụ thuộc : Hàm lượng H2O, lượng O2, to, độ PH, VSV và cấu trúc của đất.
.Yếu tố quyết định năng suất phải bón phân bổ sung cho cây, đảm bảo cơ sở khoa học (h 4.3 trang 23 cb).


Bài 5,6: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật
.Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu của cây để hoàn thành chu trình sống qua sơ đồ thực nghiệm minh hoạ (h5.1 và 5.2)
.Nguồn Nitơ tự nhiên: khí quyển và đất
.Cây hấp thụ NH4 +, NO3- trong đó: NO3- là dạng oxi hoá nhưng Nitơ tồn tại trong hợp CHC trong cơ thể thực vật chỉ ở dạng khử (- NH2, =NH?)=> Phải có qt chuyển hoá nitơ dạng OXH thành dạng khử
(nitrat) NO3- => (nitrit) NO2- => (amôni)NH4+
. Nitơ tự do trong khí quyển cây không hấp thụ được
. Có 2 nhóm vi sinh vật cố định nitơ tự do: vi khuẩn lam (ở ruộng lúa) và vi sinh vật cố định nitơ (Rhizobium) nốt sần rễ cây họ đậu. Vai trò của enzim nitrogenaza:
-NH3 trong mô thực vật được đồng hoá theo 3 con đường:
Amin hoá,chuyển vị amin và hình thành amit (sgk)
.Hình thành amit ? khử độc NH3 dư thừa và tạo nguồn NH3 dự trữ cho quá trình tổng hợp amin khi cần.
VD:
Bài 8: Quang hợp ở thực vật
.QH ở cây xanh (mức độ cơ thể khác mức độ tế bào )
H8.1 QT QH diễn ra trong lá xanh không tách rời cành. Qh diễn ra trong sự phối hợp của nhiều tế bào, nhiều mô và cơ quan khác nhau (mô dẫn nước và các muối khoáng từ rễ=>thân=>cuống lá, gân lá => TB chứa diệp lục. CO2=> khí khổng của mô biểu bì, qua mô xốp bên trong lá => các tb chứa diệp lục. Khí O2 do quang phân li nước => khí khổng=> không khí. Sản phẩm quang hợp theo mạch dẫn gân lá=> cuống lá=> thân=> dự trữ)
QH?nhiềuTB,mô,c.quan khác nhau của ct nguyên vẹn
Phương trình tổng quát đầy đủ của quang hợp

6CO2 + 12H2O
NLAS
Hệ sắc tố
C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O
.Phương trình thể hiện được nguồn gốc các nguyên tử có mặt trong hợp chất hữu cơ cuối cùng nào.
VD: Câu 6 (tr 39- KHTN)
.Vai trò qhợp, khai thác dựa vào sơ đồ trên.
* Chú ý: Các hệ sắc tố và hình thái giải phẫu lục lạp
.Lục lạp là bào quan quang hợp chứa hệ sắc tố qh gồm: Diệp lục và carôtenôit. Các sắc tố này hấp thụ và truyền nlas cho diệp lục a ở trung tâm phản ứng. Sau đó nlas chuyển hoá thành nl hoá học ATP và NADPH.
Bài 9: Quang hợp ở các nhóm thực vật
c3,C4 và thực vật CAM
.Hai pha của quang hợp: Pha sáng và pha tối
+ Pha sáng:
. Cơ chế pha sáng giống nhau ở tất cả các loài thực vật C3, C4, CAM.
.Vị trí pha sáng trên tilacôit
.Quang phân li nước xảy ra trong xoang tilacôit
.Đích đến của các e- và prôton tách ra từ phân tử H2O.
. Điện tử do quang phân li H2O ?bù lại các điện tử diệp lục a đã mất khi sắc tố này tham gia truyền điện tử cho các chất khác.
.Prôton (H+) đến khử NADP+ thành NADPH + H+
(NADPH + H+ ? NADPH, NADPH2).

+ Pha tối: Cố định CO2 tại strôma

. Mối liên hệ 2 pha sáng và tối

TT bền thứ cấp
Sơ đồ tóm tắt quang phân li nước
NADP+
NADPH
Chu trình cố định CO2 ở thực vật C3
.Sản phẩm ổn định đầu tiên APG
. Chất cố định CO2 là RiDP
.Con đường C3 phổ biến ở nhiều loài TV
C5
C5
C5
C3
C3
C3
C3
C3
C4
C7
C5
C5
Tóm tắt sơ đồ tái tổ hợp chất nhận CO2 ban đầu RiDP
(Pha phục hồi theo tiêu chuẩn sinh hoá)
C2
.Một số loài TV nhiệt đới và cận nhiệt đới có thêm chu trình cố định CO2 bổ sung trước chu trình C3. Sản phẩm ổn định đầu tiên:h/c 4C (AOA, AM/ a.aspartic)chứ không phải APG như chu trình can vin =>( gọi là chu trình C4)
. Lá của TV C4với 2 loại TB quang hợp: lục lạpTB nhu mô thịt lá và lục lạpTB bao bó mạch=> pha tối chia 2 giai đoạn.
+ GĐ:Cố định CO2 vào hợp chất 3C (Phosphoenolpiruvat-PEP) =>h/c 4C (AOA) ở lục lạpTB nhu mô thịt lá .
+ GĐ:Cố định CO2 vào hợp chất 5C theo chu trình C3 để tổng hợp đường 6C ở lục lạpTB bao bó mạch.
H 9.3 (cb) 8.3 (KHTN)
Chu trình 1
Trong LL tế bào mô giậu
Enzim PEP-cacboxilaze
Chất nhận CO2 là PEP
Sản phẩm đầu tiên: axit oxaloaxetat, malic, aspartic (có 4C, chứa hai nhóm cacboxyl).
Chu trình 2
Trong LL tế bào bao bó mạch
Enzim Rubisco
Axit malic bị decacboxyl hoá tạo thành CO2 và axit pyruvic;
CO2 tham gia vào chu trình Calvin;
Axit pyruvic quay trở lại chu trình 1.
Con đường cacbon ở thực vật CAM
CAM – Crassulaceae acid metabolism (trao đổi axit ở họ thuốc bỏng);
Thực vật CAM thích ứng với
khí hậu khô nóng kéo dài.
.Nhóm thực vật sống ở vùng hoang mạc (TV mọng nước) thực hiện pha tối của qh theo chu trình CAM: Ban ngày khí khổng đóng CO2 bị ngăn cản => mô chứa lục lạp, khắc phục ban đêm khí khổng mở, CO2 khuếch tán vào lá được. h/c PEP trong không bào cố định tạm thời=>h/c 4C AOA nếu có NADPH2 => AM, nếu có NH3 thì AOA =>a.aspartic. Ban ngày khi có as các ax 4C di chuyển vào lục lạp phân li thành a.Piruvic (h/c 3C) + CO2, a.Piruvic trở lại không bào và chuyển hoá thành PEP tiếp tục nhận CO2 thành chu trình khép kín, còn CO2 => Strôma của lục lạp + RiDP theo chu trình C3 .
.Chu trình CAM về bản chất hoá học cũng diễn ra theo 2 giai đoạn giống chu trình C4 với cùng chất nhận CO2. Sản phẩm ban đầu h/c 4C.
.Khác biệt: TV CAM diễn ra theo 2 giai đoạn cố định CO2 vào ban đêm khi khí khổng mở và cố định CO2 thành đường 6C diễn ra trọng lục lạp vào ban ngày lúc khí khổng đóng.
8.4 và 8.5( KHTN)


Sự tổng hợp
(CH2O)
Cacboxi hoá
sơ cấp
Lục lạp tế bào bao bó mạch
Lục lạp tế bào mô giậu
TV.C4 Phân biệt - không gian
Sự tổng hợp
(CH2O)
Cacboxi hoá
sơ cấp
Ban ngày
Ban đêm
TV.CAM Phân biệt - thời gian

Chu trình Calvin l� chu trình c? b?n, xu?t hi?n c? ? 3 lo?i TV.
Bài: Hô hấp ở thực vật
Hô hấp sáng ở thực vật C3:
Khi cường độ as cao, trong lục lạp, quang hệ II ( PSII) hoạt động mạnh=> Khí CO2 cạn kiệt, O2 do quang phân li H2O tăng=> O2 cạnh tranh với CO2 liên kết vào vị trí Ri-1,5 DP- cacboxilase. E chuyển hướng hoạt động từ chức năng xúc tác phản ứng cố định CO2 vào chất nhận RiDP sang chức năng OXH chất nhận RiDP và sản phẩm đầu tiên là APG.


Tiến trình hô hấp sáng diễn ra trong 3 bào quan:
lục lạp, perôxixôm, ti thể.
Ng.liệu a.glicôlic
a.glicôlic
perôxixôm
Bị OXH
a. Gliôxilic
H2O2
Bị Amin hoá
Glicil
Bị khử cacboxil hoá
Sêrin
CO2
Lục lạp
Ti thể
hh sáng thải CO2, không tạo ATP, tiêu tốn sản phẩm qh
*C4 không hô sáng?
.Hoạt tính của oxigennaza giảm, nhờ tỉ số CO2/O2 trong tế bào bao bó mạch cao => hoạt tính cacbôxil hoá thắng thế hoạt tính OXH.
.Mặt khác CO2 ở tế bào bao bó mạch thải ra sẽ bị PEP đồng hoá=> không hô sáng ở cây C4.
.Tránh hô hấp sáng: giảm nồng độ O2 và chọn lọc giống cây trồng phù hợp điều kiện sinh thái.


Xin chân thành cảm ơn các thầy cô về dự lớp tập huấn chương trình, sách GK lớp 11 môn sinh học



Năm học 2007-2008