Các tiêu chuẩn xác định hai nhóm thực vật C3 và C4
Lá và lục lạp ở cá cây C4có sự phát triển mạnh các tế bào bao bó mạch. Đó là tế bào nhu mô sắp xếp hướng tâm, sít nhau. Trong các tế bào này chứa nhiều lục lạp lớn, cấu trúc hạt kém phát triển và chứa nhiều tinh bột.
Trong khi đó cây C3chỉ có một dạng lục lạp của tế bào mô giậu, nhỏ, có cấu trúc hạt phát triển, chứa rất ít các hạt tinh bột. Các tế bào bao bó mạch ở cây C3rất ít hoặc không phát triển.
Tiêu chuẩn sinh lí
- Nhiệt độ thích hợp đối với quang hợp: Đối với thực vật C4, nhiệt độ tối ưu đối với quang hợp vào khoảng 30 – 45oC, trong khi đó ở thực vật C3chỉ khoảng 10 – 25oC.
- Sự phản ứng của quang hợp đối với cường độ ánh sáng: Ở thực vật C4khi cường độ ánh sáng tăng thì cường độ quang hợp cũng tăng, rất khó xác định điểm bão hòa ánh sáng ngay cả khi cường độ chiếu sáng gần với cường độ chiếu sáng của mặt trời toàn phần. Ngược lại, ở thực vật C3điểm bão hòa ánh sáng chỉ bằng 1/3 ánh sáng mặt trời toàn phần. Ở cường độ ánh sáng tối ưu, cường độ quang hợp ở thực vật C4 có thể đạt tới 40 – 60 mg CO2/dm2/h, thậm chí có khi đạt tới 80 mg CO2/dm2/h. Ngược lại, ở thực vật C3 chỉ đạt 10 – 35 mg CO2/dm2/h.
- Ảnh hưởng của O2đến quang hợp –Hiệu ứng Warburg[1]: Ở thực vật C3, khi nồng độ O2tăng lên thì cường độ quang hợp giảm và bị ức chế khi nồng độ O2đạt 21%. Trong khi đó, thực vật C4không bị ảnh hưởng bởi nồng độ O2.
- Điểm bù CO2đối với quang hợp[2]: Điểm bù CO2đối với quang hợp khác nhau giữa hai nhóm thực vật. Nhóm thực vật C3có điểm bù CO2khoảng 30 – 70 ppm, trong khi đó nhóm thực vật C4có điểm bù khoảng 0 – 10 ppm.
- Nhu cầu nước ở thực vật C3và C4: Nhu cầu nước ở hai nhóm thực vật C3và C4rất khác nhau. Nhu cầu nước ở thực vật C4chỉ bằng ½ nhu cầu nước của thực vật C3.
Tiêu chuẩn sinh hóa
- Con đường cố định CO2ở hai nhóm thực vật C3và C4khác nhau.
- Các quá trình sinh hóa của con đường CO2ở hai nhóm thực vật C3và C4khác nhau là do hoạt động của các enzim của các quá trình khác nhau.
- Hô hấp sáng: Hô hấp sáng là một trong những tiêu chuẩn quan trọng phân biệt hai nhóm thực vật C3và C4. Chỉ thực vật C3mới có hô hấp sáng, còn thực vật C4không có hoặc rất yếu.
[1]-Hiệu ứng Warburg:Ngay từ năm 1920 Warburg đã thấy rằng: Quang hợp ở tảo Chlorella bị ức chế khi nồng độ O2trong không khí đạt 21%. Sau đó nhiều tác giả khác thấy rằng: O2đã ức chế quang hợp ở nhiều thực vật có mạch hơn. Đã tính toán được rằng: Nông độ O2trong không khí 21% đã ức chế 30 – 40% quang hợp ở nhiều cây. Thí nghiệm với cây đậu [Phaseolus vulgaris] đã cho thấy khi trồng cây trong điều kiện nồng độ O2thấp 2,5% và 5% thì cường độ quang hợp đã tăng lên 2,1 và 1,9 lần so với khi trồng trồng ở nông độ O2bình thường.
Gần đây đã thấy rằng: Tất cả những thực vật mà cường độ quang hợp bị ức chế bởi O2đều thuộc nhóm thực vật C3. Nhóm thực vật C4, quang hợp không bị ảnh hưởng khi nồng độ O2thay đổi từ 1% - 100%.
[2] –Điểm bù CO2: Nồng độ CO2tối thiểu trong gian bào, đảm bảo cường độ quang hợp bằng cường độ hô hấp.
Thảo Dương
Giải bài 6 trang 9 SBT Sinh học 11
Đề bài
Lập bảng so sánh các đặc điểm hình thái, giải phẫu, sinh lí, hoá sinh của các nhóm thực vật C3, C4và CAM. Em rút ra nhận xét gì?
|
Đặc điểm |
C3 |
C4 |
CAM |
|
1. Hình thái, giải phẫu |
|||
|
2. Cường độ quang hợp |
|||
|
3. Điểm bùCO2 |
|||
|
4. Điểm bão hoà ánh sáng |
|
||
|
5. Nhiệt độ thích hợp |
|||
|
6. Nhu cầu nước |
|||
|
7. Hô hấp sáng |
|||
|
8. Năng suất sinh học |
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Dựa vào các tiêu chuẩnhình thái, giải phẫu, cường đội quang hợp, điểm bù CO2, điểm bão hòa ánh sáng, nhiệt độ thích hợp, nhu cầu nước, hô hấp sáng, năng suất sinh học để lập bảng so sánh
Lời giải chi tiết
b] Nhận xét
- Mỗi nhóm thực vật [C3, C4và CAM] có đặc điểm hình thái, gịải phẫu khác nhau dẫn tới có đặc điểm sinh lí khác nhau giúp chúng thích nghi với từng môi trường sống khác nhau.
- Hô hấp sáng chỉ có ở thực vật C3. Đây là một hướng biến đổi sản phẩm quang hợp có ý nghĩa thích nghi
Loigiaihay.com
Bài tiếp theo
-
Giải bài 7 trang 10 SBT Sinh học 11
Giải bài 7 trang 10 SBT Sinh học 11. Dựa vào sơ đồ dưới đây để giải thích chu trình cố định CO2 ở thực vật C4
-
Giải bài 8 trang 11 SBT Sinh học 11
Giải bài 8 trang 11 SBT Sinh học 11. Nêu lên sự khác nhau giữa hô hấp và hô hấp sáng ở thực vật
-
Giải bài 9 trang 12 SBT Sinh học 11
Giải bài 9 trang 12 SBT Sinh học 11. Chứng minh hô hấp là quá trình sinh lí trung tâm của thực vật
-
Giải bài 5 trang 8 SBT Sinh học 11
Giải bài 5 trang 8 SBT Sinh học 11. Đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của lá phù hợp với chức năng quang hợp như thế nào?
-
Giải bài 4 trang 7 SBT Sinh học 11_BT
Giải bài 4 trang 7 SBT Sinh học 11. Lập bảng so sánh các con đường thoát hơi nước ở lá. Vì sao diện tích bề mặt lá lớn hơn khí khổng nhưng lượng nước thoát ra lại ít hơn?