Lập bảng so sánh thực vật c3 c4

Quá trình quang hợp được chia thành 2 pha: pha sáng và pha tối. Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM chỉ khác nhau ở pha tối.

I. Thực vật C3

Thực vật C3 gồm các loài rêu đến các cây gỗ lớn phân bố rộng khắp mọi nơi trên Trái Đất. 1. Pha sáng - Pha sáng là pha chuyển hóa năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH. Pha sáng diễn ra trong lục lạp tại tilacoit. - Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được sử dụng để thực hiện quá trình quang phân li nước -> Giải phóng oxi, bù lại electron cho diệp lục a, các proton H+ đến khử NADP+ thành NADPH: - ATP và NADPH của pha sáng được sử dungjtrong pha tối để tổng hợp các hợp chất hữu cơ 2. Pha tối - Pha tối [ pha cố định CO2] diễn ra trong chất nền của lục lạp. - Chu trình Canvin gồm 3 giai đoạn:

\n \n

1. Giai đoạn cố định CO2 + Chất nhận CO2 đầu tiên và duy nhất là hợp chất 5C [ Ribulozo-1,5-điphotphat [ RiDP]] + Sản phẩm đầu tiên là hợp chất 3C [ Axit photphoglyxeric - APG]
2. Giai đoạn khử + APG [ axit phosphoglixeric] -> AlPG [ aldehit phosphoglixeric], ATP, NADPH + Một phần AlPG tách ra khỏi chu trình và kết hợp với 1 phân tử triozo khác để hình thành C6H12O6 từ đó hình thành tinh bột, axitamin...
3. Giai đoạn tái sinh chất nhận ban đầu Rib- 1,5 diphosphat] + Phần lớn AlPG qua nhiều phản ứng cần ATP -> tái tạo nên RiDP để khép kín chu trình.

II. Thực vật C4

Gồm một số loài ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như: mía, ngô, cao lương,... sống trong điều kiện nóng ẩm kéo dài, nhiệt độ, ánh sáng cao - Chu trình quang hợp ở thực vật C4:

\n \n + Diễn ra tại 2 loại tế bào là tế bào mô giậu và tế bào bao bó mạch - Tại tế bào mô giậu diễn ra giai đoạn cố định CO2 đầu tiên + Chất nhận CO2 đầu tiên là 1 hợp chất 3C [phosphoenl piruvic - PEP] + Sản phẩm ổn định đầu tiên là hợp chất 4C [axit oxaloaxetic - AOA], sau đó AOA chuyển hóa thành 1 hợp chất 4C khác là axit malic [ AM] trước khi chuyển vào tế bào bao bó mạch. - Tại tế bào bao bó mạch diễn ra giai đoạn cố định CO2 lần 2 + AM bị phân hủy để giải phóng CO2 cung cấp cho chu trình Canvin hợp chất 3C là axit piruvic + Axit piruvic quay lại tế bào mô giậu để tái tạo lại chất nhạn CO2 đầu tiên là PEP. + Chu trình Canvin diễn ra như ơ thực vật C3 - Thực vật C4 ưu việt hơn thực vật C3: + Cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bão hòa ánh sáng cao hơn, nhu cầu nước thấp hơn.Do đó thực vật C4 có năng suất cao hơn thực vật C3

III. Thực vật CAM

- Gồm những loài mọng nước, sống ở vùng hoang mạc khô hạn: xương rồng, dứa, thanh long.. - Chu trình quang hợp ở thực vật CAM: + Để tránh mất nước, khí khổng của các loài này đóng vào ban ngày và mở vào ban đêm, cố định CO2 theo con đường CAM. - Vào ban đêm, nhiệt độ môi trường xuống thấp, tế bào khí khổng mở ra, CO2 khuếch tán qua lá. + Chất nhận CO2 đầu tiên là PEP và sản phẩm ổn định đầu tiên là AOA. + AOA chuyển hóa thành AM vận chuyển vào các tế bào dự trữ - Ban ngày, khi tế bào khí khổng đóng lại: + AM bị phân hủy giải phóng CO2 cung cấp cho chu trình Canvin và axit piruvic tái sinh chất nhận ban đầu PEP - Chu trình CAM gần giống với chu trình C4, điểm khác biệt là về thời gian: cả 2 giai đoạn của chu trình C4 đều diễn ra ban ngày, còn chu trình CAM thì phân chia thực hiện vào ban đêm và ban ngày.

1. Giới thiệu

1. Thực vật C3 QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬTC3

2. Đặc điểm cấu tạo lá 1.Thời gian, không gian thực hiện 2.Cơ chế của pha tối

II. Quá trình Cố định CO2

6.Vai trò của thực vật C3

3.Điều kiện ảnh hưởng đến quang hợp 4.Đặc điểm của thực vật C3 5.Biện pháp nâng cao năng suất

1.Giới thiệu thực vật C3: Chiếm 95% sinh khối thực vật của trái đất. Phân bố rộng rãi trong tự nhiên: ôn đới, á nhiệt đới

Đại diện:

2. Đặc điểm cấu tạo lá của thực vật C3:

Thời gian, không gian thực hiện 1

Cơ chế của pha tối 2 Điều kiện ảnh hưởng đến quang hợp

3

Đặc điểm của thực vật C3

4 Biện pháp nâng cao năng suất

5

Vai trò của thực vật C3

 Diễn ra trong chất nền stroma [lục lạp]

 Điều kiện có sản phẩm của pha sáng  Nguyên liệu: CO2, ATP, NADH  Sản phẩm:C6H12O6 + H2O, NADP+, ADP

2. Cơ chế của pha tối Giai đoạn 1: cố định CO2

Giai đoạn 3: tái tạo chất nhận

Giai đoạn 2: khử APG -> AIPG

1. Nồng độ CO2
2. Thành phần quang phổ ánh sáng
3. Nhiệt độ
4. Nước
5. Dinh dưỡng khoáng
6. Khi có sản phẩm của pha sáng

1. Nồng độ CO2 Là nguồn cung cấp C cho quang hợp Quyết định cường độ của quá trình QH VD: Dưa chuột nếu môi trường có nhiều CO2 thì tỉ lệ hoa cái sẽ nhiều hơn

1. Thành phần quang phổ ánh sáng  Ánh sáng là nhân tố cơ bản để tiến hành quang hợp. VD: Cây lúa mì sẽ ra hoa trong điều kiện chiếu sáng dài hơn 12 giờ. Chiếu sáng ngắn vào đêm để khoai tây không ra củ để cây mẹ trẻ phục vụ cho việc nhân giống bằng cành.
2. Nhiệt độ  Cường độ QH phụ thuộc rất chặt chẽ vào nhiệt độ.  Khi nhiệt độ tăng thì cường độ QH tăng rất nhanh VD: Cây lúa sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 25 – 30 độ C, chậm dưới nhiệt độ 14 độ C

1. Nước Quá trình thoát hơi nước. Tốc độ sinh trưởng và kích thước của lá Tốc độ vận chuyển các sản phẩm QH. Độ hiđrat của chất nguyên sinh => ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của hệ thống enzim QH. Thoát hơi nước điều hoà nhiệt độ lá => ảnh hưởng đến QH. Là nguyên liệu trực tiếp cho QH với việc cung cấp H+ và electron cho phản ứng sáng.

1. Dinh dưỡng khoáng Bón các nguyên tố đại lượng và vi lượng như: N, P, K, S, Mg, Fe, Cu… cho cây với liều lượng và tỉ lệ thích hợp sẽ tác dụng tốt đến quá trình tổng hợp hệ sắc tố QH, khả năng QH, diện tích lá, bộ máy enzim QH và cuối cùng là hiệu suất

QH và năng suất cây trồng. VD: Khi có đủ nitơ diệp lục nhanh chống hình thành làm cho lá có màu xanh đậm, diện tích lá tăng rất nhanh và hoạt động quang hợp tăng lên. Nếu thiếu N thì lá vàng vì thiếu diệp lục, lá bị khô, rụng và giảm sút quang hợp…

1. Khi có sản phẩm của pha sáng

 ATP; NADPH [Những sản phẩm này được tạo ra ở pha sáng nhờ vào nguồn năng lượng ánh sáng được hấp thụ].

 Hô hấp sáng

Chủ yếu xảy ra ở thực vật C3, trong điều kiện cường độ ánh sáng cao [CO2 cạn kiệt, O2 tích lũy nhiều] Xảy ra với sự tham gia của ba bào quan: lục lạp, perproxyxom và ty thể.

 Cơ chế hoạt động Trong điều kiện thời tiết khô nóng, hạn hán, thực vật sẽ đóng khí khổng để tránh mất nước - > làm hạn chế CO2 đi vào -> ức chế pha tối nhưng pha sáng vẫn xảy ra và sản sinh O2. Trong điều kiện nhiều O2, ít CO2 Rubisco biến tính, thay vì thục hiện chu trình Calvin bình thường, nó oxy hóa

RiDP thành APG và AG. Hai chất này sẽ trải qua rất nhiều quá trình phức tạp và tiêu tốn năng lượng để trở về RiDP, nhưng nó còn tiêu tốn O2 để sản sinh CO2 và không tạo ATP.

LỤC LẠP

PEROXYXOM

TY THÊ

Rib-1,5-điP → glicolat [2Cacbon]

Glicolat → axit amin glixin

Glixin → axit amin xêrin + NH3 + CO2

HẬU QUA

 Làm lãng phí 30 - 50% lượng sản phẩm của quang hợp.  Giảm quang hợp 20 – 30% -> CO2 sinh ra.  Cạnh tranh ánh sáng với quang hợp.  Sản sinh chất độc H2O2. GIAM NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG

Tăng cường

cường độ và hiệu suất quang hợp bằng chọn giống , lai tạo giống mới có khả năng quang hợp cao.

Điều khiển sự sinh trưởng diện tích lá bằng các biện pháp kĩ thuật như bón phân, tưới nước, mật độ trồng hợp lí.

Nâng cao hệ số hiệu quả quang hợp và hệ số kinh tế bằng chọn giống và các biện pháp kĩ thuật thích hợp. Giảm hô hấp

sáng, tăng sự tích lũy chất hữu cơ vào cơ quan kinh tế.

Chọn các giống cây trồng có thời gian sinh trưởng vừa phải hoặc trồng vào thời vụ thích hợp để cây tồng sử dụng được tối đa ánh sáng mặt trời cho quang hợp.

Do hầu hết các loài thuộc nhóm thực vật C3 là các cây lương thực nhiều tinh bột nên pha tối góp phần tạo tinh bột cho cây. Tạo tinh bột, saccarôzơ, axit amin, lipit. Tổng hợp [CH2O]n, ADP,NADP.

TÓM TẮT BÀI HỌC

THỰC VẬT C3

Đại diện: lúa, khoai, sắn, các loại rau, đậu,… Đặc điểm: hô hấp sáng Vai trò: tạo tinh bột, đường C6H12O6, axit amin, lipit…. Quá trình cố định CO2 ở thực vật C3 [pha tối]:

THỰC VẬT C3 Điều kiện

Có sản phẩm của pha sáng. Cường độ ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ CO2, O2 bình thường.

Không gian

Trong chất nền stroma [lục lạp của tế bào mô giậu]

Thời gian

Ban ngày

Nguyên liệu

ATP, NADPH, CO2

Sản phẩm

C6H12O6 + H2O, NADP+, ADP

Chu trình Calvin

Gồm 3 giai đoạn: _ Giai đoạn 1: cố định CO2 _ Giai đoạn 2: khử APG thành AIPG để tổng hợp C6H12O6… _ Giai đoạn 3: Tái tạo chất nhận

Enzim cố định CO2

RiDP - Cacboxilaza

Chất nhận CO2 đầu tiên

RiDP [hc 3C]

Sản phẩm đầu tiên

APG

Thành viên trong tổ: 1.Nguyễn Cửu Minh Danh 2.Ngô Duy Khương 3.Vũ Thị Thảo Nguyên 4. Bạch Quang Phước 5. Nguyễn Mai Khanh 6. Nguyễn Hương Linh 7. Lê Thị Thanh Nga