Quang hợp ở các nhóm thực vật

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 bài viết Quang hợp ở các nhóm thực vật, nhằm giúp các em học tốt chương trình Sinh học 11.

Nội dung bài viết Quang hợp ở các nhóm thực vật:
1. Pha sáng Pha sáng là pha ôxi hoá nước để sử dụng H+ và electron cho việc hình thành ATP và NADPH, đồng thời giải phóng Ôxi vào khí quyển. Trong pha này, hệ sắc tố thực vật hấp thụ năng lượng của các phôtôn theo phản ứng kích thích chất diệp lục (chdl) : chdl + hy > chdl* chdl** (chdl : trạng thái bình thường, chdl* : trạng thái kích thích, chol** : trạng thái bền thứ cấp). Năng lượng kích thích chất diệp lục ở hai trạng thái chdl* và chdl** được sử dụng cho các quá trình : quang phân li nước và phôtphorin hoá quang hoá để hình thành ATP và NADPH thông qua hai hệ quang hoá : hệ quang hoá I và hệ quang hoá II (PSI và PSII) theo phản ứng : 12H2O + 18ADP + 18PVÔ cơ + 12NADP+ 18ATP + 12NADPH + 60, 2. Pha tối Pha tối là pha khử CO, nhờ ATP và NADPH được hình thành trong pha sáng để tạo các hợp chất hữu cơ (C6H12O6).
Pha tối được thực hiện bằng ba chu trình ở ba nhóm thực vật khác nhau : thực vật C, thực vật C, và thực vật CAM (viết tắt từ cụm từ Crassulaceaen Acid Metabolism – trao đổi axit ở họ Thuốc bỏng). Như vậy quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM đều có một điểm chung là giống nhau ở pha sáng, chúng chỉ khác nhau ở pha tối – tức là pha cố định CO. Tên gọi thực vật C, C là gọi theo sản phẩm cố định CO, đầu tiên, còn thực vật CAM là gọi theo đối tượng thực vật có con đường cố định CO, này. a) Con đường cố định CO, ở thực vật Ca – Chu trình Canvin – Benson Nhóm thực vật C, bao gồm phần lớn thực vật phân bố rộng rãi trên thế giới, chủ yếu ở vùng ôn đới và á nhiệt đới như : lúa, khoai, sắn, các loại rau, đậu… Chúng Sống trong điều kiện khí hậu ôn hoà : cường độ ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ CO, O, bình thường.
Sản phẩm quang hợp đầu tiên là một chất hữu cơ có 3C trong phân tử (axit photpho glixeric-APG) (hình 8.2). 3CO, (3C) 6APG ATP, NADPH 6ALPG (6C3) * (6C3) — Glucôzơ 1C3 —(CH-06) ATP (3RiDP) (3C5) = 5C2 RiDP : Ribulôzơ–điphôtphat ; APG : Anđêhit photpho glixeric Hình 8.2. Chu trình cố định CO2 ở thực vật C3 AM (C4) AM b) Con đường cố định CO2 ở thực vật Ca – Chu trình Hatch – Slack Nhóm thực vật C, bao gồm một số thực vật ở Lục lạp của tế bào mô giậu Lục lạp của tế bào bao bó mạch vùng nhiệt đới như : ngô, mía, cỏ lồng vực, cỏ gấu… Chúng sống trong điều (CA Chu trình Canvin-Benson kiện nóng ẩm kéo dài : ánh sáng cao, nhiệt độ co CO2 cao, nồng độ CO, giảm, PEP (C3) nồng độ O tăng.
Sản phẩm quang hợp đầu tiên ATP: Axit piruvic là một chất hữu cơ có 4C trong phân tử (axit Ôxalô PEP: Phôtpho enol piruvat ; AM : Axit malic axetic-AOA) (hình 8.3). Hình 8.3. Chu trình cố định CO, ở thực vật C. CO2 c) Con đường cố định CO2 ở thực vật CAM Đêm Ngày CO2 PEP * (C3) Tinh bột Chu trình Canvin-Benson AOA (C4) Co AM – (Ca) + AM MAM- Hình 8.4. Chu trình cố định CO, ở thực vật CAM Nhóm thực vật CAM gồm các thực vật sống ở vùng sa mạc trong điều kiện khô hạn kéo dài như : dứa, xương rồng, thuốc bỏng, các cây mọng nước ở sa mạc… Vì lấy được nước rất ít, nhóm thực vật này phải tiết kiệm nước đến mức tối đa bằng cách đóng khí khổng ban ngày và như vậy quá trình nhận CO, phải tiến hành vào ban đêm khi khí khổng mở (hình 8.4). CAM Tế bào mô giậu Axit hữu cơ Axit hữu Cơ Đêm Tế bào bao bó mạch Chu trình Canvin Chu trình Canvin Ngày Đường Đường Hình 8.5. Sự khác nhau về thời gian và không gian trong quá trình cố định CO2 ở thực vật Ca và thực vật CAM.