Giải Sinh 11 - Bài 9. Quang hợp ở các nhóm thực vậ C3, C4 và CAM
Bài 9. QUANG Hộp ở các nhóm THựC vật c3, c4 và cam A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững Chúng ta biết rằng quang hợp có hai pha: pha sáng và pha tôi. Pha sáng là pha ôxi hoá nước để sử dụng H+ và điện tử cho việc hình thành ATP và NADPH, đồng thời giải phóng 02 vào khí quyển. Pha tối là pha khử co2 bằng ATP và NADPH được hình thành trong pha sáng để tạo các hợp chất hữu cơ. Pha sáng Trong pha này hệ sắc tố thực vật hấp thụ năng lượng của các phôtôn ánh sáng theo phản ứng kích thích clorophyl: chl + hv = chì = chlv (chl: trạng thái bình thường, chl*: trạng thái kích thích, chlv: trạng thái bền thứ cấp). Năng lượng kích thích clorophyl được sử dụng cho các quá trình quang phân li nước và phôtphorin hoá quang hoá để hình thành ATP và NADPH thông qua phản ứng quang hoá. Phản ứng quang hoá được thực hiện bằng hai hệ quang hoá: hệ quang hoá I và hệ quang hoá II (PSI và PSII). Pha tối Trong pha này ATP và NADPH hình thành từ pha sáng được sử dụng để khử co2 tạo ra chất hữu cơ đầu tiên là đường glucôzơ. Pha tối được thực hiện bằng ba chu trình ở ba nhóm thực vật khác nhau: thực vật C3, c4 và CAM (viết tắt từ cụm từ Crassulacean Acid Metabolism - trao đổi axit ở họ thuốc bộng). 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 co2 và tên gọi thực vật C3, c4 là gọi theo sản phẩm cố định co2 đầu tiên còn thực vật CAM là gọi theo đối tượng thực vật có con đường cố định co2 này. Con đường cố định co2 ở thực vật c3 - chu trình Canvin Nhóm thực vật C3 bao gồm phần lớn thực vật phân bố rộng rãi trên thế giới, chủ yếu ở vùng ôn đới và nhiệt đới như: khoai, các loại đậu....Chúng sống trong điều kiện khí hậu ôn hoà có cường độ ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ co2, 02 bình thường. Sản phẩm quang hợp đầu tiên là một chất hữu cơ có 3C trong phân tử (axit phôtphoglixêric). Con đường cố định co2 ở thực vật c4 - Chu trình Hatch - Slack Nhóm thực vật c4 bao gồm một số thực vật vùng nhiệt đới như: cỏ lồng vực, ngô, mía.... Chúng sống trong điều kiện nóng ẩm kéo dài, ánh sáng và nhiệt độ cao, nồng độ co2 giảm, nồng độ 02 tăng, sản phẩm quang hợp đầu tiên là một chất hữu cơ có 4C trong phân tử (axit ôxalôaxêtic). Con đường cố định co2 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: xương rồng, dứa, những cây mọng nước ở sa mạc... Vì lấy được rất ít nước, nhóm thực vật này phải tiết kiệm nước đến mức tối đa bằng cách đóng khí khổng suốt ngày như vậy quá trình cố định co2 phải tiến hành vào ban đêm khi khí khổng mở. B. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỞI Câu 1. Nêu khái niệm và điều kiện cần có của pha sáng trong quang hợp. Pha sáng của quang hợp là pha chuyến 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 chỉ xảy ra ở tilacôit khi có ánh sáng chiếu vào diệp lục. Câu 2. ôxi trong quang hợp có nguồn gốc từ đâu Ôxi trong quang hợp có nguồn gốc từ nước , theo phản ứng sau: 2H2O —> 4H+ + 4e' + 02 Câu 3. Sản phẩm của pha sáng là gì? Sản phẩm của pha sáng là ATP, NADPH và 02 Câu 4. Những hợp chất nào mang năng lượng ánh sáng vào pha tối để đồng hóa co2 thành cacbonhiđrat? Các sản phẩm của pha sáng mang năng lượng ánh sáng vào pha tối để đồng hóa co2 thành cacbonhiđrat là ATP và NADPH. Câu 5. Quan sát các hình 9.2, 9.3, và 9.4, nêu sự giống nhau và khác nhau giữa chu trình c3 và chu trình c4 và chu trình CAM Sự giống nhau và khác nhau giữa chu trình C3 và c,ị và CAM. Giống nhau: Cả 3 chu trình điều có chu trình Canvin tạo ra PGA rồi từ đó hình thành nên các hợp chất cacbonhiđrat, axit amin, prôtêin, lipit... Khác nhau: Chất nhận chu trình c3 là ribulôzơ - 1,5 - điphôtphat. Chất nhận của chu trình C.1 là axit phôtphôenolpiruvic. Sản phẩm ổn định đầu tiên của chu trình c3 là hợp chất 3 cacbon: APG. Sản phẩm ổn định đầu tiên của chu trình c4 là hợp chất 4 cacbon: Axit ôxalôaxêtic và axit malic/aspactic. Tiến trình của chu trình C3 chỉ có 1 giai đoạn là chu trình can vin xay ra chí trong tế bào nhu mô thịt lá. Tiến trình của chu trình C4 gồm 2 giai đoạn: giai đoạn I của chu trình C4 xảy ra trong các tế bào nhu mô thịt lá và giai đoạn II là chu trình Canvin xảy ra trong các tế bào bao bó mạch. Cả hai giai đoạn đều diễn ra ban ngày. Với chu trình CAM thì giai đoạn đầu cố định co2 thực hiện vào ban đêm. Giai đoạn tái cô' định co2 theo chu trình Canvin thực hiện vào ban ngày, lúc khí khổng đóng. Câu 6. Pha sáng quang hợp cung cấp cho pha tối A. co2 và ATP B. Năng lượng ánh sáng c. Nước và co2 D. ATP và NADPH Đáp án: D Câu 7. Giai đoạn quang hợp thực sự tạo nên C6H12O6 ở cây mía là: A. Quang hợp phân li B. Chu trình Canvin c. Pha sáng D. Pha tối Đáp án : D