Bài giảng Sinh học 11 - Bài học: Đặc điểm quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM

ĐẶC ĐIỂM QUANG HỢPỞ CÁC NHÓM THỰC VẬTC3, C4 VÀ CAMGiáo viên HD: TS. Lê Thị Thúy HàSinh viên: Lê Thị Minh PhụngMSSV: 1755214021310006ĐẶC ĐIỂM QUANG HỢPỞ CÁC NHÓM THỰC VẬTC3, C4 VÀ CAMPTTQ: Quang hợp là quá trình cơ thể thực vật biến đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng hóa học dưới dạng các hợp chất hữu cơ.I. KHÁI QUÁT VỀ QUANG HỢP Ở THỰC VẬT Gồm:- Pha sáng: Là quá trình oxi hoá H2O nhờ năng lượng ánh sáng, tạo ATP, NADPH và giải phóng O2.- Pha tối: Là quá trình khử CO2 tạo các hợp chất hữu cơ nhờ ATP và NADPH của pha sáng cung cấp.I. KHÁI QUÁT VỀ QUANG HỢP Ở THỰC VẬT II. QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT A. PHA SÁNG- Phản ứng quang lý: Diệp lục hấp thu năng lượng ánh sáng, chuyển electron cho các chất khác tổng hợp ATP- Phản ứng quang phân li nước: 2H2O 4H+ + 4e + O2 - Phản ứng quang hoá: Tổng hợp ATP và NADPH từ ADP và NADP+.Diễn ra ở Grana trong các Tilacoit, chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học trong ATP và NADPH. Gồm 3 phản ứng:Hầu hết, pha sáng ở các nhóm thực vật giống nhauB. PHA TỐIII. QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT - Pha tối bao gồm các phản ứng emzym không có sự tham gia trực tiếp của ánh sáng nhưng sử dụng các sản phẩm của pha sáng là ATP và NADPH để khử CO2 thành các hợp chất hữu cơ.- Diễn ra ở Stroma.- Tùy theo cách thức cố định và khử CO2 mà thực vật chia thành 3 nhóm: Thực vật C3Thực vật C4Thực vật CAM (Crassulacean acid metabolism)II. QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT B. PHA TỐI1. Thực vật C3 - Chu trình CanvinAlPG (12C3)C6H12O6APG (12C3)+ ATP2C310C3RiDP (6C5)CO2 (6C1)Gđ cố định CO2Gđ khửGđ tái sinh chất nhận+ATP + NADPHChu trình CanvinRiDP: Ribulôzơ-1,5- diphotphatAPG: Axit photphoglyxericAlPG: Andêhit photphoglyxericAlPG (12C3)C6H12O6APG (12C3)+ ATP2C310C3RiDP (6C5)CO2 (6C1)1. Thực vật C3 - Chu trình CanvinGđ cố định CO2Gđ khửGđ tái sinh chất nhận+ATP + NADPHChu trình Canvin Diễn ra ở strôma trong lục lạp của tế bào mô giậu. Chất nhận CO2 là hợp chất C5 (RiDP). Sản phẩm đầu tiên là hợp chất có 3C (APG). Sản phẩm cuối là C6H12O6 Đại diện: cây vùng ôn đới: lúa, khoai, sắn...RiDP: Ribulôzơ-1,5- diphotphatAPG: Axit photphoglyxericAlPG: Andêhit photphoglyxeric Gồm 3 giai đoạn là giai đoạn cố định CO2, giai đoạn khử và giai đoạn tái sinh chất nhận.AM (C4)AOA (C4)ATPCO2PEP (C3)CO2 (C1)Chu trình C4AM (C4)NADPHChu trình CanvinLục lạp của TB mô giậuLục lạp của TB bao bó mạchAxit Pyruvic C32. Thực vật C4 Chất nhận CO2 là chất PEP. Sản phẩm đầu tiên là AOA. Sản phẩm cuối cùng là C6H12O6. Cường độ quang hợp và điểm bảo hòa ánh sáng cao hơn. Điểm bù CO2, nhu cầu nước và thoát hơi nước thấp hơn. Năng suất sinh học cao gấp đôi TV C3. - Đại diện: TV vùng nhiệt đới: ngô, mía, rau dền C6H12O6Diễn ra ở lục lạp ở TB mô giậu (giống C3) và lục lạp ở TB bao bó mạch (khác C3). THỰC VẬT C3 VÀ C4 Giải phẫu hình thái lá và lục lạp (Tham khảo)	Thực vật C3 - Tế bào mô giậu có cấu trúc hạt phát triển, ít hạt tinh bột.- Tế bào bao bó mạch không phát triển. Thực vật C4- Tế bào mô giậu xếp xung quanh.-Tế bào bao bó mạch có nhiều lục lạp lớn, ít grana, nhiều hạt tinh bột.AM (C4)AOA (C4)ATPCO2PEP (C3)CO2 (C1)Chu trình CAMAM (C4)NADPHChu trình Canvin Đêm NgàyAxit Pyruvic C3C6H12O63. Thực vật CAM- Chất nhận CO2, sản phẩm đầu tiên và sản phẩm cuối cùng giống TV C4. - Đóng khí khổng ban ngày, thu CO2 vào ban đêm khi khí khổng mở.- Năng suất sinh học thấp. - Đại diện: TV mọng nước: dứa, xương rồng, thuốc bỏng - Diễn ra ở lục lạp ở TB mô giậu.NHẬN XÉT:II. QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT * GIỐNG NHAU:- Pha sáng ở các nhóm thực vật đều giống nhau: là quá trình ôxi hóa H2O nhờ năng lượng ánh sáng → H+ + e- →ATP, NADPH và giải phóng O2. Gồm các phản ứng sau:Phản ứng kích thích chất diệp lục bởi các photonPhản ứng quang phân li nước nhờ năng lượng hấp thụ từ các photonPhản ứng quang hóa hình thành ATP và NADPH- Pha tối: Đều thực hiện chu trình Calvin có 3 giai đoạn:Giai đoạn cố định CO2Giai đoạn tái cố định CO2Giai đoạn tái sinh chất nhận CO2.* KHÁC NHAU: Trong bảng sauC3C4CAMChất nhận CO2Sản phẩm đầu tiênNơi diễn raChu trình quang hợp Thời gian QHNăng suất SHNhóm TVRi-1,5 DPPEPPEPAPGAOAAOATế bào mô giậuTB mô giậu và TB bao bó mạchTế bào mô giậuChu trìnhC3Chu trình C3 và C4Chu trình C3 và C4Ban ngàyBan ngàyBan đêm C4 ban ngày C3BẢNG SO SÁNH CÁC NHÓM THỰC VẬTTrung bìnhCao gấp đôi C3ThấpĐa số TV vùng ôn đớiTV nhiệt đới và cận nhiệt đớiTV mọng nướcSO SÁNH CÁC NHÓM THỰC VẬT Đặc điểmC3C4CAMHình thái giãi phẫuCường độ quang hợpĐiểm bù CO2Điểm bù ánh sángNhiệt độ thích hợpNhu cầu nướcHô hấp sángNăng suất SH- Có 1 loại lục lạp ở tế bào mô giậu.Lá bình thường- Có 2 loại lục lạp ở TB mô giậu và TB bao bó mạch. Lá bình thường- Có 1 loại lục lạp ở tế bào mô giậu.- Lá mọng nước10-30 mgCO2 /dm2/h30-60mgCO2/dm2/h10-15 mgCO2 /dm2/h30-70 ppm0-10 ppm0-10 ppmThấp, 1/3 ASMT toàn phầnCao, khó xác địnhCao, khó xác định20 – 300C25 – 35OC30 – 40OCCao Bằng ½ C3 ThấpCó	 Không 	 Không Trung bình	 Cao gấp 2 cây C3	 ThấpTHANKS YOU!