Bài 9. Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM

* Trong quá trình quang hợp của thực vật C4:

- Ở tế bào mô giậu xảy ra quá trình nhận CO2, nhưng chất nhận là PEP ( phospho enol pyruvate), nhận CO2➝AOA ( acid oxalo acetic ) rồi biến thành AM (acid malic) .

- AM được vận chuyển vào tế bào bao bó mạch, giải phóng ra CO2 và tái tạo PEP, giúp CO2 hình thành đi vào chu trình Calvin.

* Trong quá trình quang hợp của thực vật CAM:

- Ban đêm, cây lấy CO2 vào và cố định nó nhờ PEP tạo thành AOA➝AM.

- Ban ngày AM sẽ được sử dụng trong chu trình Calvin tạo chất hữu cơ, tinh bột.

Lấy lá của hai cây đem nghiền trong dung dịch đệm thích hợp để tách chiết enzim ra khỏi lá. Sau đó cho một lượng nhất định axit glycolic vào mỗi dịch chiết.

- Sau một thời gian xác định, nếu hàm lượng axit này không đổi thì dịch chiết không có mặt enzim glycolat oxidaza, vậy dịch chiết đó lấy từ cây C₄.

- Nếu hàm lượng axit glycolic giảm thì dịch chiết đó có enzim glycolat oxidaza, dịch chiết này là của cây C₃.

Giải thích thí nghiệm:

- Enzim glycolat oxidaza chỉ có mặt trong thực vật C₃. Do đó nếu phát hiện enzim này có mặt ở thực vật nào thì đó là cây C₃.

Phản ứng: axit glycolic + Oxi " glicolat + H₂O₂ (enzim xúc tác glycolat oxidaza) (đồng thời cũng tạo thành H₂O₂, sau đó H₂O₂ bị phân hủy bởi catalase tạo thành H₂O và O₂)

Phản ứng này xảy ra tại peroxisome trong quá trình hô hấp sáng.

Lấy lá của hai cây đem nghiền trong dung dịch đệm thích hợp để tách chiết enzim ra khỏi lá. Sau đó cho một lượng nhất định axit glycolic vào mỗi dịch chiết.

- Sau một thời gian xác định, nếu hàm lượng axit này không đổi thì dịch chiết không có mặt enzim glycolat oxidaza, vậy dịch chiết đó lấy từ cây C₄.

- Nếu hàm lượng axit glycolic giảm thì dịch chiết đó có enzim glycolat oxidaza, dịch chiết này là của cây C₃.

Giải thích thí nghiệm:

- Enzim glycolat oxidaza chỉ có mặt trong thực vật C₃. Do đó nếu phát hiện enzim này có mặt ở thực vật nào thì đó là cây C₃.

Phản ứng: axit glycolic + Oxi " glicolat + H₂O₂ (enzim xúc tác glycolat oxidaza) (đồng thời cũng tạo thành H₂O₂, sau đó H₂O₂ bị phân hủy bởi catalase tạo thành H₂O và O₂)

Phản ứng này xảy ra tại peroxisome trong quá trình hô hấp sáng.

A

D

Trong quang hợp ở thực vật C4 các chu trình xảy ra khi nào?

A. Chu trình C4 xảy ra ban ngày, chu trình Canvin xảy ra ban đêm.

B. Chu trình C4 xảy ra ban đêm, chu trình Canvin xảy ra ban ngày

C. Chu trình C4 và chu trình Canvin đều xảy ra vào ban đêm

D. Chu trình C4 và chu trình Canvin đều xảy ra vào ban ngày

1) Sắc tố diệp lục (Clorophyl): có vai trò quan trọng nhất đối với quang hợp, vì sắc tố này có khả năng hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời và biến năng lượng ấy thành dạng năng lượng hóa học.

Cụ thể: năng lượng từ ánh sáng mặt trời được clorophyl hấp thụ đã kích thích phân tử clorophyl và các dạng của phân tử sắc tố đã truyền năng lượng cho nhau. Sau đó, các năng lượng tích lũy được bởi các phân tử clorophyl đã đượ chuyển cho các phản ứng quang hóa và được biến đổi thành dạng năng lượng hóa học.

1. Thực vật C3

- Nơi xảy ra pha tối của quang hợp: chất nền lục lạp tế bào mô giậu
- Diễn biến: xảy ra theo chu trình Calvin
+ Giai đoạn cố định CO2 nhờ chất nhận là RiDP (ribulozo 1.5-diphotphat) với sự xúc tác của enzyme ribolozo 1,5-diphosphate carboxylase tạo thành hợp chất 6C, nhưng hợp chất này không bền nên nhanh chóng bị gẫy thành 2 phân tử 3C là APG (axit phosphoglyxeric). Vì sản phẩm đầu tiên của quá trình cố định CO2 này là hợp chất 3C nên người ta gọi thực vật này là C3
+ Giai đoạn khử APG nhờ lực khử cung cấp từ pha sáng: ATP, NADPH (nicotin amit adenine dinucleotite phosphate) tạo thành AlPG (aldehyte phosphoglyxeric)
+ AlPG được sử dụng để tái tạo chất nhận CO2 đầu tiên: RiDP để khép kín chu trình, một số phân tử AlPG đi ra khỏi chu trình tổng hợp các carbonhydrate

2. Thực Vật C4
- Nơi xảy ra pha tối: ở 2 loại tế bào: mô giậu và nhu mô bao quanh bó mạch (những tế bào bao quanh gân lá)
- DIễn biến:
Do trong điều kiện nồng độ O2 cao, enzyme RiDP-carboxylase xúc tác cho phản ứng RiDP nhận O2 chứ không nhận CO2 gây hô hấp sáng, nên những loài thực vật sống vùng nhiệt đới có cơ chế thích nghi khác hẳn
+ Ở tế bào mô giậu xảy ra quá trình nhận CO2, nhưung chất nhận là PEP (phospho enol pyruvate), nhận CO2 -> AOA (acid oxalo acetic) rồi biến thành AM (acid malic)
+ AM được vận chuyển vào tế bào bao bó mạch, giải phóng ra CO2 và tái tạo PEP. CO2 hình thành đi vào chu trình Calvin hệt như thực vật C3

3.Thực vật CAM
- Nơi xảy ra là các tế bào mô giậu
- Diễn biến:
Do những thực vật này thích nghi với điều kiện sống ở hoang mạc, sa mạc khô cằn, thiếu nước nên lỗ khí của nó luôn đóng vào ban ngày để tránh cho cây bị mất nước. Đồng nghĩa với việc lỗ khí khổng không mở là cây không lấy được CO2 vào tiền hành quang hợp. QUá trình lấy CO2 sẽ diễn ra vào ban đêm
+ Ban đêm, cây lấy CO2 vào và cố định nó nhờ PEP tạo thành AOA -> AM
+ Ban ngày AM sẽ được sử dụng trong chu trình Calvin tạo chất hữu cơ, tinh bột. Tinh bột này khi phân hủy sẽ tạo thành acid pyruvic, acid pyruvic được hoạt hóa bởi ATP thì tạo thành PEP, tái tạo chất nhận CO2 đầu tiên
==>>> Có chỗ nào sai sót hoặc thiếu mong bạn thông cảm nha!!!!

- Nơi xảy ra pha tối của quang hợp: chất nền lục lạp tế bào mô giậu
- Diễn biến: xảy ra theo chu trình Calvin-Benson
+ Giai đoạn cố định CO2 nhờ chất nhận là RiDP (ribulozo 1.5-diphosphate) với sự xúc tác của enzyme ribolozo 1,5-diphosphate carboxylase tạo thành hợp chất 6C, nhưng hợp chất này không bền nên nhanh chóng bị gẫy thành 2 phân tử 3C là APG (axit phosphoglyxeric). Vì sản phẩm đầu tiên của quá trình cố định CO2 này là hợp chất 3C nên người ta gọi thực vật này là C3
+ Giai đoạn khử APG nhờ lực khử cung cấp từ pha sáng: ATP, NADPH (nicotin amit adenine dinucleotite phosphate) tạo thành AlPG (aldehyte phosphoglyxeric)
+ AlPG được sử dụng để tái tạo chất nhận CO2 đầu tiên: RiDP để khép kín chu trình, một số phân tử AlPG đi ra khỏi chu trình tổng hợp các carbonhydrate

2. C4
- Nơi xảy ra pha tối: ở 2 loại tế bào: mô giậu và nhu mô bao quanh bó mạch (những tế bào bao quanh gân lá)
- DIễn biến:
Do trong điều kiện nồng độ O2 cao, enzyme RiDP-carboxylase xúc tác cho phản ứng RiDP nhận O2 chứ không nhận CO2 gây hô hấp sáng, nên những loài thực vật sống vùng nhiệt đới có cơ chế thích nghi khác hẳn
+ Ở tế bào mô giậu xảy ra quá trình nhận CO2, nhưung chất nhận là PEP (phospho enol pyruvate), nhận CO2 -> AOA (acid oxalo acetic) rồi biến thành AM (acid malic)
+ AM được vận chuyển vào tế bào bao bó mạch, giải phóng ra CO2 và tái tạo PEP. CO2 hình thành đi vào chu trình Calvin hệt như thực vật C3

1. C3
- Nơi xảy ra pha tối của quang hợp: chất nền lục lạp tế bào mô giậu
- Diễn biến: xảy ra theo chu trình Calvin-Benson
+ Giai đoạn cố định CO2 nhờ chất nhận là RiDP (ribulozo 1.5-diphosphate) với sự xúc tác của enzyme ribolozo 1,5-diphosphate carboxylase tạo thành hợp chất 6C, nhưng hợp chất này không bền nên nhanh chóng bị gẫy thành 2 phân tử 3C là APG (axit phosphoglyxeric). Vì sản phẩm đầu tiên của quá trình cố định CO2 này là hợp chất 3C nên người ta gọi thực vật này là C3
+ Giai đoạn khử APG nhờ lực khử cung cấp từ pha sáng: ATP, NADPH (nicotin amit adenine dinucleotite phosphate) tạo thành AlPG (aldehyte phosphoglyxeric)
+ AlPG được sử dụng để tái tạo chất nhận CO2 đầu tiên: RiDP để khép kín chu trình, một số phân tử AlPG đi ra khỏi chu trình tổng hợp các carbonhydrate

2. C4
- Nơi xảy ra pha tối: ở 2 loại tế bào: mô giậu và nhu mô bao quanh bó mạch (những tế bào bao quanh gân lá)
- DIễn biến:
Do trong điều kiện nồng độ O2 cao, enzyme RiDP-carboxylase xúc tác cho phản ứng RiDP nhận O2 chứ không nhận CO2 gây hô hấp sáng, nên những loài thực vật sống vùng nhiệt đới có cơ chế thích nghi khác hẳn
+ Ở tế bào mô giậu xảy ra quá trình nhận CO2, nhưung chất nhận là PEP (phospho enol pyruvate), nhận CO2 -> AOA (acid oxalo acetic) rồi biến thành AM (acid malic)
+ AM được vận chuyển vào tế bào bao bó mạch, giải phóng ra CO2 và tái tạo PEP. CO2 hình thành đi vào chu trình Calvin hệt như thực vật C3

3. CAM là chữ viết tắt của trao đổi acid ở họ thuốc bỏng do lần đầu tiên phát hiện ra hiện tượng này ở họ thuốc bỏng
- Nơi xảy ra là các tế bào mô giậu
- Diễn biến:
Do những thực vật này thích nghi với điều kiện sống ở hoang mạc, sa mạc khô cằn, thiếu nước nên lỗ khí của nó luôn đóng vào ban ngày để tránh cho cây bị mất nước. Đồng nghĩa với việc lỗ khí khổng không mở là cây không lấy được CO2 vào tiền hành quang hợp. QUá trình lấy CO2 sẽ diễn ra vào ban đêm
+ Ban đêm, cây lấy CO2 vào và cố định nó nhờ PEP tạo thành AOA -> AM
+ Ban ngày AM sẽ được sử dụng trong chu trình Calvin tạo chất hữu cơ, tinh bột. Tinh bột này khi phân hủy sẽ tạo thành acid pyruvic, acid pyruvic được hoạt hóa bởi ATP thì tạo thành PEP, tái tạo chất nhận CO2 đầu tiên

1. C3
- Nơi xảy ra pha tối của quang hợp: chất nền lục lạp tế bào mô giậu
- Diễn biến: xảy ra theo chu trình Calvin-Benson
+ Giai đoạn cố định CO2 nhờ chất nhận là RiDP (ribulozo 1.5-diphosphate) với sự xúc tác của enzyme ribolozo 1,5-diphosphate carboxylase tạo thành hợp chất 6C, nhưng hợp chất này không bền nên nhanh chóng bị gẫy thành 2 phân tử 3C là APG (axit phosphoglyxeric). Vì sản phẩm đầu tiên của quá trình cố định CO2 này là hợp chất 3C nên người ta gọi thực vật này là C3
+ Giai đoạn khử APG nhờ lực khử cung cấp từ pha sáng: ATP, NADPH (nicotin amit adenine dinucleotite phosphate) tạo thành AlPG (aldehyte phosphoglyxeric)
+ AlPG được sử dụng để tái tạo chất nhận CO2 đầu tiên: RiDP để khép kín chu trình, một số phân tử AlPG đi ra khỏi chu trình tổng hợp các carbonhydrate

2. C4
- Nơi xảy ra pha tối: ở 2 loại tế bào: mô giậu và nhu mô bao quanh bó mạch (những tế bào bao quanh gân lá)
- DIễn biến:
Do trong điều kiện nồng độ O2 cao, enzyme RiDP-carboxylase xúc tác cho phản ứng RiDP nhận O2 chứ không nhận CO2 gây hô hấp sáng, nên những loài thực vật sống vùng nhiệt đới có cơ chế thích nghi khác hẳn
+ Ở tế bào mô giậu xảy ra quá trình nhận CO2, nhưung chất nhận là PEP (phospho enol pyruvate), nhận CO2 -> AOA (acid oxalo acetic) rồi biến thành AM (acid malic)
+ AM được vận chuyển vào tế bào bao bó mạch, giải phóng ra CO2 và tái tạo PEP. CO2 hình thành đi vào chu trình Calvin hệt như thực vật C3

Có thực vật CH4 à