BÀI 9: QUANG HỢP Ở NHÓM CÁC THỰC VẬT C3, C4 VÀ CAM
PHẦN I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý
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:
1. 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 ở tilacoit khi có chiếu sáng.
– Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được sử dụng để thực hiện quá trình quang phân li nước, O2 được giải phóng là oxi của nước.
2H2O à 4 H+ + 4 e– + O2
– ATP và NADPH của pha sáng được sử dụng trong pha tối để tổng hợp các hợp chất hữu cơ.
2. Pha tối:
– Diễn ra trong chất nền (stroma) của lục lạp.
– Pha tối ở thực vật C3 chỉ có chu trình Canvin:
– Thực vật C3 phân bố mọi nơi trên trái đất (gồm các loài rêu à cây gỗ trong rừng).
Chu trình Canvin gồm 3 giai đoạn:
* Giai đoạn cố định CO2.
* Giai đoạn khử APG(axit phosphoglixeric)
à AlPG (aldehit phosphoglixeric) à tổng hợp nên C6 H12 O6 à tinh bột, axit amin …
* Giai đoạn tái sinh chất nhận ban đầu là Rib – 1,5 diP (ribulozo- 1,5 diphosphat).
II. THỰC VẬT C4 :
– Gồm 1 số loài sống ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như: mía, ngô, cao lương …
– Thực vật C4 sống trong điều kiện nóng ẩm kéo dài, nhiệt độ, ánh sáng cao à tiến hành quang hợp theo chu trình C4 .
Thực vật C4 ưu việt hơn thực vật C3 :
– Cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bảo hòa ánh sáng cao hơn, nhu cầu nước thấp à thực vật C4 có năng suất cao hơn thực vật C3
– Chu trình C4 gồm 2 giai đoạn: giai đoạn đầu theo chu trình C4 diễn ra ở lục lạp của tế bào nhu mô lá, giai đoạn 2 theo chu trình Canvin diễn ra trong lục lạp của tế bào bao bó mạch.
III. THỰC VẬT CAM:
– Gồm những loài mọng nước, sống ở vùng hoang mạc khô hạn như: xương rồng, dứa, thanh long …
– Để tránh mất nước, khí khổng các loài này đóng vào ban ngày và mở vào ban đêm à cố định CO2 theo con đường CAM.
– 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 giai đoạn đầu cố định CO2 được thực hiện vào ban đêm khi khí khổng mở và còn giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin thực hiện vào ban ngày khi khí khổng đóng.