Pha ti trong quang hp Pha ti trong

Pha tối trong quang hợp

Pha tối trong quang hợp

Mục lục 1. Tổng quan 2. Chu trình Calvin (chu trình C 3) 3. Hô hấp sáng (chu trình C 2) 4. Chu trình Hatch và Slack (chu trình C 4) 5. Con đường cacbon ở thực vật CAM

Mục lục 1. Tổng quan 2. Chu trình Calvin (chu trình C 3) 3. Hô hấp sáng (chu trình C 2) 4. Chu trình Hatch và Slack (chu trình C 4) 5. Con đường cacbon ở thực vật CAM

Quang hợp • Quá trình biến đổi năng lượng ánh sáng Mặt trời thành năng lượng hoá học dưới dạng các hợp chất hữu cơ; • Xảy ra ở thực vật và vi khuẩn quang hợp; • Hệ sắc tố thực vật: chlorophyll, carotenoid, phycobillin; • Chia thành 2 pha: pha sáng, pha tối. 6 CO 2 + 12 H 2 O + ánh sáng 6 C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O CO 2 + 2 H 2 A + ánh sáng [CH 2 O] + H 2 O + 2 A

Pha sáng

Pha tối • Không có sự tham gia trực tiếp của ánh sáng; • Xảy ra trong chất nền của lục lạp; • Khử CO 2 bằng ATP và NADPH để đưa nó vào hợp chất hữu cơ (cố định Cacbon).

1. Tổng quan 2. Chu trình Calvin (chu trình C 3) 3. Hô hấp sáng (chu trình C 2) 4. Chu trình Hatch và Slack (chu trình C 4) 5. Con đường cacbon ở thực vật CAM

Chu trình Calvin • Do nhà bác học người Mỹ đưa ra từ năm 1951; • Hợp chất đầu tiên trong đó CO 2 được cố định là photphoglixeric (APG); • Chất nhận CO 2 đầu tiên là ribulozodiphotphat (Ri. DP); • Gồm 3 giai đoạn.

Chu trình Calvin 1. Ru. BP được cacboxi hoá thành 2 phân tử APG; 2. APG bị khử thành ALPG; 3. Phục hồi chất nhận Ru. BP

Chu trình Calvin 6 CO 2 + 12 H 2 O + 6 Ru. BP + 12 NADPH + 18 ATP Glucose + 6 Ru. BP + 12 NADP + 12 H+ + 18 ADP + 18 Pi

Năng lượng tiêu thụ • Mỗi photon của ánh sáng đỏ (680 nm) cung cấp 42 kcal; • 1 CO 2 cần ít nhất là 8 photon 6 CO 2 cần 2016 kcal. • 1 fructose sinh ra 673 kcal khi bị đốt cháy; • Năng lượng còn lại bị thất thoát khi tạo ATP (7 kcal) và NADPH (52 kcal); • ∑ Q sử dụng = 750 H ~ 90%

Mục lục 1. Tổng quan 2. Chu trình Calvin (chu trình C 3) 3. Hô hấp sáng (chu trình C 2) 4. Chu trình Hatch và Slack (chu trình C 4) 5. Con đường cacbon ở thực vật CAM

Hô hấp sáng là quá trình hấp thụ O 2 xảy ra cùng với sự thải CO 2 phụ thuộc vào ánh sáng; Đậu Hà Lan Hướng dương

Enzim Rubisco • Có khả năng cacboxi hoá và oxi hoá Ru. BP; • O 2 và CO 2 có cùng vị trí gắn trên rubisco;

• Nếu [O 2] = [CO 2] thì rubisco có khả năng cacboxi hoá nhanh gấp 80 lần so với oxi hoá; • CO 2/O 2 = 1/24 trong nước ở điều kiện cân bằng với không khí với t = 250 C; Tỷ lệ rubisco phản ứng với CO 2, O 2 là 3: 1 • Khi nhiệt độ cao, tỉ lệ O 2/CO 2 trong dung dịch tăng lên nên hô hấp sáng xảy ra mạnh hơn.

Chu trình C 2 Chu trình này xảy ra ở 3 bào quan: • Lục lạp • Peroxixom • Ti thể Oxi được hấp thụ ở 2 giai đoạn trong 2 bào quan khác nhau

Vai trò • Là quá trình phụ thuộc nhiều vào O 2 và ánh sáng, có cường độ lớn hơn hô hấp tối; • Không tạo ra ATP; • Giảm cường độ quang hợp, dùng 20 -50% sản phẩm; • Hình thành một số axit amin cho cây: serin, glixin.

Bơm CO 2 trên màng sinh chất • Thực vật trong nước tảo và vi khuẩn lam; Tảo Vi khuẩn lam

• Thí nghiệm: – Tảo sống trong môi trường có [CO 2] cao, khi chuyển sang nơi có [CO 2] thấp hô hấp sáng; – Tảo sống trong môi trường có [CO 2] thấp không có hiện tượng hô hấp sáng; • Protein tạo thành bơm CO 2 không có trong tế bào sống ở nơi có [CO 2] cao.

Mục lục 1. Tổng quan 2. Chu trình Calvin (chu trình C 3) 3. Hô hấp sáng (chu trình C 2) 4. Chu trình Hatch và Slack (chu trình C 4) 5. Con đường cacbon ở thực vật CAM

1965, Hatch và Slack tìm ra chu trình C 4 Mía Ngô Rau dền

Chu trình Hatch và Slack Gồm hai chu trình được định vị trong về không gian: – Chu trình 1 – chu trình cacboxi hoá: xảy ra ở lục lạp tế bào mô giậu; – Chu trình 2 – chu trình hình thành monosaccarit: xảy ra ở lục lạp tế bào bao bó mạch.

Chu trình 1 • Trong tế bào mô giậu • Enzim PEP-cacboxilaze • Chất nhận CO 2 là PEP • Sản phẩm đầu tiên: axit oxaloaxetat, malic, aspartic (có 4 C, chứa hai nhóm cacboxyl).

Chu trình 2 • Trong tế bào bao bó mạch • Enzim Rubisco • Axit malic bị decacboxyl hoá tạo thành CO 2 và axit pyruvic; – CO 2 tham gia vào chu trình Calvin; – Axit pyruvic quay trở lại chu trình 1.

Phân biệt thực vật C 3 và C 4 • Giải phẫu, hình thái lá và lục lạp Thực vật C 3 Thực vật C 4 - Tế bào mô giậu có cấu trúc hạt phát triển, ít hạt tinh bột -Tế bào mô giậu xếp xung quanh; - Tế bào bao bó mạch không phát triển - Tế bào bao bó mạch có nhiều lục lạp lớn, ít grana, nhiều hạt tinh bột

Phân biệt thực vật C 3 và C 4 • Sự tiêu phí năng lượng – C 3: 1 CO 2 cần 3 ATP 6 CO 2 cần 18 ATP; – C 4: 1 CO 2 cần 5 ATP 6 CO 2 cần 30 ATP; • Nhu cầu H 2 O ở C 4 chỉ bằng ½ C 3; • Hô hấp sáng: chỉ có C 3 mới có hô hấp sáng, C 4 không có hoặc rất yếu.

Mục lục 1. Tổng quan 2. Chu trình Calvin (chu trình C 3) 3. Hô hấp sáng (chu trình C 2) 4. Chu trình Hatch và Slack (chu trình C 4) 5. Con đường cacbon ở thực vật CAM

Con đường cacbon ở thực vật CAM • CAM – Crassulaceae acid metabolism (trao đổi axit ở họ thuốc bỏng); • Thực vật CAM thích ứng với khí hậu khô nóng kéo dài. Thuốc bỏng Dứa

• Quá trình cacboxi hoá Night sơ cấp xảy ra vào ban đêm; • Không khí ẩm, mát; • Khí khổng mở; • CO 2 bị khử thành axit malic dự trữ trong không bào. Day

• Sự tổng hợp đường Night xảy ra vào ban ngày; • Không khí nóng, khô; • Khí hổng đóng; • Axit malic giải phóng ra CO 2 đi vào chu trình Calvin. Day

• Cơ chế của chu trình CAM giống với C 4; • C 4 phân biệt về không gian còn CAM phân biệt về thời gian;

Chu trình Calvin là chu trình cơ bản, xuất hiện cả ở 3 loại. Trong quá trình tiến hoá, thực vật C 3 xuất hiện đầu tiên trái đất;