Bài 9: Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM – Tìm đáp án, giải

1. Thực vật C3:

Thực vật C3 gồm từ những loài rêu đến những cây gỗ lớn phân bổ hầu khắp mọi nơi trên Trái đất

1.1. 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.
• Nguyên liệu: 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 → 4 H+ + 4 e- + O2

• Sản phẩm: ATP, NADPH và O2. ATP và NADPH của pha sáng được sử dụng trong pha tối để tổng hợp các hợp chất hữu cơ.

1.2. Pha tối :

• Diễn ra ở chất nền của lục lạp .
• Cần CO2 và sản phẩm của pha sáng ATP và NADPH .
• Sản phẩm : Cacbohidrat
• Pha tối được triển khai qua quy trình Calvin. Gồm 3 tiến trình :

– Giai đoạn cố định CO2:

• Chất nhận CO2 đầu tiên và duy nhất là hợp chất 5C ( Ribulozo – 1,5 – điphotphat ( RiDP )
• Sản phẩm đầu tiên không thay đổi của quy trình là hợp chất 3C ( Axit photphoglyxeric APG )
• Enzim xúc tác cho phản ứng là RiDP- cacboxylaza

– Giai đoạn khử APG:

• Một phần AlPG tách ra khỏi quy trình và tích hợp với 1 phân tử triozo khác để hình thành C6H12O6 từ đó hình thành tinh bột, axit amin …
• APG ( axit phosphoglixeric ) ———– > AlPG ( aldehit phosphoglixeric ), ATP, NADPH
• Giai đoạn tái sinh chất nhận khởi đầu là Rib – 1,5 diP ( ribulozo – 1,5 diphosphat ) .

  • Phần lớn AlPG qua nhiều phản ứng cần cung cấp ATP tái tạo nên RiDP để khép kín chu trình.

2. Thực vật C4 :

a. Gồm một số loài thực vật sống ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như: mía, rau dền, ngô, cao lương, kê…

b. Gồm chu trình cố định CO2 tạm thời (chu trình C4) và tái cố định CO2 theo chu trình Calvin. Cả 2 chu trình này đều diễn ra vào ban ngày và ở 2 nơi khác nhau trên lá.

– Diễn ra tại 2 loại tế bào là tế bào mô giậu và tế bào bao bó mạch:

• Tại tế bào mô giậu diễn ra quá trình cố định và thắt chặt CO2 đầu tiên
  • Chất nhận CO2 đầu tiên là 1 hợp chất 3C ( phosphoenl piruvic – PEP )
  • Sản phẩm không thay đổi đầu tiên là hợp chất 4C ( axit oxaloaxetic – AOA ), sau đó AOA chuyển hóa thành 1 hợp chất 4C khác là axit malic ( AM ) trước khi chuyển vào tế bào bao bó mạch
• Tại tế bào bao bó mạch diễn ra tiến trình cố định và thắt chặt CO2 lần 2
  • AM bị phân hủy để giải phóng CO2 cung ứng cho quy trình Canvin và hình thành nên hợp chất 3C là axit piruvic
  • Axit piruvic quay lại tế bào mô giậu để tái tạo lại chất nhận CO2 đầu tiên là PEP
  • Chu trình C3 diễn ra như ở thực vật C3

​

​* 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 yếu nước thấp → thực vật C4 có hiệu suất cao hơn thực vật C3
• Chu trình C4 gồm 2 quy trình tiến độ : tiến trình đầu theo quy trình C4 diễn ra ở lục lạp của tế bào nhu mô lá, tiến trình 2 theo quy trình Canvin diễn ra trong lục lạp của tế bào bao bó mạch .

3. Thực vật CAM:

• Gồm những loài mọng nước sống ở những sa mạc, hoang mạc và những loài cây xanh như dứa, thanh long …
• Để tránh mất nước, khí khổng những loài này đóng vào ban ngày và mở vào đêm hôm → cố định và thắt chặt CO2 theo con đường CAM .
• Chu trình C4 ( cố định và thắt chặt CO2 ) diễn ra vào đêm hôm lúc khí khổng mở và quá trình tái cố định và thắt chặt CO2 theo quy trình Calvin diễn ra vào ban ngày .

– Vào ban đêm: nhiệt độ môi trường xuống thấp, tế bào khí khổng mở ra, CO2 khuếch tán qua lá vào

• Chất nhận CO2 đầu tiên là PEP và sản phẩm không thay đổi đầu tiên là AOA

• AOA chuyển hóa thành AM vận chuyển vào các tế bào dự trữ

  Xem thêm: Hảo Hảo – Wikipedia tiếng Việt

– Ban ngày: khi tế bào khí khổng đóng lại:

• AM bị phân hủy giải phóng CO2 cung ứng cho quy trình Canvin và axit piruvic tái sinh chất nhận khởi đầu PEP

• 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. 

Source: https://thevesta.vn
Category: Sản Phẩm