CHƯƠNG 3 QUANG hợp( tiết 6)

CHƯƠNG 3: QUANG HỢP( Tiết 6) MỤC TIÊU  Hiểu biết quang hợp thực vật trình sinh lý quan trọng, định sống trái đất  Nắm đặc điểm quan quang hợp  Hiểu biết cách bản chất quang hợp  Các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến quang hợp hình thành suất trồng  Tìm biện pháp kỹ thuật điều chỉnh quang hợp để nâng cao suất trồng phẩm chất nông sản 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ QUANG HỢP 1.Định nghĩa quang hợp - Quang hợp trình tổng hợp chất hữu từ chất vô đơn giản CO2 H2O tác dụng lượng ánh sáng mặt trời tham gia sắc tố diệp lục - Sản phẩm quan trọng quang hợp đường - Xét chất trình biến đổi lượng quang hợp quang hợp định nghĩa là: “ quang hợp trình biến đổi quang thành hóa xảy thực vật” - Xét chất hóa học quang hợp trình oxi hóa khử, CO2 khử thành sản phẩm quang hợp 1.2 Phương trình quang hợp • 6CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6H2O + O2 + 686kCal/mol • Phương trình tổng quát pha : 1.3 Ý nghĩa quang hợp • Cung cấp chất hữu cho sống: Thực vật tổng hợp x 10 • Đảm bảo cân CO2 O2: Hấp thu 2x10 • Cung cấp 96% lượng dinh dưỡng lượng kỹ thuật • Cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp: Dệt, giấy, gỗ • Quyết định 90 - 95% suất trồng 10 10 chất hữu cơ/năm CO2, giải phóng 5,3x10 10 O2 /năm 2 CƠ QUAN LÀM NHIỆM VỤ QUANG HỢP-HỆ SẮC TỐ QUANG HỢP 2.1 Lá • Lá quan làm nhiệm vụ quang hợp • Hình thái :lá thường có dạng mang đặc tính hướng quang rõ rệt, nên chúng có khả vận động cho mặt phẳng vuông góc với tia sáng mặt trời để nhận nhiều lượng ánh sáng • Giải phẫu lá: - Mô đồng hóa, nơi xảy trình quang hợp mô dậu mô khuyết - Trên lớp biểu bì có khí khổng Trên mặt có lớp cutin mỏng suốt, đồng nhất, có tính thấu quang - Tiếp theo lớp tế bào mô dậu: tế bào hình trụ, xếp xít hàng dậu, vuông góc với tế bào biểu bì trên.Trong mô dậu có chứa nhiều lục lạp, nơi quang hợp diễn chủ yếu - Tiếp đến tế bào mô khuyết : gồm tế bào xếp lộn xộn để chừa khoảng trống gọi gian bào, nơi dự trữ nước CO2 cung cấp cho quang hợp Còn có mạng lưới mạch dẫn chằng chịt làm nhiệm vụ dẫn nước, muối khoáng cung cấp cho trình quang hợp dẫn truyền sản phẩm quang hợp - Dưới lớp biểu bì chứa nhiều khí khổng, cửa ngõ vào CO2 H2O trình quang hợp 2.2 Lục lạp ( chlorophast ) - Lục lạp bào quan lớn tế bào Lục lạp thường có dạng hình bầu dục với đường kính trung bình 4-6 µm, dày khoảng 2-3µm - Số lượng lục lạp tế bào thay đổi tuỳ loại cây, tùy trạng thái sinh lý cây, tuỳ tuổi Trong tế bào có khoảng 20-100 lục lạp Tế bào quang hợp mạnh số lượng nhiều • Cấu trúc lục lạp: - Thể stroma + Các protein hoà tan + Enzim xúc tác + Sản phẩm quang hợp + Muối vô cơ, lượng nhỏ AND, ARN riboxom - Hệ thống màng quang hợp + Cấu trúc: Tập hợp màng tạo thành đĩa chồng lên tạo cấu trúc dạng hạt + Thành phần hóa học: Protein, phospholipit, sắc tố • Đơn vị quang hợp + Hệ thống sắc tố 1: Trung tâm phản ứnglà P700 Tiểu phần nhỏ: polipeptit, 40 phân tử diệp lục a, -2 phân tử caroten Phức hợp lớn: -7 polipeptit, 100 phân tử diệp lục a, phân tử diệp lục b + Hệ thống sắc tố 2: Chứa diệp lục a, diệp lục b, caroten, có trung tâm phản ứng P680 • Chức lục lạp - Thực trình quang hợp - Thực di truyền tế bào chất, di truyền số tính trạng nhân có ADNvà ARN riêng cho lục lạp 2.3 Các sắc tố quang hợp • Diệp lục (Chlorophill) Bản chất hóa học diệp lục - Có loại diệp lục: a, b, c, d, e + Thực vật thượng đẳng: diệp lục a, b + Vi sinh vật, rong, tảo: diệp lục c, d, e - Công thức hóa học + Diệp lục a: C55H72O5N4Mg + Diệp lục b: C55H70O6N4Mg Bản chất hóa học diệp lục - Công thức cấu tạo + Nhân tetrapyrol: Gồm hệ thống vòng có nối đôi liên hợp, nguyên tử N liên kết với Mg hai liên kết hai liên kết phụ + Phần thứ hai: Trên vòng pyrol có mạch axit propanic este với rượu phytol có 20 nguyên tử C linh động ưa lipit để định vị diệp lục membran Đặc tính hóa học diệp lục - Không tan nước, tan dung môi hữu - Có phản ứng đặc trưng este + Phản ứng xà phòng hóa COOCH3 COOK C32H30ON4Mg + KOH = C32H30ON4Mg COOC20H39 CH3OH + COOK C20H39OH + Tác dụng với axit COOCH3 C32H30ON4Mg COOCH3 + HCl = C32H30ON4H2 COOC20H39 COOC20H39 + MgCl2 Đặc tính quang hóa diệp lục - Tính huỳnh quang: Trạng thái kích thích sơ cấp (singlet) - Tính lân quang: Trạng thái kích thích thứ cấp (triplet) - Quang phổ hấp thu ánh sáng: Diệp lục hấp thu ánh sáng có λ = 400 - 700 nm - Cực đại hấp thu ánh sáng diệp lục + Diệp lục a: λ = 430 662 nm + Diệp lục b: λ = 432 652 nm Vai trò diệp lục quang hợp - Hấp thu lượng ánh sáng mặt trời chuyển thành dạng kích thích phân tử diệp lục - Di trú lượng vào trung tâm phản ứng - Tham gia biến đổi lượng ánh sáng thành lượng hóa học •• Carotenoit Công thức nguyên: - Caroten: C40H56 - Xantophill: C40H56On (n = - 6) Quang phổ hấp thu: λ = 451 481 nm Vai trò carotenoit: - Lọc ánh sáng để bảo vệ diệp lục - Hấp thu ánh sáng, truyền cho diệp lục: caroten + hv + diệp lục + caroten ( diệp lục tạng thái kích thích(*) tham gia vào quang hợp) - Xantophill tham gia vào trình quang phân ly nước thông qua biến đổi C40H56O4 thành C40H56O2 [...]... của một este + Phản ứng xà phòng hóa COOCH3 COOK C32H30ON4Mg + KOH = C32H30ON4Mg COOC20H39 CH3OH + COOK C20H39OH + Tác dụng với axit COOCH3 C32H30ON4Mg COOCH3 + HCl = C32H30ON4H2 COOC20H39 COOC20H39 + MgCl2 Đặc tính quang hóa của diệp lục - Tính huỳnh quang: Trạng thái kích thích sơ cấp (singlet) - Tính lân quang: Trạng thái kích thích thứ cấp (triplet) - Quang phổ hấp thu ánh sáng: Diệp lục hấp thu... Diệp lục a: λ = 430 và 662 nm + Diệp lục b: λ = 432 và 652 nm Vai trò của diệp lục trong quang hợp - Hấp thu năng lượng ánh sáng mặt trời và chuyển thành dạng kích thích của phân tử diệp lục - Di trú năng lượng vào trung tâm phản ứng - Tham gia biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học •• Carotenoit Công thức nguyên: - Caroten: C40H56 - Xantophill: C40H56On (n = 1 - 6) Quang phổ hấp thu:...2 .3 Các sắc tố quang hợp • Diệp lục (Chlorophill) Bản chất hóa học của diệp lục - Có 5 loại diệp lục: a, b, c, d, e + Thực vật thượng đẳng: diệp lục a, b + Vi sinh vật, rong, tảo: diệp lục c, d, e - Công thức... của carotenoit: - Lọc ánh sáng để bảo vệ diệp lục - Hấp thu ánh sáng, truyền cho diệp lục: caroten + hv + diệp lục + caroten ( diệp lục ở tạng thái kích thích(*) sẽ tham gia vào quang hợp) - Xantophill tham gia vào quá trình quang phân ly nước thông qua sự biến đổi C40H56O4 thành C40H56O2