sinh so sánh thực vật C3,c4,Cam

giới thiệu chung về thực vật góp phần cho học sinh hiểu và nắm chắc kiến thức. lý thuyết Điều kiện ảnh hưởng đến quang hợp của thực vật C3 ? Vì sao nói “ chu trình Calvin xảy ra ở mọi loài thực vật” ? Đối với thực vật C3 :cố định CO2 trong pha tối được thực hiện theo Chu Trình Canvin. Đối với thực vật C4 và CAM : pha tối đều có hai lần cố định CO2 . Lần 1 PEP nhận CO2 và tạo hợp chất 4C. Lần 2 : hợp chất 4C tách CO2 cung cấp cho Chu Trình Canvin để đi tổng hợp đường. Vì sao nói 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 hơn, thoát hơi nước thấp hơn Tại sao để tổng hợp một phân tử glucôzơ, thực vật C4 và thực vật CAM cần nhiều ATP hơn so với thực vật C3? Theo chu trình Canvin, để hình thành 1 phân tử glucozơ cần 18 ATP, nhưng ở thực vật C4 và thực vật CAM, ngoài 18 ATP này còn cần thêm 6 ATP để hoạt hoá axit piruvic (AP) thành phospho enol piruvate (PEP). Tại sao chỉ có hiện tượng hô hấp sáng thực vật C3 ? Thực vật C4 và CAM không có hiện tượng hô hấp sáng vì: khi hàm lượng CO2 cạn kiệt thì chất nhận CO2 đầu tiên là PEP (photphoenolpiruvat) chứ không là ribulozo1,5điphotphat để tạo sản phẩm đầu tiên của pha tối là AOA (axit oxaloaxetic), chất này sẽ cung cấp CO2 cho chu trình Canvin. 1b) Ở thực vật C3, khi tắt sáng hoặc giảm nồng độ CO2 thì chất nào tăng, chất nào giảm trong chu trình calvin? Giải thích Ở thực vật c3, khi tắt ánh sáng giảm nồng độ co2 thì RiDP tăng, APG giảm ,vì khi tắt ánh sáng thì pha sáng ko hoạt động> ko tạo sản phẩm> enzim cần ít nên RiDP tăng. 3) Tại sao dùng phương pháp nhuộm màu bằng iốt ở các tiêu bản giải phẫu lá cây người ta phân biệt được lá của thực vật C3 và lá của thực vật C4 Vì lá cây c3 có tế bào mô giậu phát triển và tế bào bao bó mạch phát triển khi nhuộn i ốt thì tế bào mô giậu bắt màu xanh, tế bào bao bó mạch ko bắt màu xanh. Lá cây c4 có tế bào bao bó mạch và mô giậu phát triển nên khi nhuộm i ốtthì cả hai tế bào đều bắt màu xanh => lá c4 bắt màu đậm hơn 13) Các nhận định sau đây là đúng hay sai? Giải thích ngắn gọn. Hiệu quả quang hợp của thực vật C4 lớn gấp 2 lần thục vật C3 nhưng hiệu quả năng lượng để tổng hợp 1 phân tử glucozo ở thực vật C3 lớn hơn thực vật C4 Vì để có đủ lượng CO2 nên C4 cố định CO2 theo chu trình hatchslack sản phẩm cố định CO2 đầu tiên là AOA>AM> AM dự trữ ở tế bào bao bbos mạch Khi cần cố định CO2, AM bị cacboxyl hóa> CO2 giải phóng đi vào chu trình Calvinbenson tạo ra chất hữu cơ AM là nguồn dự trữ lí tưởng cho cây mà thực vật C3 ko có +6ATP+6NADPH Căn cứ vào đâu người ta gọi tên nhóm thực vật C3: Đây là cách đặt tên dựa vào sản phẩm của phản ứng đầu tiên trong quá trình cố định C02 của cây xanh. Thực vật nào cũng có quá trình quang hợp, sử dụng C từ không khí để tổng hợp chất hữu cơ. Tuy nhiên quang hợp không phải là biến đổi trực tiếp sáu phân từ C02 và sáu phân tử nước thành một phân tử đường. Chu trình này là sự lặp đi lặp lại của rất nhiều phản ứng hóa học, nhằm tích hợp dần dần từng nguyên tử C vào phân tử đường, và bước đầu tiên của nó là cố định C vô cơ từ cacbonic, vào một phân tử hữu cơ trung gian để C vô cơ đó, trở thành C hữu cơ, tiếp tục tham gian phản ứng chuyển hóa thành đường. Cùng là phản ứng cố định nguyên tử C vô cơ, nhưng sản phẩm của phản ứng này ở các nhóm thực vật khác nhau là khác nhau, và sản phẩm là một chất hữu cơ có chứa ba nguyên tử C, thì đó là Nhóm thực vật C3. Gt ngắn gọn: Gọi tên chu trình C3 vì sản phẩm ổn định là hợp chất 3C . Thực vật C3 là thực vật mà trong pha tối của quang hợp tạo sản phẩm đầu tiên là hợp chất 3C. Chu trình C3 đã tạo ra các hợp chất để từ đó tổng hợp nên protein, tinh bột. +Khi tắt ánh sáng thì APG (axit photphoglixeric) tăng ,RiDP (ribulozo 1,5 di photphat ) giảm vì vẫn còn CO2 để cố định RiDP thành APG. +Khi giảm nồng độ CO2 thì RiDP tăng , APG giảm ,vì không còn CO2 để cố định RiDP thành APG Giải thich tại sao trong quá trình quang hợp nếu quá thiếu hay thừa CO2 đều làm giảm năng suất cây trồng ? +Trường hợp quá thiếu CO2 ((thường do lỗ khí đống hô hấp yếu ): RiDP tăng APG giảm ảnh hưởng đến hoạt động của chu trình Canvin. Enzym Rubisco tăng hoạt tính oxygenaza xuất hiện hiện tượng hô hấp sang đều dẫn đến làm giảm hiệu suất quang hợp giảm năng suất cây trồng . TRường Hợp thừa CO2 : Gây ức chế hô hấp ảnh hưởng tới quá trình hấp thu , vận chuyện , sinh tổng hợp các chuất cần năng lượng ảnh hưởng đến quang hợp giảm năng suất cây trồng . Làm quá trình phân giải mạnh hơn quá trình tổng hợp diệp lục đồng thời có thể làm enzyme Rubisco bị biến tính giảm hiệu suất quang hợp giảm năng suất cây trồng .

1 Giới thiệu I Thực vật C3 QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬTC3 Đặc điểm cấu tạo lá 1.Thời gian, không gian thực hiện 2.Cơ chế của pha tối II Quá trình Cố định CO2 6.Vai trò của thực vật C3 3.Điều kiện ảnh hưởng đến quang hợp 4.Đặc điểm của thực vật C3 5.Biện pháp nâng cao suất 1.Giới thiệu thực vật C3: Chiếm 95% sinh khối thực vật trái đất Phân bố rộng rãi tự nhiên: ôn đới, nhiệt đới Đại diện: Đặc điểm cấu tạo lá của thực vật C3: Thời gian, không gian thực hiện Cơ chế của pha tối Điều kiện ảnh hưởng đến quang hợp Đặc điểm của thực vật C3 Biện pháp nâng cao suất Vai trò của thực vật C3  Diễn chất stroma (lục lạp)  Điều kiện có sản phẩm pha sáng  Nguyên liệu: CO2, ATP, NADH  Sản phẩm:C6H12O6 + H2O, NADP+, ADP Cơ chế của pha tối Giai đoạn 1: cố định CO2 Giai đoạn 3: tái tạo chất nhận Giai đoạn 2: khử APG -> AIPG a Nồng độ CO2 b Thành phần quang phổ ánh sáng c Nhiệt độ d Nước e Dinh dưỡng khoáng f Khi có sản phẩm của pha sáng a Nồng độ CO2 Là nguồn cung cấp C cho quang hợp Quyết định cường độ của quá trình QH VD: Dưa chuột nếu môi trường có nhiều CO2 thì tỉ lệ hoa cái nhiều b Thành phần quang phổ ánh sáng  Ánh sáng nhân tố để tiến hành quang hợp VD: Cây lúa mì hoa điều kiện chiếu sáng dài 12 Chiếu sáng ngắn vào đêm để khoai tây không củ để mẹ trẻ phục vụ cho việc nhân giống cành c Nhiệt độ  Cường độ QH phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ  Khi nhiệt độ tăng cường độ QH tăng nhanh VD: Cây lúa sinh trưởng tốt nhiệt độ 25 – 30 độ C, chậm nhiệt độ 14 độ C d Nước Quá trình thoát nước Tốc độ sinh trưởng kích thước của lá Tốc độ vận chuyển các sản phẩm QH Độ hiđrat của chất nguyên sinh => ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của hệ thống enzim QH Thoát nước điều hoà nhiệt độ lá => ảnh hưởng đến QH Là nguyên liệu trực tiếp cho QH với việc cung cấp H+ electron cho phản ứng sáng e Dinh dưỡng khoáng Bón nguyên tố đại lượng vi lượng như: N, P, K, S, Mg, Fe, Cu… cho với liều lượng tỉ lệ thích hợp tác dụng tốt đến trình tổng hợp hệ sắc tố QH, khả QH, diện tích lá, máy enzim QH cuối hiệu suất QH suất trồng VD: Khi có đủ nitơ diệp lục nhanh chống hình thành làm cho có màu xanh đậm, diện tích tăng nhanh hoạt động quang hợp tăng lên Nếu thiếu N vàng thiếu diệp lục, bị khô, rụng giảm sút quang hợp… f Khi có sản phẩm của pha sáng  ATP; NADPH (Những sản phẩm tạo pha sáng nhờ vào nguồn lượng ánh sáng hấp thụ)  Hô hấp sáng Chủ yếu xảy ở thực vật C3, điều kiện cường độ ánh sáng cao (CO2 cạn kiệt, O2 tích lũy nhiều) Xảy với sự tham gia của ba bào quan: lục lạp, perproxyxom ty thể  Cơ chế hoạt động Trong điều kiện thời tiết khô nóng, hạn hán, thực vật đóng khí khổng để tránh mất nước - > làm hạn chế CO2 vào -> ức chế pha tối pha sáng xảy sản sinh O2 Trong điều kiện nhiều O2, CO2 Rubisco biến tính, thay vì thục hiện chu trình Calvin bình thường, oxy hóa RiDP thành APG AG Hai chất trải qua rất nhiều quá trình phức tạp tiêu tốn lượng để trở về RiDP, còn tiêu tốn O2 để sản sinh CO2 không tạo ATP LỤC LẠP PEROXYXOM TY THÊ Rib-1,5-điP → glicolat (2Cacbon) Glicolat → axit amin glixin Glixin → axit amin xêrin + NH3 + CO2 HẬU QUA  Làm lãng phí 30 - 50% lượng sản phẩm của quang hợp  Giảm quang hợp 20 – 30% -> CO2 sinh  Cạnh tranh ánh sáng với quang hợp  Sản sinh chất độc H2O2 GIAM NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG Tăng cường cường độ hiệu suất quang hợp chọn giống , lai tạo giống có khả quang hợp cao Điều khiển sinh trưởng diện tích biện pháp kĩ thuật bón phân, tưới nước, mật độ trồng hợp lí Nâng cao hệ số hiệu quang hợp hệ số kinh tế chọn giống biện pháp kĩ thuật thích hợp Giảm hô hấp sáng, tăng tích lũy chất hữu vào quan kinh tế Chọn giống trồng có thời gian sinh trưởng vừa phải trồng vào thời vụ thích hợp để tồng sử dụng tối đa ánh sáng mặt trời cho quang hợp Do hầu hết các loài thuộc nhóm thực vật C3 các lương thực nhiều tinh bột nên pha tối góp phần tạo tinh bột cho Tạo tinh bột, saccarôzơ, axit amin, lipit Tổng hợp (CH2O)n, ADP,NADP TÓM TẮT BÀI HỌC THỰC VẬT C3 Đại diện: lúa, khoai, sắn, các loại rau, đậu,… Đặc điểm: hô hấp sáng Vai trò: tạo tinh bột, đường C6H12O6, axit amin, lipit… Quá trình cố định CO2 ở thực vật C3 (pha tối): THỰC VẬT C3 Điều kiện Có sản phẩm của pha sáng Cường độ ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ CO2, O2 bình thường Không gian Trong chất nền stroma (lục lạp của tế bào mô giậu) Thời gian Ban ngày Nguyên liệu ATP, NADPH, CO2 Sản phẩm C6H12O6 + H2O, NADP+, ADP Chu trình Calvin Gồm giai đoạn: _ Giai đoạn 1: cố định CO2 _ Giai đoạn 2: khử APG thành AIPG để tổng hợp C6H12O6… _ Giai đoạn 3: Tái tạo chất nhận Enzim cố định CO2 RiDP - Cacboxilaza Chất nhận CO2 RiDP (hc 3C) Sản phẩm APG Thành viên tổ: 1.Nguyễn Cửu Minh Danh 2.Ngô Duy Khương 3.Vũ Thị Thảo Nguyên Bạch Quang Phước Nguyễn Mai Khanh Nguyễn Hương Linh Lê Thị Thanh Nga [...]... Làm lãng phí 30 - 50% lượng sản phẩm của quang hợp  Giảm quang hợp 20 – 30% -> CO2 sinh ra  Cạnh tranh ánh sáng với quang hợp  Sản sinh chất độc H2O2 GIAM NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG Tăng cường cường độ và hiệu suất quang hợp bằng chọn giống , lai tạo giống mới có khả năng quang hợp cao Điều khiển sự sinh trưởng diện tích lá bằng các biện pháp kĩ thuật như bón phân, tưới nước, mật độ trồng... -> ức chế pha tối nhưng pha sáng vẫn xảy ra và sản sinh O2 Trong điều kiện nhiều O2, ít CO2 Rubisco biến tính, thay vì thục hiện chu trình Calvin bình thường, nó oxy hóa RiDP thành APG và AG Hai chất này sẽ trải qua rất nhiều quá trình phức tạp và tiêu tốn năng lượng để trở về RiDP, nhưng nó còn tiêu tốn O2 để sản sinh CO2 và không tạo ATP LỤC LẠP PEROXYXOM TY THÊ Rib-1,5-điP...d Nước Quá trình thoát hơi nước Tốc độ sinh trưởng và kích thước của lá Tốc độ vận chuyển các sản phẩm QH Độ hiđrat của chất nguyên sinh => ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của hệ thống enzim QH Thoát hơi nước điều hoà nhiệt độ lá => ảnh hưởng đến QH Là nguyên liệu... cao hệ số hiệu quả quang hợp và hệ số kinh tế bằng chọn giống và các biện pháp kĩ thuật thích hợp Giảm hô hấp sáng, tăng sự tích lũy chất hữu cơ vào cơ quan kinh tế Chọn các giống cây trồng có thời gian sinh trưởng vừa phải hoặc trồng vào thời vụ thích hợp để cây tồng sử dụng được tối đa ánh sáng mặt trời cho quang hợp Do hầu hết các loài thuộc nhóm thực vật C3 là các cây lương thực nhiều tinh ... nhiệt độ tăng cường độ QH tăng nhanh VD: Cây lúa sinh trưởng tốt nhiệt độ 25 – 30 độ C, chậm nhiệt độ 14 độ C d Nước Quá trình thoát nước Tốc độ sinh trưởng kích thước của lá Tốc độ vận... 50% lượng sản phẩm của quang hợp  Giảm quang hợp 20 – 30% -> CO2 sinh  Cạnh tranh ánh sáng với quang hợp  Sản sinh chất độc H2O2 GIAM NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG Tăng cường cường độ hiệu... trưởng kích thước của lá Tốc độ vận chuyển các sản phẩm QH Độ hiđrat của chất nguyên sinh => ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của hệ thống enzim QH Thoát nước điều hoà nhiệt