GIÁO án CHỐNG LIỆT môn SINH bài 3 QUANG hợp và hô hấp ở THỰC vật

http://hoc24h.vn/ – Hotline: 1900.7012 Thầy THỊNH NAM (https://www.facebook.com/thaythinhnam) CHỐNG LIỆT MƠN SINH QUA 20 BÀI HỌC KHỐ HỌC DÀNH CHO HỌC SINH MẤT GỐC MÔN SINH Lƣu ý: Hệ thống khố học thầy THỊNH NAM có Hoc24h.vn NỘI DUNG: QUANG HỢP VÀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT I Khái quát quang hợp thực vật I.1 Quang hợp gì? - Quang hợp trình lượng ánh sáng mặt trời (Diệp lục) hấp thụ để tạo cacbonhiđrat ôxy từ khí CO2 H2O I.2 Vai trò quang hợp Quang hợp có vai trò sau: - Sản phẩm quang hợp nguồn chất hữu cho sinh vật hành tinh nguyên liệu cho công nghiệp dược liệu chữa bệnh - Quang chuyển hoá thành hoá trong sản phẩm quang hợp Đây nguồn lượng trì sống sinh giới - Quang hợp điều hồ khơng khí: Giải phóng O2 hấp thụ CO2 II Lá quan quang hợp II.1 Hình thái giải phẫu thích nghi với chức quang hợp * Đặc điểm giải phẫu hình thái bên ngồi - Diện tích bề mặt lớn giúp hấp thụ nhiều tia sáng - Phiến mỏng thuận lợi khí khuếch tán vào dễ dàng - Trong lớp biểu bì mặt có khí khổng giúp khí CO2 khuyếch tán vào bên đến lục lạp * Đặc điểm giải phẫu hình thái bên - Hệ gân có mạch dẫn xuất phát từ bó mạch cuống đến tận tế bào nhu mô Nhờ vậy, nước ion khoáng đến tế bào để thực quang hợp vận chuyển sản phẩm quang hợp - Các tế bào chứa lục lạp phân bố mô giậu mô xốp phiến Các tế bào mơ giậu xếp sít nhau, nằm lớp tế bào biểu bì mặt Giúp phân tử sắc tố hấp thụ trực tiếp ánh sáng chiếu lên mặt Còn mô khuyết phân bố gần mặt lá, tế bào mô khuýêt phân bố cách tạo nên khoảng rỗng tạo điều kiện thuận lợi cho trao đổi khí quang hợp II.2 Lục lạp bào quan quang hợp - Màng tilacôit nơi phân bố hệ sắc tố quang hợp, nơi xảy phản ứng sáng - Xoang tilacôit nơi xảy phản ứng quang phân li nước trình tổng hợp ATP quang hợp - Chất (strôma) lục lạp nơi diễn phản ứng pha tối quang hợp II.3 Hệ sắc tố quang hợp * Hệ sắc tố quang hợp bao gồm: - Diệp lục (Sắc tố xanh): + Diệp lục a, có chức chuyển hoá lượng ánh sáng chuyển hoá thành lượng hoá học ATP NADPH + Diệp lục b, có chứca truyền lượng ánh sáng - Carôtenôit (sắc tố đỏ, da cam, vàng): Carôten xantơphin, có chức truyền lượng ánh sáng tới diệp lục a * Sơ đồ truyền chuyển hố lượng ánh sáng: NLAS → Carơtenơit → Diệp lục b → Diệp lục a (ở trung tâm phản ứng) → ATP NADPH III QUANG HỢP Ở NHÓM THỰC VẬT C3 III.1 Pha sáng Hoc24h.vn – Nơi biến ước mơ đại học thành thực! http://hoc24h.vn/ – Hotline: 1900.7012 Thầy THỊNH NAM (https://www.facebook.com/thaythinhnam) - Chuyển hoá lượng ánh sáng diệp lục hấp thụ thành lượng liên kết hoá học ATP NADPH - Xảy tilacôit, diễn trình quang phân li nước theo sơ đồ: 2H2O Ánh sáng 4H+ + 4e- + O2 - Sản phẩm pha sáng gồm: ATP, NADPH O2 III.2 Pha tối (Pha cố định CO2 ) - ATP NADPH hình thành từ pha sáng sử dụng để khử CO2 tạo chất hữu đường glucơzơ - Các nhóm thực vật có chung điểm là: Giống pha sáng, khác pha tối - Nhóm thực vật C3 gồm nhiều loài, phân bố hầu khắp nơi trái đất - Điều kiện sống: Khí hậu ơn hồ; cường độ CO2 O2 bình thường - Chu trình C3 có pha: Pha cố định CO2, pha khử, pha tái sinh chất nhận CO2, sản phẩm quang hợp chất hữu có 3C phản ứng (Axit photphoglixêric: APG) IV QUANG HỢP Ở NHÓM THỰC VẬT C4 (Chu trình Hatch - Slack) - Chất nhận chu trình C4 PEP, sản phẩm axit ơxalơaxêtic axit malic - Q trình cố định CO2: giai đoạn, giai đoạn 1: Lấy CO2 xảy tế bào nhu mô thịt Nơi có nhiều enzim PEP, giai đoạn 2: Cố định CO2 chu trình Canvin để hình thành hợp chất hữu tế bào bao bó mạch - Nhóm thực vật C4: Thực vật vùng nhiệt đới cận nhiệt đới như: ngơ, mía, rau dền, cao lương, kê… V QUANG HỢP Ở NHÓM THỰC VẬT CAM - Thực vật CAM: Thực vật sống vùng sa mạc - Điều kiện khô hạn kéo dài - Quá trình cố định CO2 vào ban đêm khí khổng mở, giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin thực vào ban ngày, lúc khí khổng đóng (Sản phẩm quang hợp AOA) Chỉ số so sánh Quang hợp nhóm thực vật C3 Quang hợp nhóm thực vật C4 Chất nhận CO2 đầu Ribulôzơ 1,5 - điP PEP (Phôtphoenolpiruvat) tiên Sản phẩm Axit ôxalôaxêtic axit malic/ aspactic (Hợp chất APG (Hợp chất cac bon) pha tối cac bon) Là chu trình Canvin xảy Gồm giai đoạn: Giai đoạn chu trình C4 xảy Tiến trình tế bào nhu mô tế bào nhu mô thịt giai đoạn chu thịt trình Canvin xảy tế bào bao bó mạch VI ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP VI.1 Ánh sáng VI.1.1 Cƣờng độ ánh sáng - Cường độ ánh sáng mà cường độ quang hợp cân với cường độ hô hấp gọi điểm bù ánh sáng - Nếu tăng cường độ ánh sáng cao điểm bù ánh sáng cường độ quang hợptăng tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng đạt điểm no ánh sáng (Điểm no ánh trị số ánh sáng mà từ cường độ quang hợp không tăng thêm cường độ ánh sáng tiếp tục tăng) VI.1.2 Quang phổ ánh sáng Nếu cường độ chiếu sáng ánh sáng đơn sắc đỏ có hiệu quang hợp lớn ánh sáng đơn sắc màu xanh tím Các tia xanh tím kích thích tổng hợp axit amin, prơtêin Các tia sáng đỏ xúc tiến q trình hình thành cácbonhiđrat VI.2 Nồng độ CO2 Hoc24h.vn – Nơi biến ước mơ đại học thành thực! http://hoc24h.vn/ – Hotline: 1900.7012 Thầy THỊNH NAM (https://www.facebook.com/thaythinhnam) Ban đầu giá trị CO2 thấp, cường độ quang hợp tăng tỷ lệ thuận với nồng độ CO2, sau tăng chậm đến trị số bão hoà Vượt trị số cường độ quang hợp giảm Trong điều kiện cường độ ánh sáng cao, tăng nồng độ CO2 kéo theo gia tăng cường độ quang hợp VI.3 Nƣớc - Khi thiếu nước đến 40-60%, quanh hợp bị giảm mạnh ngừng trệ Khi thiếu nước, chịu hạn trì quang hợp ổn định trung sinh ưa ẩm VI.4 Nhiệt độ - Ảnh hưởng đến enzim pha tối quang hợp - Nhiệt độ cực tiểu làm ngừng quang hợp lồi khác khác Thực vật vùng cực, núi cao ôn đới ngừng quang hợp 50C, thực vật nhiệt đới 0-20C, thực vật nhiệt đới : 4-80C Nhiệt độ cực đại ưa lạnh, quang hợp bị hư hại nhiêt độ 120C Cây ưa nhiệt vùng nhiệt đới quang hợp 500C Thực vật sa mạccó thể quang hợp nhiệt độ 580C VI.5 Muối khoáng Các nguyên tố dinh dưỡng khoáng ảnh hưởng nhiều mặt đến quang hợp Một số dinh dưỡng khoáng cần cho thực vật, vai trò cấu trúc (N, P, S, Mg), vai trò điều tiết đóng mở khí khổng (K) liên quan đến quang phân ly nước (Mn, Cl) Ví dụ: Fe tham gia vào q trình tổng hợp pocfirin nhân diệp lục, Mg, N tham gia vào cấu trúc phân tử diệp lục VII QUANG HỢP VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG VII.1 Quang hợp định suất trồng 90 -95% sản phẩm quang hợp lấy từ CO2 nước thông qua hoạt động quang hợp Quang hợp định 90 – 95% suất trồng Năng suất trồng chia thành suất sinh học suất kinh tế Năng suất sinh học: Là tổng lượng chất khô tích luỹ ngày gieo trồng suốt thời gian sinh trưởng Năng suất kinh tế: phần suất sinh học tích luỹ quan (hạt, củ, quả, lá, ) chứa sản phẩm có giá trị kinh tế người loài VII.2 Tăng suất trồng thông qua điều tiết quang hợp Biện pháp nâng cao suất trồng là: - Tăng diện tích Điều khiển sinh trưởng diện tích biện pháp bón phân tưới nước hợp lí + Nâng cao hệ số hiệu quang hợp hệ số kinh tế chọn giống biện pháp kỹ thuật thích hợp + Chọn giống trồng có thời gian sinh trưởng vừa phải trồng vào vụ thích hợp để trồng sử dụng tối đa lượng mặt trời cho quang hợp - Tăng cƣờng độ quang hợp + Cường độ quang hợp số thể hiệu suất hoạt động máy quang hợp (lá) Chỉ số ảnh hưởng định đến tích luỹ chất khơ suất trồng + Điều tiết cường độ quang hợp cách tăng cường biện pháp kỹ thuật cung cấp nước, bón phân hợp lí tạo điều kiện cho hấp thụ chuyển hoá lượng mặt trời cách có hiệu + Tuyển chọn tạo giống, lồi trồng có cường độ hiệu suất quang hợp cao - Tăng hệ số kinh tế HÔ HẤP Ở CƠ THỂ THỰC VẬT I Khái quát hô hấp thực vật I.1 Hơ hấp thực vật gì? Là q trình ơxi hố sinh học ngun liệu hơ hấp, đặc biệt glucơzơ đến khí CO2, H2O tích luỹ lượng dạng dễ sử dụng ATP I.2 Phƣơng trình hơ hấp tổng qt C6H12O6 + 6CO2 → 6CO2 + 6H2O + 870kJ/mol (nhiệt + ATP) Hoc24h.vn – Nơi biến ước mơ đại học thành thực! http://hoc24h.vn/ – Hotline: 1900.7012 Thầy THỊNH NAM (https://www.facebook.com/thaythinhnam) I.3 Vai trò hơ hấp thể thực vật - Phần lượng hô hấp thải dạng nhiệt cần thiết để trì nhiệt độ thuận lợi cho hoạt động sống thể thực vật - Năng lượng hơ hấp tích luỹ phân tử ATP sr dụng cho nhiều hoạt động sống vận chuyển chất cây, sinh trưởng, tổng hợp chất hữu (prôtêin, axit nuclêic,…) sửa chữa hư hại tế bào II Các đƣờng hô hấp thực vật II.1 Phân giải kị khí (đƣờng phân lên men) - Đường phân xảy tế bào chất, trình phân giải đường : Glucơzơ → 2axit piruvic - Lên men: Khơng có ơxi, axit piruvic chuyển hố theo đường hơ hấp kị khí (lên men) tạo rượu êtylic axit lắctic II.2 Hơ hấp hiếu khí - Đường phân: Xảy tế bào chất, q trình phân giải đường Glucơzơ → axit piruvic - Chu trình Crep: Xảy chất ty thể Khi có ơxi, axit piruvic từ tế bào chất vào ty thể Axit piruvic chuyển hoá theo chu trình Crep bị ơxi hố hồn tồn, giải phóng phân tử CO2 - Chuỗi truyền điện tử: Hiđrơ tách từ axit piruvic chu trình Crep chuyển đến chuỗi truyền điện tử Hiđrô chuyền qua chuỗi chuyền điện tử đến ôxi để tạo nước tích luỹ 36 ATP III Hơ hấp sáng Cường độ ánh sáng cao, lục lạp thực vật C3, lượng CO2 cạn kiệt quang hệ thống II hoạt động mạnh sản nhiều ôxi Khi tỷ lệ O2/CO2 xấp xỉ 10 lần, xảy tượng rubisco APG bị ơxi hố thành glicơlat (hợp chất có 2C), chất chuyển vào perơxixơm, glicơlat chuyển hoá thành axit amin glixin Glixin chuyển vào ty thể Tại ty thể, glixin phân giải thành CO2, NH3 axit amin xêrin CO2 chứng tỏ có hô hấp IV Quan hệ hô hấp với quang hợp môi trƣờng IV.1 Mối quan hệ hô hấp quang hợp Sản phẩm quang hợp (C6H12O6 O2) nguyên liệu hô hấp Ngược lại sản phẩm hô hấp CO2 H2O lại nguyên liệu để tổng hợp nên C6H12O6 giải phóng O2 quang hợp Quang hợp trình tạo vật chất hữu khởi nguyên cho q trình dị hố để giải phóng lượng cần cho hoạt động sống kể trình đồng hóa thứ cấp xảy thể Quá trình quang hợp xảy phải có máy quang hợp Vật chất cấu thành máy quang hợp lại tổng hợp từ sản phẩm trực tiếp xuất phát từ hô hấp Sản phẩm hô hấp ATP nguồn lượng để cung cấp cho hoạt động quang hợp IV.2 Mối quan hệ hô hấp môi trƣờng Các yếu tố môi trường liên quan đến hô hấp gồm nước, ôxi, nhiệt độ, hàm lượng CO2 a) Nước Nếu nước làm giảm cường độ hô hấp Cơ quang trạng thái ngủ, tăng lượng nước hạt khô tử 12 – 18% làm hô hấp tăng lên lần Tăng lượng nước lên đến 33% cường độ hơ hấp tăng lên đến gần 100 lần b) Nhiệt độ Khi nhiệt độ tăng, cường độ hô hấp tăng theo đến giới hạn mà hoạt động sống tế bào bình thường c) Ơxy Có ơxi có hơ hấp hiếu khí Hơ hấp hiếu khí đảm bảo cho q trình phân giải hồn tồn ngun liệu hơ hấp giải phóng CO2 nước, tích luỹ nhiều lượng so với phân giải kị khí d) Hàm lượng CO2 CO2 sản phẩm cuối hô hấp hiếu khí lên men êtylic Nồng độ CO2 cao (hơn 40%) ức chế hô hấp LƢU Ý: Để ôn luyện lúc, nơi! Các em nên cài APP Hoc24h.vn điện thoại Khi tất kho đề ơn luyện có APP em sử dụng hồn tồn miễn phí! Hoc24h.vn – Nơi biến ước mơ đại học thành thực! ... độ ánh sáng cao điểm bù ánh sáng cường độ quang hợptăng tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng đạt điểm no ánh sáng (Điểm no ánh trị số ánh sáng mà từ cường độ quang hợp khơng tăng thêm cường độ ánh... cường độ hiệu suất quang hợp cao - Tăng hệ số kinh tế HÔ HẤP Ở CƠ THỂ THỰC VẬT I Khái quát hô hấp thực vật I.1 Hơ hấp thực vật gì? Là q trình ơxi hố sinh học ngun liệu hơ hấp, đặc biệt glucơzơ... mạch VI ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP VI.1 Ánh sáng VI.1.1 Cƣờng độ ánh sáng - Cường độ ánh sáng mà cường độ quang hợp cân với cường độ hô hấp gọi điểm bù ánh sáng - Nếu tăng