So sánh thực vật C3, C4 và CAM

Giảng viên: TS Điêu Thị Mai Hoa Học viên:Lê Văn Trọng Dương Thị Vĩnh Thạch Về cơ bản, pha sáng của quang hợp ở tất cả các nhóm thực vật là giống nhau. Pha sáng tạo nguồn năng lượng ATP và hợp chất khử NADPH H +* để khử CO 2 thành gluxit và các chất hữu cơ khác trong pha tối. Trong pha tối có sự khác biệt ở các thực vật. Ngoài con đường cố định CO 2 theo chu trình Calvin, tồn tại hai con đường khác cố định CO 2 là chu trình C 4 và chu trình CAM.Tuỳ thuộc vào con đường cố định CO 2 trong quang hợp khác nhau mà người ta chia thế giới thực vật thành 3 nhóm: C 3 , C 4 , CAM Đặc điểm của nhóm thực vật C 3 Sự cố đònh CO 2 trong pha tối của thực vật C 3 Ý nghóa chu trình C 3 I- THỰC VẬT C 3 Phân bố rộng rãi trên khắp thế giới chủ yếu ở vùng ôn đới và á nhiệt đới: lúa khoai, sắn, khoai, đậu I- THỰC VẬT C 3 Strôma LỤC LẠP TẾ BÀO NHU MÔ CẤU TRÚC LÁ THỰC VẬT C 3 I- THỰC VẬT C 3  Chu trình C 3 : diễn ra trong chất nền của lục lạp ở tế bào bao bó mạch. Các thực vật C 3 chỉ tiến hành một chu trình quang hợp là chu trình C 3 hay chu trình Calvin - Benson , tên nhà Bác học Mỹ đầu tiên phát hiện ra chu trình này. Người ta gọi tên chu trình C 3 - vì sản phẩm đầu tiên tạo nên trong chu trình này là một hợp chất có 3C là axit photphoglixeric (APG). I- THÖÏC VAÄT C 3 1.Giai đoạn cố định CO 2: Ribulozodiphotphat+ CO 2 -> Cacboxi – Ketopeltitol diphotphat (RDP) Cacboxi – Ketopeltitol diphotphat -> axit photphoglixeric axit photphoglixeric RDP - cacboxilaza Axit 1,3 đi photphoglixeric (ADPG) 2. Giai đoạn khử CO 2 Axit diphotphoglixeric + ADPH 2 ADPG Glixeraldehitphotphat dehidrogenaza Aldehyt photphoglixeric ALPG [...]... C4 Đặc điểm của nhóm thực vật C4 Sự cố đònh CO2 trong pha tối của thực vật C4 Ý nghóa chu trình C4 II- THỰC VẬT C4 Cây C4 gồm một số loài thực vật sống ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới (mía, ngô, kê, rau dền, cỏ dại,…) MÍA NGÔ RAU DỀN II- THỰC VẬT C4 LỤC LẠP CẤU TRÚC LÁ THỰC VẬT C4 Strôma  Chu trình C4: diễn ra trong chất nền của lục lạp II- THỰC VẬT C4 Đặc điểm của thực vật C4 + Tế bào thịt lá chứa... các cây C4 mạnh hơn và có hiệu quả hơn các thực vật khác Kết quả là năng suất sinh vật học của cây C4 thường rất cao Xét về tiến hố thì các cây C4 có con đường tiến hố hơn thực vật C3 và CAM III- THỰC VẬT CAM Đặc điểm của nhóm thực vật CAM Sự cố đònh CO2 trong pha tối của thực vật CAM Ý nghóa chu trình CAM III- THỰC VẬT CAM Thực vật CAM gồm các loại cây sống trong điều kiện khơ hạn và là những lồi mọng... của thực vật C4 đã tiêu tốn 5 ATP và 2 NADPH Ngồi ra thực vật C4 có một số đặc tính nổi bật khác như điểm bù CO2 rất thấp vì khả năng cố định CO2 rất cao, khơng có quang hơ hấp sáng hoặc rất yếu nên giảm thiểu sự phân huỷ chất hữu cơ giải phóng CO2 ngồi sáng, cường độ quang hợp thường cao và năng suất II- THỰC VẬT C4 Ý nghĩa của con đường quang hợp của thực vật C4 Hoạt động quang hợp của các cây C4. .. III- THỰC VẬT CAM Diễn ra trong chất nền của lục lạp ở tế bào nhu mô LỤC LẠP Strôma III- THỰC VẬT CAM Đồng hóa CO2 ở cây mọng nước – Chu trình CAM Một số thực vật sống trong điều kiện khơ hạn (hoang mạc) Chúng khơng được phép mở khí khổng vào ban ngày mà chỉ mở vào ban đêm, khi nhiệt độ khơng khí giảm xuống Do vậy CO2 chỉ được xâm nhập vào lá vào ban đêm mà thơi Nên sự cố định CO2 vào ban đêm và khử... vậy thực vật C3 trong pha tối đã sử dụng 3 ATP và 2 NADPH để cố định CO2 I- THỰC VẬT C3 Ý nghĩa của chu trình C3 Chu trình C3 là chu trình quang hợp cơ bản nhất của thế giới thực vật xảy ra trong tất cả thực vật, Trong chu trình tạo ra nhiều sản phẩm sơ cấp của quang hợp: C3, C5, C6… là các ngun liệu để tổng hợp nên các sản phẩm quang hợp thứ cấp như đường, tinh bột, axit amin, protein, II- THỰC VẬT C4. .. đường quang hợp của thực vật C4 -Q trình cố định CO2 ở thực vật C4 gồm hai phần: Phần 1: diễn ra ở tế bào thịt lá theo chu trình C4 Phần 2: diễn ra ở tế bào bao bó mạch theo chu trình C3 PHA CO2 TỐI TRONG QUANG PEP Chất 4C CHU (axit ôxalôaxêtic TRÌNH C4  axit malic) HP Ở THỰC VẬT C4 Chất 3C CO2 (axit piruvic) Rib-1,5-điP C6H12O6 CHU TRÌNH C3 APG (CAlVIN) AlPG II- THỰC VẬT C4 2.1.Phần 1:Chu trình cacbonxi... mạnh, có ái lực với CO2 gấp 100 lần so với enzym RDP-cacboxilaza Do vậy, năng lực cố định CO2 ở của thực vật C4 là rất lớn và rất có hiệu quả Nó có thể cố định CO2 ở nồng độ cực kỳ thấp Chính vì vậy mà chu trình C4 được chun hố Chu trình cố định CO2 ở thực vật C4 AMP+ ATP ->2 ADP CO2 Aspartat Photphoenolpyruvat AMP +PP PEP Oxaloacetat AOA NDAPH ATP NADPH + Pyruvat C4 Malat Tế bào thịt lá Cầu sinh chất... CO2 vào ban đêm và khử CO2 vào ban ngày III- THỰC VẬT CAM Ban đêm, khi nhiệt độ khơng khí giảm xuống thì khí khổng mở ra để thốt hơi nước và CO2 sẽ xâm nhập vào lá khi khí khổng mở Axit photphoenolpyruvic + CO2 Axit Oxaloaxetic PEP AOA Matlat Ban ngày : Khi khí khổng đóng sẽ diễn ra chu trình Calvin- Benson để tổng hợp các hợp chất hữu cơ Chu trình cố định CO2 ở thực vật CAM Tinh bột Fructo1,6diphotphat... chu trình CanvilBenson Nhưng ở thực vật C4 có hai dạng lục lạp với cấu trúc khác nhau Do đó chu trình cacbonxi hóa xảy ra ở lục lạp của tế bào mơ giậu, còn chu trình tổng hợp monosaccarit xẩy ra ở tế bào bao bó mạch II- THỰC VẬT C4 - Chất nhận CO2 đầu tiên khơng phải là hợp chất 5C (RDP) mà một chất 3C là photphoenol pyruvic (PEP) Do vậy, sản phẩm đầu tiên trong quang hợp của thực vật này là một hợp... thực hiện chu trình C4 + Tế bào bao quanh bó mạch nằm sát cạnh các bó mạch dẫn, chứa lục lạp của tế bào vòng bao quanh bó mạch với cấu trúc grana kém phát triển II- THỰC VẬT C4 Chu trình Hatch – Slack – Chu trình C4 - Theo Hatch và Slack, ở một số cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới như mía, ngơ, rau dền, cỏ gấu… Chúng hoạt động quang hợp theo một con đường riêng gọi là con đường quang hợp của thực vật . giới thực vật thành 3 nhóm: C 3 , C 4 , CAM Đặc điểm của nhóm thực vật C 3 Sự cố đònh CO 2 trong pha tối của thực vật C 3 Ý nghóa chu trình C 3 I- THỰC VẬT. điểm của nhóm thực vật C 4 Sự cố đònh CO 2 trong pha tối của thực vật C 4 Ý nghóa chu trình C 4 II- THỰC VẬT C 4 Cây C 4 gồm một số loài thực vật sống ở