CHƯƠNG BÀI TẬP SINH LÍ THỰC VẬT DẠNG TÍNH HỆ SỐ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG ÁNH SÁNG Khái niệm: Hệ số sử dụng lượng ánh sáng tỉ lệ số lượng tích lũy sản phẩm quang hợp so với số lượng sử dụng cho trình quang hợp HSSDNLAS = ∑ NL tÝch lịy SP cđa QH ×100 ∑ NL sư dơng cho QH MỘT SỐ BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: Tính hiệu suất sử dụng lượng quang hợp xanh tia sáng đỏ (40 Kcal) xanh (60 Kcal) Biết mol glucozơzơ cho khoảng 686 K cal Hướng dẫn giải 6CO2 + 12H2O → C6H12O2 + 6O2 + 6H2O Cứ phơtơn ánh sáng kích thích phân tử CO tham gia quang hợp → Để tổng hợp phân tử glucozozơ cần × = 48 phôtôn ánh sáng HSSDNLAS = ∑ NL tÝch lịy SP cđa QH ×100 ∑ NL sư dông cho QH Đối với tia sáng đỏ = 686 ×100 = 35, 7291% 40 × 48 Đối với tia sáng xanh = 686 ×100 = 23,8194% 60 × 48 Ví dụ 2: (Đề thi HSG khu vực giải tốn máy tính cầm tay mơn Sinh Học 2010) Hãy tính hiệu suất chuyển hố lượng chu trình C3 Biết phân tử C 6H12O6 dự trữ lượng tương đương 674 Kcal; ATP = 7,3 Kcal; NADPH = 52, Kcal Hướng dẫn giải Phương tình quang hợp: + - Pha sáng: 12H 2O + 12NADP + 18ADP + 18P1 → 12NADPH + 18ATP + 6O + - Pha tối: 6CO + 12NADPH + 18ATP → C6 H12 O + 6H 2O + 12NADP + 18ADP + 18P1 ⇒ Sản phẩm pha sáng nguồn nguyên liệu pha tối: Sử dụng tất hết 12NADPH 18ATP Như vậy, để tạo phân tử C 6H12O6 với dự trữ lượng tương đương 674 Kcal/mol chu trình Canvin sử dụng 12NADPH 18ATP Năng lượng tương đương với số Kcal là: 12 × 52, + 18 × 7,3 = 763,8 (Kcal) Hiệu suất chuyển hóa lượng là: H = 674 × 100 = 88, 2430% 763,8 Ví dụ 3: (Đề thi HSG giải tốn máy tính cầm tay môn Sinh Học – Đà Nẵng 2008) Biết lượng ánh sáng mặt trời sử dụng cho quang hợp nước ta 6, ×109 Kcal /năm Năng suất sinh học trung bình với lúa nước nước ta 20 tấn/ha/năm Cứ phơtơn ánh sáng kích thích phân tử CO vào q trình quang hợp Năng lượng phôtôn ánh sáng đỏ 42 Kcal/mol, ánh sáng xanh tím 72 Kcal/mol, chất hữu chứa × 106 Kcal Hãy tính hệ số sử dụng lượng ánh sáng (là tỉ số % số lượng tích lũy sản phẩm quang hợp với số lượng sử dụng cho quang hợp) theo lý thuyết thực tiễn Hướng dẫn giải a) Theo lý thuyết: Phương trình tổng quát quang hợp: 6CO + 12H O → C6 H12O + 6O + 6H 2O Số phơtơn cần cho q trình quang hợp để tạo phân tử glucozơ: × = 48 phôtôn Năng lượng ánh sáng đỏ sử dụng để cố định phân tử glucozơ: 48 × 42 = 2016 Kcal Năng lượng ánh sáng xanh tím sử dụng để cố định phân tử glucozơ: 48 × 72 = 3456 Kcal Hệ số sử dụng lượng ánh sáng theo lý thuyết tia đỏ: 674 ×100% ≈ 33, 43% 2016 Hệ số sử dụng lượng ánh sáng theo lý thuyết tia xanh tím: b) Hệ số sử dụng lượng ánh sáng theo thực tiễn: 674 × 100% ≈ 19,50% 3456 20 × ×106 ×100% ≈ 1, 2500% 6, ×109 ... glucozơ: 48 × 72 = 345 6 Kcal Hệ số sử dụng lượng ánh sáng theo lý thuyết tia đỏ: 6 74 ×100% ≈ 33, 43 % 2016 Hệ số sử dụng lượng ánh sáng theo lý thuyết tia xanh tím: b) Hệ số sử dụng lượng ánh sáng. .. phơtơn ánh sáng kích thích phân tử CO vào trình quang hợp Năng lượng phôtôn ánh sáng đỏ 42 Kcal/mol, ánh sáng xanh tím 72 Kcal/mol, chất hữu chứa × 106 Kcal Hãy tính hệ số sử dụng lượng ánh sáng. .. Số phôtôn cần cho trình quang hợp để tạo phân tử glucozơ: × = 48 phơtơn Năng lượng ánh sáng đỏ sử dụng để cố định phân tử glucozơ: 48 × 42 = 2016 Kcal Năng lượng ánh sáng xanh tím sử dụng