cầu, thành tế bào một số vi sinh vật).
Dựa vào cấu tạo, tính chất carbohydrate được chia làm hai nhóm lớn: monosaccharide vàpolysaccharide polysaccharide
Hãy viết phương trình pha sáng, pha tối, phương trình chung và cho biết ý nghĩa của các phương trình này ? Phương trình quang hợp Phương trình cho từng pha : Phương trình pha sáng : 12H2O + 12NADP+ + 18ADP + 18Pv ---> 12NADPH2 + 18ATP + 6O2 Phương trình pha tối : 6CO2 + 12NADPH2 + 18ATP ---> C6H12O6 + 6H2O + 12NADP+ + 18ADP + 18Pv Phương trình chung : 6CO2 + 12H2O ---> C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Y nghĩa của các phương trình này : * Vai trò và sản phẩm của từng pha trong quang hợp : Pha sáng : pha oxi hoá H2O bằng năng lượng ánh sáng do sắc tố quang hợp hấp thụ để hình thành 2 sản phẩm là ATP và NADPH. Về số lượng 12NADPH và 18ATP là xuất phát từ nhu cầu ATP và NADPH cần thiết cho việc hình thành 1 phân tử Glucôzơ ( tính theo chu trình Canvin ) Pha tối : pha khử CO2 bằng 2 sản phẩm của pha sáng ( ATP , NADPH )
để hình thành đường Glucôzơ ( C6H12O6 ).* Chỉ rơ 6H2O hình thành trong quang hợp là từ pha tối và phản ứng quang phân li H2O phải viết là : 2H2O ---> 4H+ + 2e- + O2
CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PHA SÁNG
Quang lý là giai đoạn đầu tiên của pha sáng quang hợp.
Trong giai đoạn này xảy ra những biến đổi về tính chất vật lý của phân tử sắc tố khi hấp thụ năng lượng ánh sáng.
Giai đoạn này có hai hoạt động chính xảy ra là sự hấp thụ năng lượng của sắc tố và sự truyền năng lượng do các sắc tố hấp thụ được đến hai tâm quang hợp (P700 và P680).
Kết quả của giai đoạn này là hai tâm quang hợp tiếp nhận được năng lượng ánh sáng để tham gia vào các phản ứng quang hoá.
1. Giai đoạn quang lí
Chuyển hóa mức năng lượng điện tử
a. Sự hấp thụ năng lượng ánh sáng của sắc tố.
Sơ đồ trạng thái kích động diệp lục khi hấp thụ photon xanh và đỏ Singlet 2
Quá trình biến đổi trạng thái của các diệp lục tố của quá trình quang lí có thể tổng hợp như sau: Chl + hv ↔ Chl* ↔ Chl
b. Sự truyền năng lượng
- Trong lục lạp có nhiều loại sắc tố, mỗi loại sắc tố lại có rất nhiều phân tử.
- Khi có ánh sáng các sắc tố phân bố ở các vùng khác nhau có khả năng hấp thụ ánh sáng khác nhau. Không phải mọi sắc tố khi nhận được năng lượng ánh sáng đều có thể thực hiện phản ứng quang hoá mà chỉ có các phân tử chlorophyll. Hai tâm quang hợp (P700, P680) trực tiếp tiến hành các phản ứng quang hoá.
- Bởi vậy cần có sự truyền năng lượng từ các sắc tố nhận được năng lượng sang các sắc tố khác và cuối cùng truyền năng lượng cho hai tâm quang hợp để thực hiện phản ứng quang hoá.
Có hai hình thức truyền năng lượng trong các sắc tố: truyền đồng thể và truyền dị thể.
- Truyền đồng thể là quá trình truyền năng lượng từ phân tử sắc tố giàu năng lượng sang phân tử sắc tố nghèo năng lượng trong cùng 1 loại sắc tố.
- Truyền dị thể là quá trình truyền năng lượng từ phân tử sắc tố giàu năng lượng sang phân tử sắc tố nghèo năng lượng.
+ Cơ sở của quá trình truyền năng lượng dị thể là nhờ hiện tượng huỳnh quang. Phân tử giàu năng lượng thải năng lượng ở dạng ánh sáng huỳnh quang và phân tử nghèo năng lượng sẽ hấp thụ năng lượng từ ánh sáng huỳnh quang đó.
+ Cơ chế dị thể chỉ xảy ra việc truyền năng lượng từ các sắc tố có cực đại hấp thụ ở bước sóng ngắn sang các sắc tố có cực đại hấp thụ ở bước sóng dài hơn. Nhờ vậy mà năng lượng do các loại carotenoic, chlorophyll b, chlorophyll a hấp thụ được sẽ truyền đến cho P700, P680.
2. QUANG HÓA:
Là giai đoạn diệp lục sử dụng năng lượng photon hấp thụ được vào các phản ứng quang hóa để tạo nên các hợp chất dự trữ năng lượng và chất khử.
Phản ứng ánh sáng I bao gồm một chuỗi liên tục các phản ứng oxy hóa khử. Hệ sắc tố I thực hiện phản ứng ánh sáng I.
Ở đây diệp lục a700 (P700) giữ vai trò là trung tâm phản ứng, nơi thu nhận và tích lũy năng lượng từ các sắc tố khác chuyển đến.
Phản ứng ánh sáng I có thể xảy ra một cách độc lập và hình thành con đường vận chuyển điện tử vòng trong quang hợp.
B. Phản ứng ánh sáng II và con đường vận chuyển điện tử không vòng
Thực hiện phản ứng ánh sáng II là hệ sắc tố II. Sắc tố giữ vai trò trung tâm phản ứng là diệp lục a680 (gọi là P680). Phản ứng ánh sáng II thường xảy ra cùng với phản ứng ánh sáng I và nối liền với phản ứng ánh sáng I nhờ các chất vận chuyển điện tử trung gian
Như vậy sự kết hợp hoạt động của hai phản ứng ánh sáng I và II tạo thành con đường vận chuyển điện tử không vòng trong quang hợp. con đường này liên tục từ H2O đến NADP (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
C. Quang phân li nước:
Quá trình quang phân li nước diễn ra gắn liền với hoạt động của phản ứng ánh sáng II trong giai đoạn quang hóa.
Bằng phương pháp đồng vị phóng xạ (18O) người ta đã xác định được rằng O2 giải phóng trong quá trình quang hợp có nguồn gốc từ H2O mà không phải từ CO2.
Một bằng chứng cho kết luận trên là trong thí nghiệm với tảo Elodea người ta đã thấy tỉ lệ 18O thoát ra trong quang hợp rất khớp với tỉ lệ 18O có trong H2O và khác xa tỉ lệ 18O có trong CO2.
Quang phân ly H2O chỉ xảy ra ở cây xanh mà không có ở vi khuẩn quang hợp. cơ chế quang phân ly nước diễn ra như sau:
+ Trước hết diệp lục hấp thụ các photon và trở thành dạng diệp lục kích động, 4 phân tử diệp lục hấp thụ 4 photon.
4DL + hv ◊ 4DL
+ Diệp lục kích động xúc tác cho phản ứng phân ly nước: 4H2O ◊ 4H+ + 4OH−
4OH−◊ 4OH + 4ē 4OH ◊ 2H2O + O2
Tổng quát 2H2O ◊ 4H+ + 4ē + O2
Sản phẩn của quá trình quang phân li nước là H+ được dùng để khử NADP, tạo chất khử NADPH2, điện tử bù lại cho P680 và O2 được giải phóng
Phosphorin hóa quang hợp là quá trình tạo thành ATP trong quang hợp.
Phosphorin hóa quang hợp xảy ra đồng thời với quá trình vận chuyển điện tử trong quang hợp. khi điện tử được vận chuyển từ chất có thế năng oxy hóa khử thấp tới chất có thế năng oxy hóa khử cao hơn, điện tử sẽ nhường bớt một phần năng lượng. nếu trong môi trường có mặt ADP và gốc phosphate vô cơ (H2PO3) năng lượng điện tử sẽ được tích lũy trong liên kết giàu năng lượng của ATP.