QUANG HÔÏP VAØ VAÁN ÑEÀ KHOÁNG CHEÁ HOÏAT ÑOÄNG QUANG HÔÏP
QUANG HÔÏP VAØ COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT THUOÁC TRÖØ COÛ
Photosynthesis
Photosynthesis: h 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 Chlorophyll
1
Mode of Action
Chemical Family
Active Ingredient
WSSA Group
HRA C Grou p
C1
Triazine
5
Inhibition of photosynthesis at photosystem II
ametryne atrazine cyanazine desmetryne dimethametryne prometon prometryne propazine simazine simetryne terbumeton terbuthylazine terbutryne trietazine
Triazinone
hexazinone metamitron metribuzin
Nhoùm thuoác tröø coû coù taùc ñoäng phaân huûy & öùc cheá sinh toång hôïp Caroteinoid >>> boä maùy quang hôïp khoâng theå toàn taïi trong ñieàu kieän aùnh saùng maïnh.
Environmental Parameters Affect Environmental Parameters Affect Photosynthesis Photosynthesis
CaCaùùc tac taùùc nhaân a c nhaân aûûnh hnh hööôôûûng leân to ng leân toáác c ññooää quang hô quang hôïïpp
Dinh dööôõngôõng
100
Dinh d TTööông quan Source/Sink ông quan Source/Sink u kieään moâi tr ÑÑieieààu kie nh saùùngng
n moâi trööôôøøng:ng:
AAùùnh sa COCO22 NhieNhieäät t ññooää NNööôôùùc c
CO2 Light
Water Temperature
0
s i s e h t n y s o t o h P f o e t a R e v i t a l e R
0
20
40
60
80
c nhaân gaây haïïii TaTaùùc nhaân gaây ha di truyeàànn YeYeááu tou toáá di truye
Enviromental factor listed above
Cô cheáá babaûûo veo veää trong Cô che
trong ññieieààu kie
u kieään an aùùnh sa
nh saùùng dng döö ththöøöøa.a.
TAÙC ÑOÄNG CUÛA CAÙC YEÁU TOÁ NGOAÏI CAÛNH ÑEÁN QUANG HÔÏP.
Aùnh saùng
AAùùnh sa
ng & boää mamaùùy quang hô y quang hôïïp p nh saùùng dng döö ththöøöøa gaây ha nh goáác oxi hoa nh thaøønh go p song song ng (quay goùùc lac laùù/lu/luïïc lac laïïp song song (H(Hìình tha GiaGiaûûm sm söïöï hahaááp thu a a gaây haïïi i ññeeáán ma n maøøng & bo c oxi hoaïït hot hoùùa ta töïöï do do –– OO22* * --)) nh saùùng (quay go p thu aùùnh sa
HHìình tha
HHìình tha
vôvôùùi hi hööôôùùng na nh thaøønh lô ng naééng)ng) nh lôùùp sap saùùp dap daøøy >>> pha y >>> phaûûn chie nh saùùngng nh Zeaxanthine (nhoùùm Xanthophyll) n chieááu au aùùnh sa m Xanthophyll) ––AAùùnh sa nh daïïng tie nh saùùng ng ng tieààn n i thaøønh da
nh thaøønh Zeaxanthine (nho u Zeaxangthine chuyeåån hon hoùùa nga ngööôôïïc lac laïïi tha yeyeááu Zeaxangthine chuye t. (Xanthophyll cycle) chachaáát. (Xanthophyll cycle) a Superoxide Dismutase. HoaHoaïït hot hoùùa Superoxide Dismutase.
2
ÑÑÔN VÒ ÔN VÒ ÑÑO CO CÖÖÔÔØØNG NG ÑÑOOÄÄ CHIECHIEÁÁU SAU SAÙÙNGNG
candles foot candles foot 1 fc = 10.76 lux 1 fc = 10.76 lux 0 fc = boùng toái 100 fc (1,000 Lux) = trong phoøng 1,000 fc ( 10,000 Lux) = ngaøy nhieàu maây.
10,000 fc ( 100,000 Lux) = vaøo ngaøy 21/6 taïi xích ñaïo trong ñieàu kieän aåm ñoä 0%.
(1 food candle = 10,76 Lux)
QUANG HÔÏP VAØ CÖÔØNG ÑOÄ CHIEÁU SAÙNG
Khoûang baõo hoøa aùnh saùng cuûa haàu heát thöïc vaät C3
Cöôøng ñoä chieáu saùng vaø toác ñoä quang hôïp. 100%
HeHeää thothoááng quang ho
ng quang hoùùa cua cuûûa caây
a caây ööa boa boùùng va
ng vaøø caây
caây ööa saa saùùngng
Caây öa boùng
Caây öa saùng
ù
g n ö
û
n a h p
ä
Quang hôïp caây öa boùng.
Ñaùp öùng nhu caàu sinh tröôûng & sinh saûn.
ù
o ñ c ö M
Hoïat ñoäng hoâ haáp (CO2 phoùng thích)
Quang hôïp khoâng ñaùp öùng nhu caàu duy trì toái thieåu. 0
0 10 100 1,000 10,000 fc
Ñieåm buø
Cöôøng ñoä chieáu saùng (fc)
3
Chloroplast numbers
ÑIEÅM KHAÙC BIEÄT GIÖÕA LAÙ CAÂY ÖA SAÙNG VAØ CAÂY ÖA BOÙNG.
Söï vaän ñoäng cuûa Chloroplast
LALAÙÙ CAÂY CAÂY ÖÖA BOA BOÙÙNGNG
Toái
AÙnh saùng yeáu
Aùnh saùng maïnh
LaLaùù lôlôùùn.n. o nhu ChChææ cocoùù momoäät lôt lôùùp tep teáá babaøøo nhu
moâmoâ
LALAÙÙ CAÂY CAÂY ÖÖA SAA SAÙÙNGNG ng nhoûû hôn. LaLaùù ththööôôøøng nho hôn. p nhu moâ. NhieNhieààu lôu lôùùp nhu moâ. chlorophyll thaááp, p, MaMaäät t ññooää chlorophyll tha
LuLuïïc lac laïïp che la
LuLuïïc lac laïïp cop coùù xu hxu hööôôùùng na
cocoùù thetheåå cocoùù nhienhieààu sau saééc toc toáá khakhaùùc c >>> laùù mamaøøu sau saùùngng >>> la chlorophyll cao MaMaäät t ññooää chlorophyll cao xanh ññaaäämm >>> laùù xanh >>> la p laãn nhau. p che laááp laãn nhau. t maøøng te
ÑÑieieååm bum buøø aaùùnh sa
ng naèèm m ng teáá babaøøo & treân beàà mamaëët ma o & treân be n laãn nhau. khoâng che chaéén laãn nhau. khoâng che cha ng thaááp p ÑÑieieååm bum buøø aaùùnh sa nh saùùng tha ng cao. nh saùùng cao. Lemna, Adiantum, Oxalis, Acer
TTææ leleää aaùùnh sa
CHIECHIEÁÁU SAU SAÙÙNG BA NG BAÈÈNG BO NG BOÙÙNG NG ÑÑEEØØN TRO N TROØØNN AAùùnh sa ynh quang nh saùùng ng ññeeøøn hun huøøynh quang
80% 20% hie Caây tro
36% Caây tro
xa cao >>> gaây hieääu u öùöùng ke ng keùùo dao daøøi tei teáá p phuûû nhnhööng th ng thööôôøøng co ng coùù ññuuûû ng tuøøy lôy lôùùp phu nh saùùng ng ññooûû & & ññooûû xa cao >>> gaây hie ng xanh dööông tha ông thaáápp nh saùùng ng ññooûû vavaøø xanh d nh saùùng xanh d ng nhieäätt ng daïïng nhie naêng lööôôïïng da ông. xanh dööông. c loaïïi i ññeeøøn n ññaaëëc duc duïïng cho th ng cho thöïöïc vac vaäät t ñöñöôôïïc sac saûûn xua ông cao hôn loaïïi i ññeeøøn gia du n xuaáát cot coùù ttææ leleää n gia duïïng.ng. babaøøo, to, tææ leleää aaùùnh sa 80% naêng l 20% hieääu qua Caây troààng ha u quaûû phaphaùùt sat saùùngng p thu 12% ng haááp thu 12% Quang phoåå phaphaùùt xat xaïï ñña daa daïïng tu Quang pho aaùùnh sa CaCaùùc loa xanh dööông cao hôn loa aaùùnh sa nh saùùng ng ññooûû vavaøø xanh d 36% phaphaùùt xat xaïï dadaïïng nhie ng nhieäätt Caây troààng sng söûöû duduïïng ng ñöñöôôïïc kho ang 22% c khoûûang 22%
4
Đèn LED đỏ + xanh dương
TAÙC ÑOÄNG CUÛA CAÙC YEÁU TOÁ NGOAÏI CAÛNH ÑEÁN QUANG HÔÏP.
CO2
CO2 tieáp caän RUBISCO
CO2 luïc laïp CO2 trong luïc laïp
CO2 gian baøo
CO2 trong khoaûng lieân baøo
CO2 moâi tröôøng CO2 trong khí quyeån
5
CO2
QUANG HÔÏP VAØ HAØM LÖÔÏNG CO2
CO2 baõo hoøa ñoái vôùi haàu heát thöïc vaät
Tuông quan haøm löôïng CO2, nhieät ñoä & tæ leä quang hoâ haáp trong quang hôïp
CO2 döï baùo cuoái theá kyû 21
Hoïat ñoäng quang hôïp trong ñieàu kieän CO2 baõo hoøa (A) vaø ñieàu kieän CO2 thoâng thöôøng (B).
Nhiệt độ và hàm lượng CO2 ảnh hưởng đến sinh trưởng và phân bố giữa các loài C3 & C4
6
AAûûnh hnh hööôôûûng cu
n hieääu qua
u quaûû quang hô
quang hôïïpp
ng cuûûa Oa O2 2 ññeeáán hie
)
C4
%
(
TAÙC ÑOÄNG CUÛA CAÙC YEÁU TOÁ NGOAÏI CAÛNH ÑEÁN QUANG HÔÏP.
S P
O2
f o e t a R
C3
110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0
20
40
60
% Oxygen
TAÙC ÑOÄNG CUÛA CAÙC YEÁU TOÁ NGOAÏI CAÛNH ÑEÁN QUANG HÔÏP.
AAûûnh hnh hööôôûûng cu ng cuûûa nhie a nhieäät t ññooää leân pha leân phaûûn n öùöùng quang hô ng quang hôïïp vap vaøø hoâ ha hoâ haáápp
Relative Response (%)
Nhieät ñoä
100
80
Photosynthsis Respiration
60
Net PS
40
20
0
0
10
20
30
40
50
Temperature (C)
7
AAûûnh hnh hööôôûûng cu ng cuûûa nhie a nhieäät t ññooää leân pha leân phaûûn n öùöùng quang hô ng quang hôïïp vap vaøø hoâ ha hoâ haáápp
The relationship of photosynthetic rate AÛNH HÖÔÛNG CUÛA NHIEÄT ÑOÄ LEÂN PHAÛN ÖÙNG to leaf temperature in two desert ephemerals QUANG HÔÏP CUÛA THÖÏC VAÄT C3 & C4
80
C4 Plant
Relative Response (%)
100
C3 Plant
60
80
Photosynthsis Respiration
60
40
Photosynthetic rate (mmol CO2 m-1s-1)
Net Ps
40
20
20
0
0
0
10
20
30
40
50
10
40
50
30 20 Leaf temperature (°C)
Temperature (C)
Ñoàng hoùa CO2
Quang hoâ haáp
TAÙC ÑOÄNG CUÛA NHIEÄT ÑOÄ ÑOÁI VÔÙI HOÏAT ÑOÄNG QUANG HÔÏP THÖÏC VAÄT C3.
Hieäu quaû söû duïng H2O
Trôû löïc vôùi PS2
Quang hoâ haáp
Ñoàng hoùa CO2
TAÙC ÑOÄNG CUÛA CAÙC YEÁU TOÁ NGOAÏI CAÛNH ÑEÁN QUANG HÔÏP.
Dinh döôõng.
Trôû luïc vôùi PS2
Quang hoâ haáp
Hieäu quaû söû duïng H2O
Trôû löïïc vôùi PS2
Ñoàng hoùa CO2
to
Hieäu quaû söû duïng H2O
à
g n a u q
ä
n a u h t
o ñ
ï
á
p ô h
c o T
CAÙC NGUYEÂN TOÁ HOÙA HOÏC LIEÂN QUAN MAÄT THIEÁT VÔÙI HOÏAT ÑOÄNG QUANG HÔÏP. N: hình thaønh chlorophyll, amino acid, protein Mg: hình thaønh chlorophyll, ATP, Fe: sinh toång hôïp chlorophyll, chuoãi vaän chuyeån ñieän töû. Zn: sinh toång hôïp chlorophyll, chuoãi vaän chuyeån ñieän töû. Mn: phaân ly H2O, luaân chuyeån O2 Cl: phaân ly H2O, luaân chuyeån O2, vaän ñoäng khí khoång. Cu: chuoãi vaän chuyeån ñieän töû. K: vaän ñoäng khí khoång. P: hình thaønh ñöôøng cao naêng, ATP.
Haøm löôïng N trong laù
Ñoädaøy cuûa laù
8
TAÙC ÑOÄNG CUÛA TUOÅI LAÙ ÑEÁN QUANG HÔÏP.
T oá c ñ o
ä
ï
q u a n g h ô p
Tuoåi laù
Amax declines with increasing leaf life span - both field and literature data
ÑAËC TÍNH XUÙC TAÙC CUÛA ENZYME RUBISCO COÙ NGUOÀN GOÁC TÖØ MOÄT SOÁ LOØAI SINH VAÄT QUANG HÔÏP KHAÙC NHAU.
Alocasia macrorhiza
ï
TTææ leleää gigiööõa ho õa hoïïatat ññooäängng LoaLoaøøii Carboxyl hohoùùa/Oxy Carboxyl a/Oxy hohoùùaa..
ê
p ô h g n a u q g n a n
Aùnh saùng maïch laøm giaûm tuoåi thoï laù.
û
8282 8585 max (C3) Glycine max (C3) Glycine sativa (C3) OryzaOryza sativa (C3)
a h K
hybridus (C4) Amaranthus hybridus (C4) Amaranthus mays (C4) ZeaZea mays (C4) 8282 7878 o xanh TaTaûûo xanh 6262
-10 0 10 20 30 40 50
Vi Vi khua khuaåånn quang quang hôhôïïpp 1515
Tuoåi thoï laù (ngaøy)
Nhieät ñoä taêng coù xu höôùng taêng hoïat tính oxy hoùa.
TaTaûûoo ññooûû 238238
So saùnh hoaït ñoäng quang hôïp nhoùm thöïc vaät C-3, C-4 & CAM
So saùnh hoaït ñoäng quang hôïp nhoùm thöïc vaät C-3, C-4 & CAM
C-3
CAM
C-4
C-3 C-4 CAM
Xoáp
1 - 3
2 - 5
10 - 40
Giaûi phaãu laù
Khoâng baøo lôùn
Hieäu quaû söû duïng nöôùc. (gCO2 kg-1 H2O)
Nhu moâ + boù maïch phaùt trieån
1
4
0.02
Toác ñoä quang hôïp toái ña
30 mgCO2dm-2hr-1
60 mgCO2dm-2hr-1
3 mgCO2dm-2hr-1
Toác ñoä taêng tröôûng (gdm-2 day-1)
Môû ban ngaøy Môû ban ngaøy Môû ban ñeâm
Khí khoång
Nhieät ñoä toái öu
20- 30oC
30 - 45oC
30-45oC
CO2:ATP:NADPH 1:3:2 1:5:2
9
So saùnh hoaït ñoäng quang hôïp nhoùm thöïc vaät C-3, C-4 & CAM
C-3 CAM C-4
