Đề tài; hô hấp và quang hợp

Chia sẻ: Tranle Binh | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

51
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giai đoạn này mang bản chất vật lý thuần tuý gồm quá trình hấp thu năng lượng ánh sáng của phân tử diệp lục và quá trình vận chuyển năng lượng vào trung tâm phản ứng. • * Sự hấp thu năng lượng ánh sáng của diệp lục Bản chất sự hấp thu năng lượng ánh sáng của diệp lục cũng tương tự như của các chất khác. Phân tử diệp lục có hệ thống nối đôi cách đều nên nó có khả năng hấp thu ánh sáng rất mạnh....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài; hô hấp và quang hợp

Đề tài; hô hấp và quang hợp • Thành viên nhóm 4: • Mai Đức Dũng:10149321 • Lê Quốc Dương : • Nguyễn Quốc Dương: • Trương Minh Dũng ;
Bào quan chính của sự quang hợp.  Lục lạp là bào quan chính của sự quang hợp.  Lục lạp được hai màng bao bọc:mang ̀ ngoai cho phep cac phân tử và cac ion qua lai dễ ̀ ́ ́ ́ ̣ dang và chứa một hệ thống màng bên trong làm ̀ thành các túi dẹp thông thương với nhau được gọi là thylakoid. Một số thylakoid có hình dĩa xếp chồng lên nhau như một chồng đồng xu gọi là grana. Màng thylykoid ngăn cách giữa những phần bên trong của thylakoid và chất cơ bản của lục lạp (stroma) .  Những phản ứng trong pha sáng của sự quang hợp xảy ra ở trong hay ở trên màng thylakoid. Những phản ứng trong pha tối của sự quang hợp xảy ra trong phần dịch của chất cơ bản bao quanh các túi thylakoid.
Mµng bao bäc Grana C¬ c hÊt Thilac o it . S¬® cÊu tróc cña lôc l¹p thùc vËt bËc cao å
Cơ quan quang hợp.
Pha sáng • Quang vật lý :sự hấp • Quang hóa học:quá thu năng lượng ánh trình quang sáng của phân tử diệp phosphoryl hóa lục
Giai ®o¹n quang v Ët lý Giai ®o¹n nµy mang b¶n chÊt vËt lý thuÇn tuý gåm qu¸ tr× hÊp thu n¨ng lîng ¸nh s¸ng cña ph© nh n tö diÖp lôc vµ qu¸ tr× vËn chuyÓn n¨ng lîng vµo nh trung t© ph¶n øng. m • * Sù hÊp thu n¨ng lîng ¸nh s¸ng cña diÖp lôc B¶n chÊt sù hÊp thu n¨ng lîng ¸nh s¸ng cña diÖp lôc còng t¬ tù nh cña c¸c chÊt kh¸c. Ph© tö ng n diÖp lôc cã hÖ thèng nèi ® c¸ch ® nªn nã cã kh¶ «i Òu n¨ng hÊp thu ¸nh s¸ng rÊt m¹nh. Khi hÊp thu n¨ng l îng cña lîng tö ¸nh s¸ng th× ph© tö diÖp lôc n chuyÓn sang tr¹ng th¸i kÝch thÝch ® iÖn tö. Thùc chÊt lµ khi nhËn ¸nh s¸ng ® hay xanh tÝm th× mét á ® iÖn tö rÊt linh ®éng trong ph© tö diÖp lôc sÏ vît ra n ngoµi quü ® c¬ b¶n cña m× ® ® mét quü ¹o nh Ó Õn ® xa h¬ tøc lµ ® n© møc n¨ng lîng cña nã ¹o n, · ng cao h¬ tr¹ng th¸i cò n
S2(1012gy) Tr¹ng th¸i Singlet 2 S1(10gy) Tr¹ng th¸i Singlet 1 T(103gy) Tr¹ng th¸i Triplet xanh Hv e ®á thÝch KÝch e diÖp HV kh¸c lôc quag L©n NhiÖ thÝc Quang KÝc hîp h h NhiÖ Huúg t quan h g t S0 H×nh 3.5. C¸c tr¹ng th¸i kÝc h thÝc h ®iÖn tö c ña ph©n tö diÖp lô c khi tiÕp nhËn n¨ng lîng c ña lîng tö ¸nh s ¸ng S o : Quü ®¹o c ¬ b¶n S 1: Tr¹ng th¸i kÝc h thÝc h s ing le t khi hÊp thu ¸nh s ¸ng ®á S 2: Tr¹ng th¸i kt s ing le t khi hÊp thu as xanh
Giai đoạn cố định CO2 CO2 APG Axit Photpho Glixêric RiDP Giai đoạn ATP + NADPH Ribulôzơ – 1,5 – đi Photphat khử ATP AlPG Alđêhit Photpho Glixêric Giai đoạn tái sinh chất nhận AlPG C6H12O6 T bột, aa, prô, lipit.. CHU TRÌNH CANVIN (C3)
Giai ®o¹n quang ho¸ häc Giai ® o¹n nµy ph© tö diÖp lôc n P700 trong trung t© ph¶n øng ë tr¹ng m th¸i kÝch thÝch thø cÊp sÏ tham gia vµo c¸c ph¶n øng quang ho¸ ® chuyÓn Ó năng lîng cña ® iÖn tö kÝch thÝch vµo liªn kÕt cao n¨ng cña ph© tö ATP vµ n mét phÇn năng lîng ® sö dông t¹o îc nªn chÊt khö NADPH2. Qu¸ tr× nµy nh gäi lµ qu¸ tr× quang photphoryl ho¸. nh Quang photphoryl ho¸ cã thÓ ® h×îc nh dung theo s¬® sau (s¬® Z): å å
Fd 2e 2H+ NADP PQ NADPH2 ADP 2e ADP 2e ATP ATP P700 2e ¸nh s¸ng ¸nh s¸ng P680 2H+ 1/2O2 Quang ph©n ly níc 2e H2 O Quang hÖ thèng II Quang hÖ thèng I . S ¬ ®å q uang p ho tp ho ry l ho ¸ tro ng q uang hîp Ghi c hó : PQ: Plas to quino n, Fd: Fe re do xin
Quang ph©n ly níc : 4DL + 4hν 4DL* 4DL* + 4H2O 4DLH + 4OH 4OH 2H2O + O2 ¸nh s¸ng Tæng hîp: 2H2O 4H+ + O2 + 4e- DiÖp lôc Nh vËy, 1 ph© tö H2O sÏ ® ph© ly cho: n îc n +§iÖn tö (2e-) ® vµo chuçi CV§T quang hîp. a +H+(2H+ ® khö NADP thµnh NADPH2. ) Ó +Gi¶i phãng 1/2O2 vµo kh«ng khÝ ® ® Ó iÒu hoµ nång ® é oxi trong kh«ng khÝ. Khi kÕt thóc pha s¸ng, cã 3 s¶n phÈm sÏ ® t¹o thµnh lµ îc ATP, NADPH2 vµ O2. Oxi sÏ bay vµo kh«ng khÝ, cßn n¨ng lîng ATP vµ chÊt khö NADPH2 sÏ ® sö dông ® khö CO2 trong pha tèi cña quang îc Ó hîp ® t¹o nªn c¸c chÊt h÷ c¬cho c© Ó u y.
Pha tèi v µ s ù ®ång ho¸ CO2 trong quang hîp Pha tè i c ña QH lµ qu¸ tr× biÕn ® C02 thµnh nh æi Gluxit nhê sö dông năng lîng ATP vµ NADPH2. Th«ng th êng ngêi ta cã thÓ gäi tªn qu¸ trinh trªn theo tªn t¸c gi¶ ®· ph¸t hiÖn ra nã hoÆc theo s¶n phÈm mµ CO2 ® cè îc ® Þnh bao gåm: • - Nhãm thùc vËt C3 bao gåm c¸c thùc vËt mµ con ® êng quang hîp cña chóng chØ thùc hiÖn duy nhÊt mét chu trinh quang hîp lµ C3 (chu trinh Calvin). HÇu hÕt c© trång y thuéc thùc vËt C3 nh lóa, ® Ëu ® khoai, s¾n, cam ç, chanh, nh·n v¶i.... • - Nhãm thùc vËt C4 gåm c¸c thùc vËt mµ con ® êng quang hîp cña chóng lµ sù liªn hîp giưa 2 chu trinh quang hîp lµ chu trinh C4 vµ chu trinh C3. Mét sè c© trång thuéc y nhãm nµy nh mÝa, ng«, kª, cao l¬ ng... • - Nhãm thùc vËt CAM (Crassulacean Acid Metabolism) bao gåm c¸c thùc vËt mäng níc nh c¸c lo¹i x¬ rång,ng døa, hµnh tái...
* Giai ® cè ® o¹n Þnh CO2 - ChÊt nhËn CO2 ® tiªn vµ còng lµ duy nhÊt cña chu tr× lµ mét hîp Çu nh chÊt cã 5C: Ribulozo-1,5 diphotphat (RDP). - S¶n phÈm ® tiªn æn ® Çu Þnh cña chu tr× lµ hîp chÊt 3C: Axit nh photphoglyxeric (APG). - Ph¶n øng cacboxyl ho¸ ® xóc t¸c bìi enzym rÊt ® îc Æc trng vµ phæ biÕn nhÊt cho c© C3 lµ RDP-cacboxylaza. y * Giai ® khö CO2 o¹n - S¶n phÈm quang hîp ® tiªn lµ APG sÏ bÞ khö ngay ® h× thµnh Çu Ó nh nªn AlPG, tøc cã sù khö tõ chøc axit thµnh chøc aldehyt. - Pha s¸ng cung cÊp n¨ng lîng ATP vµ lùc khö NADPH2 cho ph¶n øng khö nµy. §Ó t¹o nªn 1 ph© tö glucoza th× pha s¸ng cÇn cung cÊp cho n ph¶n øng khö nµy 12 ATP +12 NADPH2. * Giai ® t¸i t¹o chÊt nhËn CO2 (RDP) o¹n - Mét bé phËn AlPG (2C3) t¸ch ra khái chu tr× (2C3) ® ® theo híng nh Ó i tæng hîp nªn ® êng vµ tinh bét vµ c¸c s¶n phÈm kh¸c cña quang hîp. C¸c s¶n phÈm nµy sau ® ® vËn chuyÓn ra khái l¸ ® ® c¸c c¬quan kh¸c. ã îc Ó Õn - §¹i bé phËn AlPG (10C3) tr¶i qua hµng lo¹t c¸c ph¶n øng phøc t¹p, cuèi cïng t¸i t¹o l¹i chÊt nhËn CO2 lµ RDP ® khÐp kÝn chu tr× Ó nh. - Giai ® t¸i t¹o chÊt nhËn CO2 còng cÇn n¨ng lîng ATP cña pha s¸ng o¹n ® ®a Õn. Giai ® o¹n nµy cÇn 6ATP ® t¹o ® chÊt nhËn CO2 cho viÖc Ó ñ h× thµnh nªn 1 ph© tö glucoza. nh n
6CO2 6RDP [6C6 ] 12APG [C5] [C3] 6ADP + 1 6P 2 12NADPH2 Pha Pha 6RMP s ¸ng 6ATP +12ATP s ¸ng 3 12NADP + 12ADP + 12Pi 10C3 Tinh 1C6 2C3 12AIPG bé t Fruc to zo – 1,6 [C3] dipho s phat . S¬® ® n gi¶n cña chu tr× C3 (chu tr× Calvin) å ¬ nh nh Ghi c hó : 1: Giai ®o ¹n c è ®Þnh CO2; 2: Giai ®o ¹n khö CO2 3: Giai ®o ¹n t¸i t¹o c hÊt nhËn CO2. RDP: Ribulo zo 1,5 dipho tphat (C5 APG: Axit 3 pho tpho g lyxe ric (C3) AlPG: Alde hyt 3 pho tpho g lyxe ric (C3)
* ý ng hÜa c ña c hu trinh C3 • - Chu trinh C3 lµ chu trinh quang hîp c¬ b¶n nhÊt cña thÕ giíi thùc vËt vµ nã x¶y ra trong tÊt c¶ thùc vËt. đ© lµ chu trinh y khö CO2 duy nhÊt ® t¹o nªn c¸c s¶n Ó phÈm quang hîp trong thÕ giíi thùc vËt. • - Trong chu trinh, nhiÒu s¶n phÈm s¬ cÊp cña quang hîp ® t¹o ra. đã lµ îc c¸c hîp chÊt C3, C5, C6... C¸c hîp chÊt nµy lµ c¸c nguyªn liÖu quan träng ® Ó tæng hîp nªn c¸c s¶n phÈm quang hîp thø cÊp nh ® êng, tinh bét, axit amin, protein, lipit...
Con ®ê ng quang hîp cña thùc vËt C4 * đÆc ®iÓm c ña thùc v Ët C4 • VÒ gi¶i phÉu, l¸ cña c© C4 cã hai lo¹i tÕ bµo ® y ång ho¸ vµ hai lo¹i lôc l¹p cã cÊu tróc vµ chøc n¨ng kh¸c nhau (kiÓu cÊu tróc Kranz – H× 3.11.)) nh • + TÕ bµo thÞt l¸ (mesophill) chøa lôc l¹p cña tÕ bµo thÞt l¸. Lôc l¹p tÕ bµo thÞt l¸ cã cÊu tróc grana (mµng thilacoit) rÊt ph¸t triÓn. Chøc n¨ng cña chóng lµ thùc hiÖn chu tr× C4 tøc lµ cè ® nh Þnh CO2 • + TÕ bµo bao quanh bã m¹ch n»m s¸t c¹nh c¸c bã m¹ch dÉn. TÕ bµo nµy chøa lôc l¹p cña tÕ bµo bao quanh bã m¹ch víi cÊu tróc grana rÊt kÐm ph¸t triÓn. C¸c lôc l¹p nµy chøa rÊt nhiÒu h¹t tinh bét. Chøc n¨ng cña chóng lµ thùc hiÖn chu tr× C3 ® khö CO2 t¹o nªn c¸c s¶n phÈm nh Ó quang hîp. • KiÓu cÊu tróc cña l¸ thùc vËt C4 nh trªn ® gäi lµ îc cÊu tróc Kranz .
• ChÊt nhËn CO2 ® tiªn kh«ng ph¶i lµ hîp chÊt 5C Çu (RDP) nh ë thùc vËt C3 mµ mét hîp chÊt 3C lµ photphoenol pyruvic (PEP). Do vËy s¶n phÈm ® Çu tiªn trong quang hîp cña thùc vËt nµy lµ mét hîp chÊt cã 4C- axit oxaloaxetic (AOA). • - Enzym cè ® Þnh CO2 ® Çu tiªn lµ PEP- cacboxylaza. §© lµ mét enzym cã ho¹t tÝnh cùc m¹nh, cã y ¸i lùc víi CO2 gÊp 100 lÇn so víi enzym RDP-cacboxylaza. Do vËy, n¨ng lùc cè ® Þnh CO2 cña thùc vËt C4 lµ rÊt lín vµ rÊt hiÖu qu¶. Nã cã thÓ cè ® Þnh CO2 ë nång ® cùc é kú thÊp. ChÝnh v× vËy mµ chu tr× C4 ® chuyªn ho¸ nh îc cho viÖc cè ® Þnh CO2 cã hiÖu qu¶ nhÊt. Do vËy, c¸c thùc vËt C4 cã 2 enzym cè ® Þnh CO2 lµ PEP-cacboxylaza cña chu tr× C4 vµ RDP-cacboxylaza nh cña chu tr× C3, trong ® PEP-cacboxylaza cã nhiÖm vô nh ã cè ® Þnh CO2 ® tiªn vµ quan träng nhÊt. Çu • - Ngoµi ra, thùc vËt C4 cã mét sè ® Æc tÝnh næi bËt kh¸c nh ® iÓm bï CO2 rÊt thÊp v× kh¶ n¨ng cè ® Þnh CO2 rÊt cao, kh«ng cã quang h« hÊp hoÆc rÊt yÕu nªn gi¶m thiÓu sù ph© huû chÊt h÷ c¬ gi¶i phãng CO2 ngoµi n u s¸ng, n¨ng suÊt c© trång kh«ng bÞ gi¶m, cêng ® quang y é
CO2 lô c l¹p CO2 C3 TÕ PEP bµo PEP c ac bo xylaza thÞt C4 (o xalo ac e tat) ll¸ malat as partat Chu trinh C4 C3 C4 lô c l¹p C3 CO2 TÕ RDP RDP bµo c ac bo xylaza bao Chu trinh quanh C3 2APG bã C6 m¹c h Dê ng bé t Bã m¹c h S¬® con ® å êng quang hîp cña thùc vËt C4
Con ®êng quang hîp c ña thùc v Ët CAM (Cras s ulace an Axit Me tabolis m) • * S¬ ® vÒ con ® å êng quang hîp cña thùc vËt CAM ® minh ho¹ ë h× 3.9. îc nh §iÒu kh¸c biÖt cña thùc vËt CAM so víi thùc vËt kh¸c lµ sù ph© ® n Þnh vÒ thêi gian cña qu¸ tr× cè ® nh Þnh CO2 vµ khö CO2. - Qu¸ tr× cè ® nh Þnh CO2 ® thùc hiÖn vµo îc ban ® Vµo ban ® khi nhiÖt ® kh«ng khÝ ªm. ªm, é gi¶m xuèng th× khÝ khæng më ra ® tho¸t h¬ Ó i níc vµ CO2 sÏ x© nhËp vµo l¸ qua khÝ khæng m më. - ChÊt nhËn CO2 ® tiªn còng lµ PEP vµ Çu s¶n phÈm ® tiªn còng lµ AOA nh c© C4. Çu y Qu¸ tr× nµy diÔn ra trong lôc l¹p. nh
¸nh s ¸ng H2O O2 NADPH2 AT PEP P PEP Mala AP CO2 APG ALPG t RDP C3 CO2 RMP X ChÊt ®ång ho ¸ Mala Mala pH =t6 4 pH =4t 6 ®ªm Ngµy • H×nh 3.10. S ¬ ®å v¾n t¾t c o n ®ê ng quang hîp thùc vËt CAM Ghi chó: PEP: photphoe olpyruvic, AP: axit pyruvic,R MP: R ibuloz om onophotphat, R DP: ribuloz odiphotphat, APG: axit photphoglyxe ric, AlPG: alde hyt photphoglyxe ric