HÓA SINH TH C V T
Ự Ậ
Tài li u tham kh o ả
ệ 1. Lê Doãn Diên: Hoá sinh th c v t, NXB Nông
ự ậ
Nghi p, 1993.
ệ
2. Ph m Th Trân Châu, Cs: Hoá sinh h c, NXB Giáo
ọ
ị D c, 1997.
ạ ụ
3. Nguyên Tiên Thăng, Cs: Giao trinh sinh hoa hiên
̃ ́ ́ ́ ̀ ́ ̣
đai, NXB Giao Duc, 1998.
̣ ́ ̣
4. Ngô Xuân Manh, Cs: Giao trinh hoa sinh th c vât,
ự
̣ ́ ̀ ́ ̣
NXB Nông nghiêp, 2006.
̣
1. P.M. Dey and J.B. Harborne: Plant biochemistry. 1997. 2. David L. Nelson and Michael M. Cox: Lehninger principles of biochemistry-third edition -1999.
Hóa sinh th c v t ự ậ
ng, nhi m v c a hoá sinh h c. ụ ủ ố ượ ọ
́ ̣ ̀ ̣ ̣
ứ ̀ ̀ ́ ̣ ̀ ́
̀ ̉ ́ ̉ ́
M Đ U Ở Ầ - Đ i t ệ + Hoa sinh hoc la môt khoa hoc. + Nghiên c u thanh phân hoa hoc va qua trinh chuyên hoa trao đôi chât trong c ơ thê th c vât.
̣
̉ ự c s môn h c: ượ ử ọ
- L + Hoa sinh hoc la môt khoa hoc đôc lâp t ̣ ừ ́ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣
nua sau thê ky XIX. ̉ ́ ̉
+ Trong thê ky XX hoa sinh hoc đa phat ́ ̉ ́ ̣ ̃ ́
c thanh t u cao ̣ ượ ự ̉ ̣ ̃ ̀ ̀
triên manh me va đat đ trong nhiêu linh v c. ự ̀ ̃
Hóa sinh th c v t ự ậ
- Y nghia cua viêc hoc tâp va nghiên c u vê ứ ́ ̃ ̉ ̣ ̣ ̣ ̀ ̀
hoa sinh th c vât: ự ́ ̣
+ Xac đinh cac thanh phân hoa hoc cua ́ ̣ ́ ̀ ̀ ́ ̣ ̉
th c vât. ự ̣
+ Nghiên c u cac giai đoan cua qua trinh ứ ́ ̣ ̉ ́ ̀
trao đôi chât. ̉ ́
+ Môi quan hê cua trao đôi chât v i cac ́ ớ ́ ̣ ̉ ̉ ́
ứ ơ ́ ̣
ch c năng sinh ly trong c thê th c vât. + Hoa sinh t c vât co y nghia to l n trong ̉ ự ớ ́ ̣ ́ ́ ̃
ự nông nghiêp, y hoc…. ̣ ̣
Hóa sinh th c v t ự ậ
- Ch
̣
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang
ươ
ự
Nôi dung ọ ượ
h pợ
- Ch
ươ
ng II: Carbonhydrate và trao đ i ổ carbonhydrate trong c th th c v t. ơ ể ự ậ
- Ch
ng III: Protein và s trao đ i protein trong
ươ
ự
ổ
c th th c v t. ơ ể ự ậ
ọ
ấ
- Ch - Ch - Ch
ng IV: Enzyme - các ch t xúc tác sinh h c. ng V: Vitamine ng VI: Lipid và s trao đ i lipid trong c ơ
ự
ổ
- Ch
Các chât có nguôn gôc th câp
ươ ươ ươ th th c v t. ể ự ậ ng VII: ươ
ứ ́
́ ́ ́
NG I:
NĂNG L
Ọ S QUANG H P
ƯƠ NG SINH H C VÀ Ợ
CH ƯỢ Ự
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
Ụ
c b n ch t c a quá trình oxy 1. Hi u đ ể ượ ả
M C TIÊU ấ ủ hóa phosphoryl hóa và quang phosphoryl hóa
ấ ế ủ
2. Lý thuy t hóa th m c a Michell 3. Quang phosphoryl hóa có tính chu kỳ và quang phosphoryl hóa không có tính chu kỳ
4. Chu trình Calvin (C3), Chu trình Hatch-
Slack (C4), CAM
2
2
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
1. Gi
i thi u chung:
ớ
ệ
- Quá trình oxy hóa phosphorylhóa là
quá trình chuy n e- thông qua NADH và ể
FAD đ kh O thành H O. ử ể
- Quá trình quang phosphoryl hóa là quá
t i NADP và phân trình v n ậ chuy n eể ớ
-
+
ly H O thành O nh quang năng. ờ
2
2
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
̀ ́ ̀
̀ ̉ ̃ ̣ ̉
̀ ̀ ́ ́
ử
̉ ̀ ́
Ty thể - Mang trong ty thê: ̉ ch a cac thanh ứ . phân cua chuôi vân chuyên điên t ̣ ử - Mang ngoai ty thê: ̉ cho phep cac nho va cac ion xuyên qua. phân t
trên mang trong ty thê:
ứ
̣ ử
́ ̣ ̉ ̀ ̉
ự
ư
̣ ̉ ́ ́ ̣ ̣
hydrogen (H+ va e-).
ử
̣ ̉ ̀
dang ion hydride (:H-).
ở
̣ ̉ ̣
- Ph c chât vân chuyên điên t + Vân chuyên tr c tiêp e-: thi du nh hê Fe+3/Fe+2. + Vân chuyên nguyên t + Vân chuyên 2e- + Găn tr c tiêp nguyên t ự
oxygen lên chât kh h u c ơ
ử ữ
ử
́ ́ ́
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
S thay đ i th tích ty th : ể
ự
ổ
ể
+ Bi n đ i th tích b đ ng: do tính th m ổ ấ
ng ph ng có th làm kìm hãm oxy ế ủ ươ ị ộ ế ị khi ng quy t đ nh ể
ể c a môi tr ườ tr ồ hóa phosphoryl hóa
ế ổ ủ ộ
liên quan và ể ế
+ Bi n đ i th tích ch đ ng: ể đ n dòng v n chuy n đi n t ệ ử ậ phosphoryl hóa
2
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
̀ ̉ ̉ ́ ̣
Mang trong cua ty thê co 5 hê protein thâm nhâp:̣
+ NADH-ubiquinone oxydoreductase + Succinate-ubiquinone oxydoreductase + Ubiquinone-cytochrom c oxydoreductase
+ Cytochrom c-O oxydoreductase
+ ATP-ase
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
2. Tông h p ATP nh dong vân chuyên điên ờ ợ ̉ ̀ ̣ ̉ ̣
t ử ̃ ́
̀ ̀ ́ ̣
̀ ̉
ợ ̉
́
́ ́ ̣
: co câu tao 6 tiêu đ n vi ch a ơ ứ ̉ ̣
trong chuôi hô hâp: - ATPase la ph c protein mang rât ph c tap: ứ ứ + Ph c ứ F0: gôm 9 – 12 ban sao cua 4 s i polypeptide khac nhau. + Ph c F1 ứ t ừ tâm găn ADP ́
+
i
i
+ ngoài
2
+trong
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
- Lý thuy t hóa th m: ấ ế
+ Do Peter Michell đ a ra vao năm 1961. ư ̀
+ Hiêu sô nông đô proton H gi a hai phia ữ ̣ ́ ̀ ̣ ́
cua mang trong ty thê la đông l c quan ự ̉ ̀ ̉ ̀ ̣
trong cho qua trinh tông h p ATP t ợ ừ ̣ ́ ̀ ̉
. ADP va P̀
ADP + P + H ATP + H + H
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
- Ly thuyêt hoa thâm.
́ ́ ́ ́
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
- Năng l
́ ́
Oxy hoa phosphoryl hoa ng gi
i phóng trong các ph n ng
ả
ả ứ
ượ hóa NADH, FADH
có th đ
ể ượ
c dùng đ t ng h p ể ổ
oxy ợ
ATP. Vì v y ki u t ng h p ATP này là Phosphoryl
ể ổ
ợ
ậ
hóa oxy hóa trong chu i hô h p.
ỗ
ấ
- Năng l
ng gi
i phóng trong quá trình v n
ượ
ả
ậ
chuy n đi n t
này sau đó đ
c enzyme
ATP-ase
ệ ử
ể
ượ
dùng đ t ng h p ATP
trong quá trình phosphoryl
ể ổ
ợ
hoa oxy hoa.
́ ́
2
2
2
2
2
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
3. Quá trình quang h pợ - Quang h p là quá trình mà sinh v t s ậ ử
ợ
ượ
ng hoá h c c a ọ ủ ánh sáng ạ ượ
ụ ặ ờ ả
ng ượ
d ng năng l m t tr i thành nh ng d ng năng l ng có ữ ư NADPH ho c NADH và kh năng kh nh ử ặ ATP, đ ng th i s d ng ngu n năng l ồ ờ ử ụ ng. này đ t ng h p nên ợ ồ ể ổ ườ
đ - Quá trình quang h p r t ph c t p nh ng ợ ấ ứ ạ ư
ph i đ n gi n: ươ ng trình t ng quát l ổ ạ ơ ả
CO + H O O + (CH O)
2
2
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
ợ ́ ̀ ̀
- Qua trinh quang h p gôm hai phase: + Pha sang: ắ ố ́
khác có ạ ặ
ấ giàu năng l ATP, ng chlorophyll và các s c t m t trong l c l p h p thu quang năng t o ụ ạ ra các phân t ử ượ
NADPH và O .
ATP, NADPH đ c s d ng đ + Pha tôi:́ ượ ử ụ ể c ố
đ nh CO thành glucose. ị
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
́ ̣ ̉ ̣ ̣
- Câu tao cua luc lap: + Mang ngoai cho phep cac phân t
va cac ử ̀ ̀ ́ ́ ̀ ́
̣ ̃ ̀
+ Màng trong c a b n di p l c x p n p t o ệ ụ ế ế ạ ion qua lai dê dang. ả
ỏ ọ ề
Các ngăn này x p ch ng lên nhau t o thành ồ thylakoid. ạ
ủ thành nhi u ngăn nh g i là ế grana. kh i g i là ố ọ
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
Chlorophylls are in membranes
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
3.1. S s d ng năng l ng ánh sáng đ ể
ự ử ụ ợ chính h p thu ánh sáng n m trong ượ t ng h p ATP và NADH: ổ - S c t ắ ố ằ
ấ màng thylakoid là chl a và chl b.
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
3.2. S h p thu ánh sáng, v n chuy n năng ậ ể
ọ
chlorophyll và các s c t ắ ố có ph c h p anten ợ
ứ ậ
ự ấ l ng và quang hoá h c ượ Nh ng phân t ử ữ khac t o thành các ́ ạ nhi m v h p thu và t p trung ánh sáng ụ ấ ệ vào trung tâm ho t đ ng. ạ ộ
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
ơ ở ̉ ̀ ̣ ̉
̣ ử ma chia lam hai c chê quang hoa đo la: ̀ ̀ ́ ́ ́ ̀
- Trên c s cua dong vân chuyên điên t ơ + Quang phosphoryl hoa co tinh chu ky ́ ́ ́
́ ̣ ̣ ̉ ̀ ̣ ̉
quang ở ̣ ́ ̀ ̉ ̉
̀: liên quan đên hoat đông cua dong vân chuyên theo mach kin va chi xay ra điên t ̣ ử hê thông I. ̣ ́
́ ́ ́
+ Quang phosphoryl hoa không co tinh chu i ca hai hê thông quang hoa. kỳ liên quan t ớ ̉ ̣ ́ ́
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
Quang phosphoryl hoa không co tinh chu ky:
́ ́ ́ ̀
3
2
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
3.3. Chu trình Benson-Calvin: - NADPH và ATP hình thành trong pha sáng c a ủ c l c l p s d ng đ t ng h p
ượ ụ ạ
ử ụ
ể ổ
ợ
ợ
quang h p đ glucid và các h p ch t h u c khác.
ợ
ấ ữ ơ - Sau nhiêu năm nghiên c u (1946-1961) Melvin
ứ
̀
Canvil đa nghiên c u qua trinh cô đinh CO
trong
ứ
̃ ́ ̀ ́ ̣
pha tôi cua quang h p đa phat hiên ra trât t
cac
̣ ự
ợ
́ ̉ ̃ ́ ̣ ́
phan ng goi la
) do
̉ ứ
̀ chu trinh Calvin (chu trinh C
̣ ̀ ̀
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
Calvin Cycle (the dark reactions)
2
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
3.4. Chu trình Hatch-Slack (Đ ng
ườ
h
ng C4):
ướ
- M.D. Hatck (ng i Anh)
cây ườ ở ế
t đ i khác,
i Úc) và Slack(ng ườ đã phát hi n m t c ch sinh hoá ộ ơ ệ mía và m t s th c v t nhi ộ ố ự ậ trong đó s n ph m đ u tiên c a quá trình ầ ẩ ệ ớ ủ ả
là m t h p ch t 4C đó là acid kh COử ộ ợ ấ
oxaloacetic.
4
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
S đô chu trinh C : ơ ̀ ̀
Ch
ng I: Năng l
ng sinh h c và s quang h p
ươ
ượ
ự
ọ
ợ
3.4. Con đ ng carbon c a th c v t CAM: ườ ự ậ ủ
Nh v y ta có m i liên h gi a pha sáng ư ậ
ệ ữ i nh sau: ư ố
ố và pha t H2O O2
Ánh sáng Ph n ng sáng ả ứ
NADPH ADP NADP+
ATP
CO2
Chu i ph n ng trong ả ứ ỗ chu trình Calvin
glucose
Câu h iỏ
1. B n ch t c a quá trình oxy hóa ấ ủ ả
2. Gi i thích b n ch t c a lý thuy t hóa ấ ủ ế ả
phosphoryl hóa và quang phosphoryl hóa ả th m.ấ
3. Trình bày quá trình quang phosphoryl
t trong quá trình 4. Nh ng nét khác bi ữ
quang h p c a th c v t C3 và C4 hóa có tính chu kỳ và quang phosphoryl hóa không có tính chu kỳ. ệ ự ậ ủ ợ
