Đề tài Lục lạp và quá trình quang hợp
Quang hợp là quá trình cây xanh hấp thụ năng lượng ánh sáng bằng hệ sắc tố của mình và sử dụng năng lượng này để tổng hợp chất hữu cơ (đường glucose) từ các chất vô cơ (CO2 và H2O).
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Lục lạp và quá trình quang hợp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỤC LẠP VÀ QUÁ TRÌNH
QUANG HỢP
SEMINAR
Đề tài:
1
2
3
4
5
Nội dung
Thí nghiệm chứng minh có sự quang hợp
Quá trình quang hợp
Vai trò của quang hợp
Bộ máy quang hợp
Cơ chế quang hợp
Thí nghiệm chứng minh sự quang hợp
Người Hy Lạp Cổ
Giữa thế kỷ 17
2H20 + ASMT -----> 4H
+ + 4e + O2
CO2 + 4H
+ + 4e -----> (CH2O) + H2O
Một trong những sản phẩm của
quang hợp là glucose, một đường 6C
nên có thể tóm tắt như sau:
6CO2 + 12H2O -----> 6O2 + C6H12O6 + 6H2O
Cây xanh
Cây xanh
Cây xanh/ASMT
Thí nghiệm chứng minh sự quang hợp
Năm 1770
Quang hợp là quá trình cây xanh hấp thụ năng lượng ánh sáng
bằng hệ sắc tố của mình và sử dụng năng lượng này để tổng hợp
chất hữu cơ (đường glucose) từ các chất vô cơ (CO2 và H2O).
Quá trình quang hợp
Quang hợp là một quá trình oxi hóa khử trong đó H2O
bị oxi hóa và CO2 bị khử.
Quá trình quang hợp xảy ra ở thực vật, tảo, một số
nguyên sinh vật và một số loài vi khuẩn. Quang hợp
diễn ra chủ yếu ở lá xanh.
Quá trình quang hợp
1
2
3
Vai trò của quang hợp
Tổng hợp các chất hữu cơ
Quyết định sự tồn tại của sinh giới
Điều hòa không khí, giữ trong sạch bầu khí quyển
Bộ máy quang hợp
Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Lục lạp là bào quan phổ biến và đóng vai trò quan
trọng trong thế giới thực vật, vì nó thực hiện chức năng
quang hợp biến năng lượng của ánh sáng mặt trời thành
năng lượng hoá học để cung cấp cho toàn bộ thế giới sinh
vật.
Hình thái của lục lạp
Trong các tế bào khác nhau ở các loài cây khác nhau
thì hình dạng của lục lạp cũng khác nhau.
Ở thực vật bậc thấp: có dạng hình lưới, hình giải xoắn,
hình sao dẹp
Bộ máy quang hợp
Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Tảo sao (Zygnema)
Tảo hình liềm (Closterium)
Tảo xoắn (Spirogyra)
Bộ máy quang hợp
Bộ máy quang hợp
Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Ở thực vật bậc cao: thường có dạng hình cầu,
hình trứng hoặc hình đĩa
Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Bộ máy quang hợp
Bộ máy quang hợp
Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Lục lạp có thể
xoay bề mặt để
có thể tiếp xúc
với ánh sáng
mạnh hay yếu tuỳ
thuộc vào cường
độ ánh sáng tới.
Bộ máy quang hợp
Bộ máy quang hợp
Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Phân bố
Lục lạp phân bố trong tế bào chất có khi rất đều nhưng thường
tập trung gần nhân hoặc ở ngoại biên gần thành tế bào.
Bộ máy quang hợp
Bộ máy quang hợp
Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Số lượng
Số lượng lục lạp trong tế bào của các mô khác nhau là
khác nhau.
Nếu số lượng thiếu thì lục lạp sẽ phân chia để tăng thêm
số lượng, nếu thừa thì một số lục lạp sẽ bị thoái hóa đi.
Đối với thực vật bậc cao mỗi tế bào của mô đồng hóa có
nhiều lục lạp, khoảng 20-100 lục lạp.
Kích thước
Đường kính trung bình của lục lạp 4-6μm, dày từ 2-5μm.
Những cây ưa bóng thường có số lượng, kích thước lớn hơn
những cây ưa sáng.
Bộ máy quang hợp
Bộ máy quang hợp
Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Cấu trúc của lục lạp
- Lục lạp cũng có cấu
trúc màng hai lớp.
- Màng ngoài rất dễ
thấm, màng trong rất ít
thấm, giữa màng ngoài
và màng trong có một
khoang giữa màng.
- Màng trong bao bọc
một vùng không có màu
xanh lục được gọi là
stroma. Stroma chứa các
enzyme, các ribosome,
ARN và ADN.
Bộ máy quang hợp
- Hệ thống quang hợp hấp
thu ánh sáng, chuỗi chuyền
điện tử và ATP synthetase,
tất cả đều được chứa trong
màng thứ 3 tách biệt. Màng
này hình thành một tập hợp
các túi dẹt hình đĩa gọi là
thylakoid (bản mỏng).
- Các thylakoid có xu hướng
xếp chồng lên nhau tạo
thành phức hợp gọi là grana.
Bộ máy quang hợp
Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Bộ máy quang hợp
Bộ máy quang hợp
Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Chức năng
Lục lạp thực hiện quá trình quang hợp. Nhờ
chlorophyll chứa trong lục lạp mà cây xanh hấp thụ năng
lượng ánh sáng mặt trời và biến chúng thành năng lượng
hoá học trong ATP để tổng hợp các chất hữu cơ. Quá trình
quang hợp được tổng quát bằng sơ đồ sau:
Bộ máy quang hợp
Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
NLAS/ Chlorophyll
6CO2 + 6H2O -------> C6H12O6 + O2
Bộ máy quang hợp
Hệ sắc tố quang hợp
Sắc tố là những chất
có thể hấp thu ánh sáng
thấy được. Các loại sắc
tố khác nhau hấp thu
ánh sáng có bước sóng
khác nhau.
Trong lục lạp có các
nhóm sắc tố chính là
chlorophyll, carotenoid,
phycobilin
Bộ máy quang hợp
Bộ máy quang hợp
Hệ sắc tố quang hợp
Nhóm sắc tố chính –
Chlorophyll
Là sắc tố quang hợp màu xanh
lá cây, có khả năng hấp thụ năng
lượng ánh sáng chọn lọc: mạnh
nhất - vùng xanh tím (λ = 430-
460 nm) và vùng đỏ (λ = 620-
700 nm). Có 2 loại:
+ Chlorophyll a: C55H72O5N4Mg
+Chlorophyll b: C55H70O6N4Mg
Bộ máy quang hợp
Bộ máy quang hợp
Hệ sắc tố quang hợp
Nhóm sắc tố phụ –
Carotenoid
Là nhóm sắc tố tạo nên các
loại màu sắc khác nhau của
thực vật. Carotenoids hấp
thu ánh sáng thừa có thể
gây hư tổn chlorophyll.
Hấp thụ quang năng rồi
truyền tới 2 tâm quang hợp
bảo vệ diệp lục. Gồm 2
nhóm:
+ Carotene: C40H56
+ Xanthophyll: C40H56O(1-6)
Bộ máy quang hợp
Bộ máy quang hợp
Hệ sắc tố quang hợp
Nhóm sắc tố của thực vật bậc thấp – phycobilin
Là nhóm sắc tố phổ biến ở thực vật bậc thấp. Gồm 2 nhóm:
+ Phycoerythrin: C34H47N4O8
+ Phycocyanin: C34H42N4O9
Bộ máy quang hợp
Bộ máy quang hợp
Hệ sắc tố quang hợp
Tóm lại, các sắc tố quang hợp hấp thụ năng lượng ánh sáng và
truyền cho diệp lục a ở trung tâm phản ứng quang hợp theo sơ đồ:
Carotenoid ---> Diệp lục b ---> Diệp lục a ---> Diệp lục a trung tâm
Cách chuyển trạng thái kích thích từ hệ thống anten
về trung tâm phản ứng
Sau đó quang
năng được
chuyển hóa cho
quá trình quang
phân ly nước và
phản ứng quang
hóa để hình
thành ATP và
NADPH.
Bộ máy quang hợp
Cơ chế quang hợp
Sự phân ngăn trong quang hợp
Quang hợp xảy ra theo hai giai đoạn, mỗi giai đoạn
gồm nhiều bước và được thực hiện trong những
ngăn riêng biệt.
Giai đoạn “sáng” (pha sáng) cần ánh sáng, xảy ra ở
màng thylakoid, bao gồm sự chuyển điện tử từ
H2O tới NADP+ NADPH + ATP
Giai đoạn “tối” (pha tối) không cần ánh sáng, xảy
ra trong stroma, gồm một chuỗi phản ứng quay
vòng tức chu trình Calvin (hay chu trình C3) dùng
các sản phẩm cao năng của giai đoạn sáng để khử
CO2 Glucid
Sự phân ngăn trong quang hợp
Cơ chế quang hợp
Pha sáng
Pha sáng là pha oxi hóa nước để sử dụng H+ và e cho việc hình
thành ATP và NADPH, đồng thời giải phóng O2 vào khí quyển. Pha
sáng xảy ra trên màng thylakoid, giống nhau ở các thực vật. Các phản
ứng xảy ra trong thylakoid:
- Hấp thụ năng lượng ánh sáng: chl + h√ ---> chl*
(chl - trạng thái bình thường, chl* – trạng thái kích thích)
- Quang phân ly nước: 4 chl* + 2H2O ---> 4chlH + 4e
+ O2
- Photphorin hoá tạo ATP: 3ADP + 3Pv ---> 3ATP
- Tổng hợp NADPH: 2NADP + 4H+ ---> 2NADPH
Phương trình tổng quát:
12H2O + 18ADP + 18Pv + 12NADP
---> 18ATP + 12NADPH + 6O2
Cơ chế quang hợp
Pha sáng
Sự kích hoạt Chlorophyll bởi ánh sáng
Sự trở lại trạng thái căn bản của e- kích hoạt
Cơ chế quang hợp
Hệ thống quang (Photosystem)
Trong màng thylakoid, diệp lục
tố a, b và carotenoid hợp thành
từng nhóm 200 – 300 phân tử sắc
tố liên kết với các protein chuyên
biệt.
Trong tập hợp này, chỉ diệp lục
tố a có khả năng phóng thích e-
được kích hoạt của nó cho chất
nhận e- thứ nhất và khởi đầu phản
ứng sáng của quang hợp.
Những đơn vị thu ánh sáng như
vậy gọi là quang hệ (PS).
Pha sáng
Tổ chức căn bản của một đơn vị quang hợp
(quang hệ) trong màng thylakoid
Cơ chế quang hợp
Pha sáng
Trên màng thylakoid có hai loại hệ thống quang:
- Hệ thống quang II (PS II) hoạt động trước và hấp thu ánh sáng ở
bước sóng không quá 680 nm. Trung tâm phản ứng của PS II được
gọi là P680.
- Hệ thống quang I
(PS I) hoạt động sau
và hấp thu ánh sáng
ở bước sóng không
quá 700 nm. Trung
tâm phản ứng của
PS I được gọi là
P700.
Cơ chế quang hợp
Pha sáng – Chuỗi quang hợp
Trong màng thylakoid các PS là thành phần của chuỗi
quang hợp gồm 4 phức hợp protein: PSII, cytochrom b6-f, PS I,
ATPsynthase.
Plastoquinon và Plastocyanin là 2 thành phần linh động
của chuỗi.
Các chất chuyên chở điện tử của chuỗi quang hợp và
enzym xúc tác các phản ứng oxyd hóa khử do cấu trúc phân tử,
một số chỉ chuyển điện tử (như cyt b6-f), một số chuyển đồng thời
điện tử và H+ (như Plastoquinon).
Cơ chế quang hợp
Pha sáng- Sự chuyển điện tử và tạo ATP
Hoạt động của quang hệ II
- Trung tâm phản ứng là P680,
thu năng lượng ánh sáng λ =
680nm ⇨kích động phóng thích
2e-, P680 trở thành oxyd hóa
(P680+).
- e* cao năng được nhận bởi
Quinon ⇨ Q khử (Q-)
- Từ Q-, e- được chuyển theo
thế oxyd khử tới PQ ⇨ Cyt b6-f
⇨ PC.
P680 ⇨ Q ⇨ PQ ⇨ Cyt b6-f ⇨
PC.
Cơ chế quang hợp
Pha sáng- Sự chuyển điện tử và tạo ATP
Cơ chế quang hợp
Pha sáng- Sự chuyển điện tử và tạo ATP
Hoạt động của quang hệ thống I
- Trung tâm phản ứng là P700, thu năng lượng ánh sáng λ
= 700 nm ⇨ kích động, phóng thích 2e-, P700 trở nên
oxyd hóa P700+,
- e* được nhận bởi X một protein chứa Fe & S, X trở nên
khử (X-).
- Từ X-, 2e- chuyển qua Ferredoxin rồi Ferredoxin –
NADP reductase, cuối cùng là NADP+
2e- 2e- +2H+
P700 ⇨ X ⇨ Fd ⇨ FNR ⇨ NADP+ ⇨ NADPH + H
Cơ chế quang hợp
Pha sáng- Sự chuyển điện tử và tạo ATP
Cơ chế quang hợp
P680 trả 2e- cho P700, H2O trả 2e- cho P680
- Phân tử H2O gắn chặt vào 1 protein chứa mangan (Mn) ở xoang
thylakoid kế cận P680.
- Một phức chất trung gian Z, tích lũy điện tích đạt mức oxy hóa đủ
cao để có thể hút e- từ H2O e- được trả cho P680.
- Mất e-, nước bị oxy hóa tạo 2H+ và 1 nguyên tử oxygen, nguyên tử
oxygen này sẽ kết hợp với nguyên tử oxygen khác (từ sự phân cắt
phân tử nước khác) để tạo O2 & khuếch tán nó ra khỏi tế bào.
Cơ chế quang hợp
Pha sáng- Vai trò của chuyển e- quang hợp
- Biến năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học, tích trữ ở
dạng chất khử là NADPH & hợp chất phosphat cao năng là ATP.
- Con đường chuyển e- không vòng có ở vi khuẩn quang hợp, thực
vật & tảo.
Phương trình tổng quát:
H2O + ADP + P +2NADP
+ ATP +2NADPH + ½ O2
Enzym
h
Cơ chế quang hợp
Pha sáng - Con đường chuyển e- vòng
E
P700
1O Electron
acceptor
Ferredoxin (Fd)
(E0 = O,43V)
Plastoquinone (PQ)
(E0 = 0,06V)
Plastocyanin
(E0 = O,365V)
h
Cytochrome b6/f
Photosystem I
2e-
2e-
2e-
2e-
2e-+2H+
- 0,6
+ 0,43
Các phân tử diệp lục, khi hấp thu
lượng tử ánh sáng chuyển thành trạng
thái kích thích. Ở trạng thái kích thích
dưới tác dụng của ánh sáng tiếp tục
chlorophyl trở thành chất cho điện tử.
e- từ P700 chuyển qua X,
Ferredoxin, PQ, cyt b6f, PC, quay về
P700+, giúp trở lại trạng thái P700.
Dòng e- vòng chỉ liên quan đến
PSI và chỉ sinh ATP, không tạo ra
NADPH và O2.
Cơ chế quang hợp
Pha sáng - Con đường chuyển e- vòng
Trong quá trình vận chuyển điện tử, có sự tham gia của các hệ thống
enzyme đặc hiệu, nên hình thành các liên kết phosphoryl giàu năng
lượng ATP mà không có tham gia của bất kỳ một chất cho hay chất
nhận điện tử nào khác. Phương trình tổng quát:
nADP +n P→ n ATP +n H2O
Cơ chế quang hợp
Sự quang phosphoryl hóa (tạo ATP)
Cùng với sự tạo chất khử NADPH, một phần năng
lượng của photon được dùng tạo ATP.
Đó là sự quang phosphoryl hóa ADP hay sự đi cặp
“chuyển e- / phosphoryl hóa”
ATPsynthase hay ATPase gồm 2 thành phần:
- CF1 hình câu, thích nước, nhô ra stroma, là phần xúc tác của
enzym.
- CFo hình trụ, thích lipid, nằm xen trong màng, là kênh
proton.
“ATPase” là máy hoạt động thuận nghịch: tổng hợp
ATP nhờ lực dẫn proton & bơm proton ngược với khuynh độ
điện hóa nhờ thủy giải ATP.
Cơ chế quang hợp
Pha sáng – Phosphoryl hóa
Sự tổng hợp ATP
e- từ nước ⇨ NADP+, cùng với sự chuyển 2H+ (nhờ PQ)
từ
stroma qua màng ⇨ khoang thylakoid. Sự khử NADP+ sử dụng 1
H+ của stroma ⇨ 3H+ bị lấy khỏi stroma.
4H+ được phóng thích trong khoang thylakoid: 2 H+ bởi
sự oxyd hóa nước, 2 H+ bởi sự chuyển vị.
Nói cách khác, một phần năng lượng ánh sáng giúp
chuyển e- được đổi thành một khuynh độ điện hóa proton cho
phép các H+ trở về stroma.
- H+ không thể khuếch tán qua màng thylakoid, mà qua
kênh CFo thì CF1 được kích hoạt và xúc tác sự phosphoryl hóa
ADP thành ATP.
Cơ chế quang hợp
Pha sáng – Phosphoryl hóa
Cơ chế quang hợp
Pha sáng – Phosphoryl hóa
Pha tối- Chu trình Calvin
Pha tối là pha khử CO2 nhờ ATP
và NADPH được hình thành trong
pha sáng để tạo chất hữu cơ
(C6H12O6). Pha tối xảy ra trong
chất nền (stroma) và thực hiện chu
trình Calvin. Carbon đi vào chu
trình dưới dạng CO2 và ra khỏi chu
trình ở dạng glyceraldehyde-3-
phospate (G3P). Chu trình Calvin
gồm ba giai đoạn:
- Giai đoạn cố định CO2
- Giai đoạn khử
- Tái tạo chất nhận CO2 (RuBP).
Cơ chế quang hợp
Pha tối- Chu trình Calvin
Cố định carbon:
CO2 được cố định bởi
RuBP ⇨ 3-phosphoglycerat.
Enzym xúc tác là
Rubisco (ribulose biphosphat
carboxylase oxygenase).
Cơ chế quang hợp
Pha tối – Chu trình Calvin
Phosphoryl hóa & khử: sử
dụng ATP & NADPH
3-phosphoglycerat ⇨
Glyceraldehyd 3- phosphat (C3-P)
Phóng thích C3-P:
1phân tử C3-P nhờ protein
đối vận chuyển màng trong lục lạp
⇨ tế bào chất.
Để tổng hợp sucrose (chu
trình phải quay 12 lần để phóng
thích đủ 4 phân tử C3-P).
Lục lạp giữ 5/6 phân tử C3 -
P cho sự tái tạo RuBP.
Cơ chế quang hợp
Pha tối- Chu trình Calvin
Giai đọan tái tạo RuBP:
Một chuỗi phản ứng dùng
ATP tái sắp xếp giữa các chuỗi
carbon ⇨ những hợp chất trung
gian trong đó tái tạo lại phân tử
RuBP khởi đầu vòng mới của chu
trình.
* Chu trình Calvin trả lại ADP &
NADP+ cho các phản ứng sáng.
Cơ chế quang hợp
Pha tối- Chu trình Calvin
Cơ chế quang hợp
Pha tối –Thực vật C3
Hoạt tính Rubisco (ribulose
biphosphat carboxylase oxygenase)
thay đổi tùy [CO2] hay [O2] (tỉ lệ
[CO2] / [O2]) sẵn sàng cho nó.
Thực vật C3: Điều kiện tối ưu
cho quang hợp, Rubisco thực hiện chức
năng carboxylaz tức cố định CO2 vào
RuBP 3-phosphoglycerat (có 3C).
Các loài thực vật mà chu trình
Calvin dùng trực tiếp CO2 từ không
khí: thực vật C3.
Cơ chế quang hợp
Pha tối –Thực vật C3
Khi nhiệt độ tăng, [CO2]
/ [O2] ¯ trong TB, O2 sinh ra
trong phản ứng sáng không
ngừng gia tăng khiến Rubisco
cố định O2 trên RuBP 1 phân
tử 3-phosphoglycerate (3C) &
1 phosphoglycolate (2C).
Phosphoglycolate tạo ra
CO2 & nước ở peroxysom và
ty thể.
Toàn bộ quá trình từ cố
định O2 tới CO2 & nước được
gọi là quang hô hấp. Quang
hợp giảm mạnh khi trời nóng &
khô.
Cơ chế quang hợp
Pha tối - Thực vật C4
Thực vật C4: pha tối thực hiện chu trình Hatch – Slack. Thực vật C4
gồm: kê, rau dền,...
Thực vật C4 sống ở khí
hậu nhiệt đới và cận
nhiệt đới, khí hậu nóng
ẩm kéo dài, cấu trúc lá
có tế bào bao bó mạch,
có cường độ quang hợp
cao hơn, điểm bù CO2
thấp hơn, thoát hơi nước
thấp hơn,... nên có năng
suất cao hơn.
Cơ chế quang hợp
Pha tối- Thực vật C4
Các cây C4 làm giảm thiểu sự
quang hô hấp bằng cách cố định CO2
thành một hợp chất 4 carbon trữ trong
các tế bào lục mô. Bước này cần có sự
tham gia của enzyme PEP carboxylase.
PEP carboxylase có ái lực cao đối
với CO2 so với rubisco nên nó có thể
cố định CO2 cả khi nồng độ CO2 rất
thấp.
Những hợp chất 4 carbon được
chuyển vào các tế bào bao bó mạch.
Tại đây chúng phóng thích CO2 để đưa
vào chu trình Calvin.
Cơ chế quang hợp
Pha tối - Thực vật CAM
Một số cây thuộc họ Thuốc bỏng (Crassulaceae), họ Khóm
(Bromeliaceae) cố định carbon bằng con đường chuyển hóa CAM
(Crassulacean Acid Metabolism).
Thực vật CAM sống ở vùng sa mạc, điều kiện khô hạn kéo dài.
Vì lấy được ít nước nên tránh mất nước do thoát hơi nước cây đóng
khí khổng vào ban ngày và nhận CO2 nào ban đêm khi khí khổng mở
nên có năng suất thấp.
– Ban đêm khi khí khổng mở, CO2 được cố định thành một acid
hữu cơ
– Ban ngày khi khí khổng đóng, CO2 được phóng thích từ acid
hữu cơ và được dùng cho chu trình Calvin
Cơ chế quang hợp
Pha tối- Thực vật CAM
Cơ chế quang hợp
Pha tối- Thực vật C3, C4, CAM
C3 plants
Cơ chế quang hợp
Cơ chế quang hợp
Pha tối- Thực vật C3, C4, CAM
Ở thực vật đồng hoá CO2 theo chu trình
Calvin, cùng với qúa trình hô hấp ở ty thể còn có
quá trình hô hấp khác xảy ra đồng thời với quá
trình quang hợp. Đó là hô hấp ánh sáng
Ở những cây này các sản phẩm sơ cấp của
quang hợp đã bị phân huỷ thành CO2 ngoài sáng.
Sự hấp thụ O2 cùng với sự thải CO2 xảy ra phụ
thuộc vào ánh sáng nên được gọi là hô hấp sáng
(quang hô hấp). Những cây này hô hấp đồng hành
với quang hợp.
Quang hô hấp
Quang hô hấp xảy ra tại 3 bào quan
khác nhau: lục lạp, peroxixom và ty
thể. Tế bào chất là môi trường để các
chất đi qua từ bào quan này sang bào
quan khác.
Lục lạp: Tại lục lạp diễn ra quá
trình oxy hoá Ribulozo 1,5 diP do
Ribulozo 1,5 diP-oxydase xúc tác tạo
nên axit glyceric và axit glycolic.
Đồng thời axit glyoxilic từ ty thể
đưa sang cũng được khử thành
axit glycolic. A.glicolic chuyển sang
peroxixom để tiếp tục biến đổi theo
hô hấp sáng.
Quang hô hấp
Quang hô hấp
Peroxixom: đây là bào quan biến đổi H2O2 nên
được gọi là peroxixom. Tại đây A.glycolic bị oxi
hoá thành A.glyoxilic nhờ glycolat- oxydaza. H2O2
được tạo ra do oxi hoá axit glicolic sẽ bị
phân huỷ bởi catalaza thành H2O và O2. Tiếp theo
là các phản ứng chuyển amin để tạo glycin. Glycin
quay vào ty thể để biến đổi tiếp.
Ty thể: Tại ty thể serin được tạo ra từ 2 glyxin nhờ
hệ enzime kép. Glycin dicacboxylase và serin
hydroxymethyltransgenase. Serin biến đổi trở lại
thành A.glycolic.
Quang hô hấp
Hô hấp ánh sáng có một số khác biệt với hô hấp bình thường xảy ra
ở ty thể:
- Hô hấp ánh sáng tiến hành ở lục lạp làm giảm sút cường độ quang
hợp. Ở các mô không tiến hành quang hợp không có quá trình hô
hấp sáng.
- Cường độ hô hấp ánh sáng lớn gấp vài lần so với hô hấp ty thể,
nó phụ thuộc vào nhiệt độ nhưng không gắn liền với sự tạo thành
ATP.
- Hô hấp ánh sáng đã phân giải các sản phẩm sơ cấp của quang hợp,
tiêu hao 20-50% lượng chất hữu cơ của quang hợp, do đó những cây
C4 không có hô hấp sáng, thường có nhịp điệu sinh trưởng nhanh
hơn và cho năng suất cao hơn.
Quang hô hấp
- Hô hấp sáng liên quan với hàm lượng oxy không khí. Khi
giảm hàm lượng oxy không khí. Khi giảm hàm lượng oxi
từ bình thường (21%) xuống 0% thì hô hấp sáng hoàn toàn
bị ức chế. Quá trình này tăng theo hàm lượng oxy tới
100%.
- Hô hấp ánh sáng không nhạy cảm với các chất kìm hãm hô
hấp ty thể.
Về vai trò của hô hấp ánh sáng người ta cho rằng mặc dù hô
hấp ánh sáng có ảnh hưởng bất lợi tới năng suất cây trồng và
trong quá trình này không có hiệu quả năng lượng (không tạo
bất kỳ ATP nào), nhưng nó cũng có ý nghĩa nhất định ở chỗ
qua quá trình này có thể tạo thành một số axit amin.
Quang hô hấp
MỘT SỐ CÂU HỎI
Câu 1: Cường độ ánh sáng ảnh hưởng tới quá trình quang hợp như thế nào?
Câu 2: Trong trường hợp nào xảy ra chuỗi vận chuyển vòng và không vòng?
Câu 3: Phân tử nào hấp thụ ánh sáng P700 và P680?
Câu 4: Quang hô hấp là gì? Điều kiện xảy ra quang hô hấp?
Câu 5: Ở các nhóm thực vật C3, C4, thực vật CAM quá trình quang hợp xảy
ra ở đâu?
Câu 6: Cấu tạo của màng thylakoid để đảm nhận chức năng quang hợp?
Câu 7: Cơ chế tổng hợp ATP ở quá trình quang hợp?
Câu 8: Cơ chế để lục lạp xoay khi tiếp nhận ánh sáng ở cường độ khác nhau?
Câu 9: Vai trò của các sắc tố trong quá trình quang hợp?
Câu 10: Đối với những loài không có diệp lục (ví dụ tảo lam, tảo lục,