[Sinh học 11] Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM

QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT C₃, C₄, CAM

 

A. LÝ THUYẾT CẦN NHỚ

1. Thực vật C3

a. Pha sáng

    Là pha chuyển hóa năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH.
    Pha sáng diễn ra ở tilacoit khi có chiếu sáng.
    Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được sử dụng để thực hiện quá trình quang phân li nước, O₂ được giải phóng là oxi của nước.
ATP và NADPH của pha sáng được sử dụng trong pha tối để tổng hợp các hợp chất hữu cơ.

b. Pha tối

- Diễn ra trong chất nền (stroma) của lục lạp.
- Pha tối ở thực vật C3 chỉ có chu trình Canvin
- Thực vật C3 phân bố mọi nơi trên trái đất.

Chu trình Canvin gồm 3 giai đoạn:
→ Giai đoạn cố định CO2.
→ Giai đoạn khử APG (axit phosphoglixeric) và AlPG (aldehit phosphoglixeric) là tổng hợp nên C₆H₁₂O₆ là tinh bột, axit amin ...
→ Giai đoạn tái sinh chất nhận ban đầu là Rib – 1,5 diP (ribulozo- 1,5 diphosphat).

 

                                     

 

2. Thực vật C4

- Gồm 1 số loài sống ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như: mía, ngô, cao lương ...
- Thực vật C4 sống trong điều kiện nóng ẩm kéo dài, nhiệt độ, ánh sáng cao à tiến hành quang hợp theo chu trình C4.
- Thực vật C4 ưu việt hơn thực vật C3
- Cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bảo hòa ánh sáng cao hơn, nhu cầu nước thấp và thực vật C4 có năng suất cao hơn thực vật C3
- Chu trình C4 gồm 2 giai đoạn: Giai đoạn đầu theo chu trình C4 diễn ra ở lục lạp của tế bào nhu mô lá, giai đoạn 2 theo chu trình Canvin diễn ra trong lục lạp của tế bào bao bó mạch.

                                 

 

3. Thực vật Cam.

- Gồm những loài mọng nước, sống ở vùng hoang mạc khô hạn như: xương rồng, dứa, thanh long ...
- Để tránh mất nước, khí khổng các loài này đóng vào ban ngày và mở vào ban đêm và cố định CO2 theo con đường CAM.
- Chu trình CAM gần giống với chu trình C4, điểm khác biệt là về thời gian:  Cả 2 giai đoạn của chu trình C4 đều diễn ra ban ngày; còn chu trình CAM thì giai đoạn đầu cố định CO2 được thực hiện vào ban đêm khi khí khổng mở và còn giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin thực hiện vào ban ngày khi khí khổng đóng.

 

                                    

 

 

B. BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1. Nêu khái niệm và điều kiện cần có của pha sáng trong quang hợp.

Trả lời:

    Pha ánh sáng của quang hợp là pha chuyển hoá năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH. Pha sáng chỉ xảy ra ở tilacôit khi có ánh sáng chiếu vào diệp lục

 

Bài 2. Ôxi trong quang hợp có nguồn gốc từ đâu?

Trả lời:

     Ôxi trong quang hợp có nguồn gốc từ nước.

 

Bài 3. Sản phẩm của pha sáng là gì?

Trả lời:

Sản phẩm của pha sáng là: ATP, NADPH, O2-

 

Bài 4. Những hợp chất nào mang năng lượng ánh sáng vào pha tối để đồng hóa CO2 thành cacbohiđrat?

Trả lời:

Những hợp chất mang năng lượng ánh sáng vào pha tối để đồng hóa CO2 thành cacbohiđrat là: ATP và NADPH.

 

Bài 5. Sự giống nhau và khác nhau giữa các con đường C3, C4 và Cam.

Trả lời:

Giống: Cả hai chu trình đều có chu trình Canvin tạo ra PGA rồi từ đó hình thành nên các hợp chất cacbonhiđrat, axit amin, prôtêin, lipit..
Khác:
- Chất nhận của chu trình C3 là ribulôzơ-l,5-điphôlphat Chất nhận của quá trình C4 là axit phôlphoenolptruvic.
- Sản phẩm ổn định đầu tiên của chu trình C3 là hợp chất 3 cacbon: APG.
- Sản phẩm ổn định đầu tiên của chu trình C4 là các hợp chất 4 cacbon: axit ôxalôaxêtic và axit malic/aspactic.
- Tiến trình của chu trình C3 chỉ có một giai đoạn là chu trình Canvin xảy ra chỉ trong các tế bào nhu mô thịt lá.
- Tiến trình của chu trình C4 gồm hai giai đoạn: Giai đoạn 1 là chu trình C4 xảy ra trong các tế bào nhu mô thịt lá và giai đoạn chu trình Canvin xảy ra trong các tế bào bao bó mạch.

 

C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1. Trật tự đúng các giai đoạn trong chu trình Canvin là:

A. Khử APG thành AlPG → cố định CO₂ → tái sinh RiDP (ribulôzơ - 1,5 - điP).

B. Cố định CO₂ → tái sinh RiDP (ribulôzơ - 1,5 - điP) → khử APG thành AlPG.

C. Khử APG thành AlPG → tái sinh RiDP (ribulôzơ - 1,5 - điP) → cố định CO₂.

D. Cố định CO₂ → khử APG thành AlPG → tái sinh RiDP (ribulôzơ - 1,5 - điP) → cố định CO₂.

Câu 2. Pha sáng của quang hợp là pha chuyển hóa năng lượng của ánh sáng

A. Đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng trong các liên kết hóa học trong ATP.

B. Đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng trong các liên kết hóa học trong ATP và NADPH.

C. Đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng trong các liên kết hóa học trong NADPH.

D. Thành năng lượng trong các liên kết hó học trong ATP.

Câu 3. Sản phẩm của pha sáng gồm:

A. ATP, NADPH VÀ O₂.

B. ATP, NADPH VÀ CO₂.

C. ATP, NADP⁺ VÀ O₂.

D. ATP, NADPH.

Câu 4. Nhóm thực vật C₃ được phân bố

A. Hầu khắp mọi nơi trên Trái Đất.

B. Ở vùng ôn đới và á nhiệt đới.

C. Ở vùng nhiệt đới.

D. Ở vùng sa mạc.

Câu 5. Diễn biến nào dưới đây không có trong pha sáng của quá trình quang hợp?

A. Quá trình tạo ATP, NADPH và giải phóng O₂.

B. Quá trình khử CO₂.

C. Quá trình quang phân li nước.

D. Sự biến đổi trạng thái của diệp lục (từ dạng bình thường sang trạng thái kích thước).

Câu 6. Trong lục lạp, pha tối diễn ra ở

A. Màng ngoài.

B. Màng trong.

C. Chất nền (strôma).

D. Tilacôit.

Câu 7. Thực vật C₄ được phân bố

A. Rộng rãi trên Trái Đất, chủ yếu ở vùng ôn đới và á nhiệt đới.

B. Ở vùng ôn đới và á nhiệt đới.

C. Ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.

D. Ở vùng sa mạc.

Câu 8. Những cây thuộc nhóm thực vật CAM là

A. Lúa, khoai, sắn, đậu.

B. Ngô, mía, cỏ lồng vực, cỏ gấu.

C. Dứa, xương rồng, thuốc bỏng.

D. Lúa, khoai, sắn, đậu.

 

 

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM

 

                                

 

 

Bài viết gợi ý: