Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM

Người Soạn: Thiên Cẩm Túy

Ngày Soạn: 6/10/2010

Tiết………….lớp………

Bài 9:

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

I. MỤC TIÊU:

1. Kiến thức:

Trình bày được quá trình quang hợp ở thực vật C3 bao gồm pha sáng và pha tối.

Trình bày dược đặc điểm của thực vật C4 : sống ở khí hậu nhiệt đới, cấu trúc lá có tế bào bao bó mạch, có hiệu suất cao.

Nêu được thực vật CAM mang đặc điểm của cây ở vùng sa mạc, có năng suất thấp.

2. Kĩ năng:

- Rèn một số kĩ năng: phân tích so sánh, quan sát hình ảnh.

- Thí nghiệm phân tích các sắc tố chính.

3. Thái độ:

- Giải thích được sự thay đổi của các loài thực vật ở các vùng khác nhau.

II. NỘI DUNG TRỌNG TÂM

Quang hợp ở thực vât C3: Pha sáng và pha tối quang hợp.

Phân biệt được thực vật C3 C4, CAM

III. THIẾT BỊ DẠY HỌC:

- Tranh hình SGK phóng to

- Sơ đồ chu trình C3. Sơ đồ con đường quang hợp của thực vật C4. Sơ đồ quang hợp thực vật CAM.

Phiếu học tập

Điểm so sánh (thực vật C3) Pha sángPha tốiKhái niệmNơi diễn raDiễn biếnNguyên liệuSản phẩm

IV. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

1. Ổn định lớp

2. Kiểm tra bài cũ:

- Quang hợp là gì? Viết sơ đồ quang hợp? Vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên trái đất?

- Nêu đặc điểm của lá cây thích nghi với chức năng quang hợp?

3. Đặt vấn đề : Có rất nhiều loại thực vật phân bố ở khắp trên Trái đất, từ rong rêu đến các cây cao lớn,lại có những cây sống ở vùng cận nhiệt, có những cây sống ở vùng khô hạn lại mọng nước….Vậy quá trình quang hợp để duy trì sự sống diễn ra như thế nào? Để tìm hiểu vấn đề này chúng ta vào bài 9

4. Tiến trình dạy học:

Hoạt Động 1: TÌM HIỂU QUANG HỢP Ở THỰC VẬT C3

Hoạt Động Của Giáo ViênHoạt Động Của Hoc Sinh- Để hiểu tổng quát về quang hợp, GV cho HS biết được quang hợp diễn ra trong luc lạp, bao gồm hai pha: pha sáng và pha tối.

- GV yêu cầu HS quan sát sơ đồ hình 9.1 SGK và hoàn thành các nội dung trong phiếu học tập.

- GV nêu câu hỏi:

+ Vậy pha sáng của quang hợp là gì?

+ Quá trình quang phân ly nước diễn ra ở đâu?

+ Vai trò của quá trình quang phân ly nước trong quang hợp là gì?

+ Sản phẩm của pha sáng là gì? Những sản phẩm nào được sử dụng trong pha tối của quang hợp?

- GV nhận xét đánh giá và khái quát kiến thức cho HS

- GV đặt câu hỏi:

+ Pha tối gồm mấy giai đoạn? Đặc điểm của mỗi giai đoạn là gì?

+ Hãy cho biết các sản phẩm của pha sáng chuyển cho pha tối của quang hợp?

- GV bổ sung kiến thức

+ Tại sao gọi là chu trình C3, thực vật C3?

+ Ý nghĩa của chu trình C3 ?

GV bổ sung ý nghĩa của chu trình C3:

- Chu trình C3 là chu trình quang hợp cơ bản nhất của thế giới thực vật xảy ra trong tất cả thực vật

- Là chu trình khử CO2 duy nhất để tạo nên các sản phẩm quang hợp trong thế giới thực vật

- Chu trình C3 tạo nên nhiều sản phẩm sơ cấp đó là hợp chất C3, C5, C6... là nguyên liệu để tổng hợp nên các sản phẩm quan trọng như đường tinh bột, protein, lipit...

- GV nhận xét

+ HS thảo luận theo bàn và đưa ra đáp án chính xác nhất

Vận dụng kiến thức đã học ở lớp dưới thảo luận thống nhất ý kiếnghi vào phiếu hoc tập

- HS nghiên cứu thông tin SGK trang 40 để trả lời, yêu cầu nêu được :

+ Là quá trình biến đổi quang năng thành hóa năng

- Quan sát hình 9.1 để trả lời

+ Ở mành tilakoid.

+ Lấy H+ và thải oxi, biến đổi quang năng thành hóa năng trong ATP, NADPH cung cấp cho Pha tối.

+ Sản phẩm : ATP, NADPH, oxi.

- Dựa vào SGK trang 41

+ Pha tối gồm ba giai đoạn

+ Đặc điểm mỗi giai đoạn: giai đoạn cố đinh CO2, Giai đoạn khử. Giai đoạn tái sinh chất nhận ban đầu.

+ Sản phẩm của pha sáng chỉ có ATP và NADP đi vào pha tối

- HS sử dụng kiến thức vừa học để trả lời, yêu cầu nêu được

+ Gọi tên chu trình C3 là vì sản phẩm ổn định là hợp chất 3C

+ Thực vật C3 là thực vật mà trong pha tối của quang hợp tạo sản phẩm đầu tiên là hợp chất có 3C

+ Chu trình C3 đã tạo ra các hợp chất để từ đó tổng hợp nên tinh bột, prôtêin.

Nội dung:

a, Pha sáng:

Khái niệmlà pha chuyển hóa năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thu thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH.

Nơi diễn raDiễn ra ở tilakoid.Diễn biến+ Hấp thụ năng lượng ánh sáng :

Chdl + hɣ  Chdl*

+ Quang phân li nước :

Chdl*

2 H20  4 H+ + 4 e- + O2

+ Photpholipid hóa tạo ATP:

3ADP + 3Pi  3 ATP

+ Tổng hợp NADP:

2NADP + 4H+4e-   2 NADP

- Phương trình tổng quát:

12H2O + 18ADP + 18P vô cơ + 12ADP+  18 ATP + 12NADPH + 6O2

Nguyên liệuNước, ánh sángSản phẩmATP, NADP, Oxi

b, Pha tối:

Khái niệmLà pha cố định CO2Nơi diễn raỞ chất nền của lục lạpDiễn biếnPha tối gồm 3 giai đoạn chính: ( Chu trình Calvin)

+ Giai đoạn cố định CO2 : 3RiDP + 3CO2  6APG

+ Giai đoạn khử với sự tham gia của 6ATP và 6NADPH:

6APG6AIPG

+ Giai đoạn tái sinh chất nhận RiDP và tạo đương với sự tham gia của 3 ATP:

5AlPG3RiDP

1 AlPG  tham gia tạo C6H12O6

Phương trình tổng quát :

12 H2O + 6 C02 + Q(năng lượng ánh sáng)  C6H12O6 + 6 O2 + 6H2ONguyên liệuCO2, ATP, NADPHSản phẩmTinh bột, axit amin, lipit, Saccarozo…

Hoạt động 2: TÌM HIỂU QUANG HỢP Ở THỰC VẬT C4

Hoạt Động Của Giáo ViênHoạt Động Của Học Sinh+ GV dẫn dắt: ngoài con đường C3 các nhà sinh lý học thực vật đã phát hiện thêm 2 con đường cố định CO2 khác đó là C4, CAM

- GV đặt vấn đề: Tại sao gọi là thực vật C4?

- GV hỏi: thực vật C4 có đặc điểm hình thái nào khác với thực vật C3?

- GV đưa ra sơ đồ phóng to cơ chế quang hợp ở thực vật C4.

GV yêu cầu HS quan sát sơ đồ để chỉ ra điểm khác nhau về quang hợp của thực vật C3 ,C4.

GV cho HS ghi nội dung

- GV khái quát kiến thức cho HS

+ Pha tối ở thực vật C3 chỉ có chu trình Canvil ở thực vật C4 có thêm chu trình C4 trước khi chu trình Calvin xảy ra.

-HS vận dụng kiến thức ở hoạt động 1 để trả lời: vì sản phẩm ổn định là hợp chất 4C, sản phẩm đầu tiên của quang hợp là hợp chất có 4C

- HS nghiên cứu SGK trang 42 để trả lời:

+ Nhu cầu ánh sáng. Nhu cầu nước, khả năng thoát hơi nước. Cấu tạo lá. Vùng khí hậu

- Yêu cầu trả lời được :

+ Đặc điểm giống nhau:đều có chu trình calvin, sản phẩm cuối cùng là C6H12O6

+ Đặc điểm khác nhau:

Chất nhận CO2: PEP

Sản phẩm ổn định đầu tiên: AOA

Nơi thực hiện chu trình: Lục lạp tế bào mô giậu và tế bào bao quanh bó mạch.

Nội dung:

a, Đặc điểm của 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, thoát hơi nước thấp hơn nên có năng suất cao hơn

b, Chu trình quang hợp ở thực vật C4:

- Chu trình C4:

+ Chất nhận CO2 đầu tiên là photpho enol piruvic(PEP)

+ Sản phẩm ổn định đầu tiên là chất có 4C

+ Enzim PEP – lacboxylaza có hoạt tính cực mạnh

+ AOA di chuyển vào tế bào bao quanh bó mạch và bị phân hủy để giải phóng CO2 cung cấp cho quá trình C3 và hình thành nên axit piruvic

+ Axit piruvic quay lại tế bào thịt lá và biến đổi thành PEP để khép kín chu trình

- Chu trình C3:

+ CO2 do chu trình C4 cố định được chuyển cho chu trình C3 để khử thành các chất hữu cơ khác nhau cho cây.

Hoạt động 3: TÌM HIỂU QUANG HỢP Ở THỰC VẬT CAM

Hoạt Động Của Giáo ViênHoạt Động Của Học Sinh- GV yêu cầu chỉ ra những đặc điểm cấu tạo, sinh lý của thức vật CAM

- GV đặt vấn đề:

+ Ở sa mạc thực vật cần giảm sự thoát hơi nươc nên phải đóng khi khổng, vậy khí CO2 sẽ được lấy vào như thế nào? Và quang hợp được thực hiện như thế nào? GV cho HS quan sát sơ đồ phóng to.

+ Để thoát khỏi tình trạng này Thực vật mọng nước đã chọn con đường cố định CO2 theo cách riêng là con đường CAM .

Điểm khác biệt của con đường CAM với thực vật C4 là gì?

-GV nhận xét đánh giá và bổ sung kiến thức.- HS nghiên cứu SGK trang 43 để trả lời

+ Sống ở vùng sa mạc , điều kiện khô hạn kéo dài. Để tránh mất nước do thoát hơi nước khí khổng của các loài này đóng vào ban ngày và mở vào ban đêm.

+ Nghiên cứu sơ đồ, SGK trang 43

Con đường CAM

- Yêu cầu nêu được ;

+ Sự khác nhau về thời gian : giai đoạn cố định CO2 diễn ra vào ban đêm và khử CO2 diễn ra vào ban ngày

+ Không có 2 loại lục lạp như thực vật C4

Nội dung;

a, Đặc điểm của thực vật CAM:

- Sống ở vùng sa mạc , điều kiện khô hạn kéo dài.

- Để tránh mất nước do thoát hơi nước cây đóng khí khổng vào ban ngày và mở khí khổng vào ban đêm để nhận CO2 nên có năng suất thấp

b, Quanh hợp ở thực vật CAM:

- Qua trình cố đinh CO2: Diễn ra vào ban đêm

+ CO2 khuếch tán vào lá qua khí khổng

+ Chất nhận CO2 đầu tiên là PEP và sản phẩm ổn định đầu tiên là AOA

+ AOA chuyển hóa thành malat vận chuyển và dự trữ ở tế bào chất

- Quá trình khử C02 : Diễn ra vào ban ngày.

+ Malat bị phân hủy giải phóng CO2 cung cấp cho chu trình C3 ,axit piruvic biến đổi thành chất nhận CO2 là PEP

+ Thực hiện chu trình C3 như thực vật khác để tổng hợp chất hữu cơ

5. Củng cố:

+ Lập bảng so sánh pha tối của thực vật C3, C4, CAM:

Pha sáng của các loại thực vật này giống nhau:

Pha tối có sự khác biệt sau:

Điểm so sánhC3C4CAMChất nhận CO2 đầu tiênRiDPPEPPEPSản phẩm cố định CO2 đầu tiênAPGAOAAOA  AMNơi diễn raLục lạp tế bào mô giậuLục lạp tế bào mô giậu và tế bào bao bó mạchLục lạp tế bào mô giậuThời gianBan ngàyBan ngàyCố định CO2 ban đêm, khử CO2 ban ngày.

V. DẶN DÒ:

- Học bài, trả lời câu hỏi SGK trang 43: Trả lời

+ Câu 2: Nước

+ Câu 3: ATP, NADPH, Oxi

+ Câu 4: ATP và NADPH

+ Câu 6: D

+ Câu 7: B

- Chuẩn bị bài mới:

Những yếu tố nào ảnh hưởng đến đến quang hợp. yếu tố nào là quan trọng nhất. Vai trò của nước đối với quá trình quanh hợp.