Chuyên đề Sinh lý thực vật

2photon đỏ → số photon sử dụng trong 2 p/ứ as là 4 photon tương đương với 42 kcalo x 4 = 168 kcalo.
 Þ Hiệu quả NL của quá trình này : ( 52 + 9 ) x 100/168 = 36% 
* Phân biệt 2 phản ứng photphorin hóa vòng và photphorin hóa không vòng:
Đặc điểm phân biệt
Photphorin hóa vòng
Photphorin hóa không vòng
Sự t/gia của p/ứ ánh sáng
Phản ứng ánh sáng I
Phản ứng ánh sáng I và II
Hệ sắc tố tham gia
Hệ sắc tố sóng dài l = 680 – 700nm
Hệ sắc tố cả sóng ngắn và sóng dài ( l < 680nm ) 
Chất tham gia
ADP, H3PO4
ADP, H3PO4 , H2O, NADP
Quang phân li nước
Không có
Có 
Con đường đi của điện tử
Điện tử đi vòng: e- của DL qua dãy truyền điện tử( e-) rồi trở về DL để khép kín chu trình.
Điện tử không vòng: e- của DL chuyển đến khử NADP và e- trở về DL là e- của H2O.
Sản phẩm
ATP
ATP, NADPH2, O2
Hiệu quả năng lượng
Thấp 11 – 22% 
Cao 36%
b, Pha tối: Xảy ra trong chất nền Strôma của lục lạp. Diễn ra cả khi có ánh sáng và trong tối, nhờ ATP và NADPH mà CO2 được biến đổi thành Cacbohiđrat.
* Chu trình Canvil gồm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn Cacboxyl hóa: RiDP( hợp chất 5C ) kết hợp với CO2 → hợp chất 6C không bền, nhanh chóng bị bẻ gãy → 2 APG ( hợp chất 3C – sản phẩm đầu tiên).
- Giai đoạn khử: giai đoạn biến đổi quang năng → hóa năng. APG bị khử bởi NADPH2 với sự tham gia của enzim và ATP → AlPG.
ATP và NADPH ( sản phẩm của pha sáng) biến 6APG thành 6AlPG:
ATP gắn vào APG 1 nhóm è → ADP : è - C – C – C – è
NADPH gắn H vàoè - C – C – C – è tách 1 nhóm è → NADP+
- Giai đoạn tái sinh chất nhận CO2 và tạo đường 6C: Các phân tử AlPG kết hợp với điôxy axeton photphat tạo thành fructozơ – 6photphat → 1 phần tạo sản phẩm Gluxit, phần còn lại tái sinh chất nhận RiDP.
5AlPG tạo thành 3 RiDP nhờ sử dụng 3 ATP. Chỉ có 1 AlPG được dùng tạo các hợp chất hữu cơ.
APG( 6C3)
(axit phôtphoglyxêric )
 CO2
AlPG( 6C3)
(anđêhit phôtphoglyxêric )
Pha sáng
ATP + NADPH
RiDP( 3C5)
( ribulôzơ 1,5 diphôtphat )
Glucôzơ
Axit hữu cơ
Lipit, prôtêin
g/đ tái sinh 
chất nhận CO2
g/đ cố định CO2
g/đ khử
AlPG( 1C3)
* Sơ đồ pha tối:
QUÁ TRÌNH QUANG HỢP Ở TẾ BÀO THỰC VẬT( C3 )
Đặc điểm phân biệt
Nơi diễn ra
Nguyên liệu và các yếu tố tham gia
Sản phẩm
Bản chất
Pha sáng
Hạt grana, trên màng Tilacôit
- Cần ánh sáng.
- Sắc tố quang hợp.
- Nước.
- Enzim.
- ATP
- NADPH
- O2
Chuyển quang năng thành hóa năng tích lũy trong các liên kết của ATP, NADPH cung cấp cho pha tối.
Pha tối
Chất nền (Stroma) của lục lạp
- Không cần ánh sáng, cần CO2.
- ATP, NADPH.
- Ribulôzơ 1,5 đi P
- Enzim.
Các chất hữu cơ (CH2O)n
Sử dụng ATP và lực khử NADPH để khử CO2 của khí quyển tạo nên các hợp chất hữu cơ ( cacbohiđrat - VD: glucôzơ,)
* So sánh những điểm giống và khác nhau giữa các nhóm thực vật C3, C4, CAM. 
Chỉ tiêu so sánh
Con đường C3
Con đường C4
Con đường CAM
Giống nhau
*Pha sáng:
- Sự kích thích hệ sắc tố hoạt động bởi năng lượng của các photon ánh sáng.
- Sử dụng NL đỏ hấp thu → quang phân ly nước và quang photphorin hóa.
- Phương trình tổng quát: 12H2O + 18 ADP + 18 P + 12 NADP+ → 18 ATP + 12 NADPH + 6O2.
*Pha tối: Có chu trình Canvin, tạo AlPG → các hợp chất cacbohiđrat, axit amin, prôtêin, lipit.
Khác nhau : chủ yếu ở pha tối 
- Nhóm TV
Đa số thực vật
Một số TV ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới: ngô, rau dền, mía 
Những loài thực vật mọng nước
- Chất nhận CO2 đầu tiên
Ribulôzơ-1,5-diP
PEP
PEP
- Sản phẩm ổn định đầu tiên
APG (hợp chất 3C)
AOA (hợp chất 4C)
AOA (hợp chất 4C)
- Enzim xtác cố định CO2
RiDP cacboxilaza.
RiDP cacboxilaza và PEP-cacboxilaza.
RiDP cacboxilaza và PEP-cacboxilaza.
- Thời gian cố định CO2
Chỉ có 1 giai đoạn vào ban ngày
Cả 2 giai đoạn vào ban ngày
Giai đoạn 1 vào ban đêm, giai đoạn 2 vào ban ngày
- Các tế bào quang hợp (Không gian thực hiện)
Tế bào nhu mô
Tế bào nhu mô và tế bào bao bó mạch
Tế bào nhu mô
- Điều kiện môi trường
ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ CO2 và O2 bình thường.
ánh sáng cao, nhiệt độ cao, nồng độ CO2 thấp và O2 cao.
ánh sáng và nhiệt độ cao.
2H2O
O2
Pha sáng
Pha tối
CO2
CH2O
3ATP
2NADPH
* Sơ đồ 2 pha của quang hợp
* Một số điểm cần lưu ý:
- Quá trình quang hợp ở thực vật C3 (thực vật ôn đới) bao gồm 2 pha kế tiếp nhau
- Thực vật C4: sống ở khí hậu nhiệt đới, ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao, ít nước. Là thực vật có hiệu suất quang hợp cao.
- Thực vật CAM là cây mọng nước mang đặc điểm cây vùng sa mạc, có năng suất thấp. Ban đêm khí khổng mở thu nhận CO2 tạo axit malic. Ban ngày đồng hoá CO2 tạo chất hữu cơ.
IV- Ảnh hưởng của các điều kiện bên ngoài đến quá trình quang hợp:
1- Cường độ, thành phần quang phổ ánh sáng:
- Anh sáng là yếu tố cơ bản, quan hệ chặt chẽ với QH, phụ thuộc:
+ Điểm bù AS: là I AS ở đó IQH = IHH
+ Điểm bão hòa AS: IAS để IQH = max
- Cùng 1 I chiếu sáng, nhưng ánh sáng đơn sắc màu đỏ có hiệu quả QH lớn hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh tím.
- Thành phần quang phổ ánh sáng ảnh hưởng chất lượng QH.
VD: Tia xanh tím kích thích tổng hợp Pr, axitamin; Tia đỏ kích thích q/trình hình thành Cacbhyđrat.
H: Vì sao ánh sáng đỏ có năng lượng nhỏ nhất trong các tia sáng đơn sắc thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy nhưng lại là tia được sử dụng nhiều nhất trong quang hợp?
2- Nhiệt độ:
- Ảnh hưởng đến tốc độ p/ứng enzim → tác động đáng kể đến IQH (pha tối).
- Điểm bù T0 : điểm nhiệt độ mà IQH = IHH.
- Điểm bão hòa nhiệt độ: IQH = max nếu tăng nhiệt độ → QH giảm → ngừng hẳn.
H: Giải thích vì sao pha sáng ít phụ thuộc nhiệt độ hơn pha tối?
→ Pha sáng: Q10 = 1,1 – 1,4; Pha tối: Q10 = 2 – 3.
- Vì:giới hạn nhiệt độ để QH xảy ra bình thường: 10 – 350C.
- Pha sáng: tác nhân quyết định là ánh sáng; Pha tối: tác nhân q/định là t0
Lưu ý: Q10 là hệ số nhiệt( chỉ mối liên quan giữa nhiệt đọ với tốc độ phản ứng của pha sáng và pha tối).
 Nhóm TV C4 và CAM thích ứng t0 cao khi QH và trong q/trình Sinh trưởng.
3- Nồng độ CO2:
- Nồng độ CO2 quyết định I quang hợp, phụ thuộc:
+ Điểm bù CO2: IQH = IHH.
+ Điểm bào hòa: IQH = max.
- Nồng độ CO2 thấp nhất để cây bắt đầu quang hợp là 0,008 – 0,01%. Khi tăng nồng độ CO2 cường độ quang hợp lúc đầu tăng theo tỉ lệ thuận nhưng sau tăng chậm dần và đạt tới diểm bão hòa CO2
- Khi đạt tới điểm bão hòa, nếu tăng tiếp tục nồng độ CO2 thì cường độ QH giảm.
- Điểm bão hòa CO2 thay đổi trong giới hạn rộng đối với các cây khác nhau, từ 0,06 – 0,4%. Như vậy, nồng độ CO2 trong khí quyển( 0,03%) trong phần lớn trường hợp là thiếu để đạt đến độ bão hòa CO2 trong quang hợp (nghĩa là để thỏa mãn cường độ tiềm tạng của quang hợp)
4- Nước: Hàm lượng nước trong không khí, trong lá ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước → ảnh hưởng tới độ mở của khí khổng → ảnh hưởng đến tốc độ xâm nhập CO2 vào tế bào.
- Nước ảnh hưởng đến tốc độ ST của cây → ảnh hưởng đến kích thước của bộ máy đồng hóa.
- Nước ảnh hưởng đến tốc độ vận chuyển các chất đồng hóa.
- Hàm lượng nước trong TB ảnh hưởng đến độ hydrat hóa chất nguyên sinh → ảnh hưởng điều kiện làm việc của hệ thống enzim.
- Nước là nguyên liệu trực tiếp của phản ứng quang hợp với cương vị là chất cho hydro và điện tử.
- Qúa trình thoát hơi nước đã điều hòa nhiệt độ của lá → ảnh hưởng đến quang hợp.
5- Dinh dưỡng khoáng: Dinh dưỡng khoáng ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp lên quang hoạp và do đó ảnh hưởng đến năng suất trên cơ sở sau đây:
- Một số nguyên tố khoáng là thành phần của sắc tố và enzim.
- Xúc tác cho quá trình tổng hợp và hoạt động của sắc tố và enzim.
- Ảnh hưởng đến tính thẩm thấu của màng tế bào và màng sinh chất.
- Thay đổi cấu tạo và điều chỉnh hoạt động của khí khổng.
- Thay đổi độ lớn, số lượng cũng như cấu tạo của lá.
- Ả nh hưởng đến thời gian sống của cơ quan đồng hóa.
Mối liên quan giữa dinh dưỡng khoáng và quang hợp được tóm tắt như sau:
Sản phẩm quang hợp
Qúa trình quang hóa học
Qúa trình quang vật lí
Bộ máy quang hợp
Các chất xây dựng các chất dự trữ
Bộ máy enzim quang hợp
Hệ sắc tố quang hợp
Nồng độ chất khoáng trong mô
Chất dinh dưỡng trong dung dịch
Chu trình cacbon trong quang hợp
D- SINH LÝ HÔ HẤP:	
I- Khái quát hô hấp tế bào:
- Là quá trình phân giải nguyên liệu hữu cơ(chủ yếu glucozơ)→các chất đơn giản (CO2, H2O), giải phóng NL cho các hoạt động sống .
- Phương trình tổng quát: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + năng lượng (ATP + nhiệt năng).
Þ Thực chất hô hấp TB là chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử sinh học, glucôzơ được phân giải dần dần và năng lượng được lấy ra từng phần ở các giai đoạn.
II- Các giai đoạn chính của hô hấp tế bào
1- Giai đoạn đường phân: các giai đoạn chính của quá trình đường phân gồm:
- G/đoạn hoạt hoá phân tử Glucozơ ( cần ATP). Vì phân tử Glucozơ kém hoạt động → nhờ enzim chuyển 1 gốc P từ ATP sang Glucozơ – 6 – P ( dạng hoạt động có thể tham gia vào phản ứng – liên kết kém bền vững hơn).
- G/đoạn cắt mạch C.
- G/đoạn biến đổi hợp chất 3C → ATP + NADPH.
Þ Kết thúc đường phân → 4ATP nhưng đã dùng 2ATP cho phản ứng hoạt hoá phân tử đường Glucozơ lúc đầu → chỉ còn 2 ATP.
2- Chu trình Crep gồm 5 giai đoạn:
- Từ axêtyl-côenzimA kết hợp với ôxalôaxêtat → xitrat.
- Từ xitrat qua 3 phản ứng tạo ra xêtôglutarat, 1 CO2, 1 NADH.
- Từ xêtôglutarat loại 1 CO2, tạo ra 1 NADPH và axit 4C.
- Từ axit 4C qua phản ứng tạo 1ATP, qua phản ứng tạo 1 FADH2.
- Qua 2 phản ứng để tạo ra 1 NADH và giải phóng ôxalôaxêtat.
Þ Chu trình Crep là mắc xích liên hợp, là điểm giao lưu của nhiều đường hướng phân giải và tổng hợp các chất khác nhau trong TB, đồng thời là đường hướng chính phân giải các chất hữu cơ
3- Chuỗi truyền electron hô hấp( hệ vận chuyển điện tử):
- Chuỗi chuyền electron hô hấp xảy ra trên màng trong ti thể.
- Điện tử được chuyền từ NADH và FADH2 tới ôxi thông qua một chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử kế tiếp nhau. Enzim xitôcrôm ôxidaza hấp thụ điện tử cùng với H+ và kết hợp với ôxi để hình thành H2O.
Sơ đồ tổng quát quá trình hô hấp ở tế bào
Glucôzơ 
2 a. pyruvic
2NADH
2ATP
2 Axetyl Côenzim A
2NADH
2CO2
Chu trình 
Crep
4CO2
+ 2ATP
6NADH 
+ 2FADH2
Hệ v/chuyển điện tử
O2
34ATP + H2O
CÁC GIAI ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH HÔ HẤP TẾ BÀO
Nội dung
Đường phân
Chu trình Crep
Chuỗi