Hô hấp ở thực vật

-Trên các vách ngăn ở màng trong hình thành những mấu lồi có dạng hình nấm ôxixômchứa nhiều enzim của mạch chuyền e... + Con đường ôxh tự do không kèm theo fôtforin hoá :

1 Khái niệm hô hấp

2 Cơ quan và bộ máy hô hấp

3 Cơ chế của hô hấp

4 Hệ số hô hấp (RQ)

5 Hô hấp sáng

6 Mối quan hệ giữa hô hấp và quang hợp

7 Các nhân tố môi trường và hô hấp

8 Vai trò của hô hấp trong đời sống thực vật và ứng dụng

thực tiễn

9 Thực hành: đánh giá tình trạng hô hấp của hạt = phương

pháp xác định trọng lượng khô

10 Các câu hỏi ôn tập

11 Đáp án các câu hỏi ôn tập

I-Khái niệm :

1-Định nghĩa :

- Hô hấp là quá trình ôxh các HCHC thành CO2 & H2O, đồng thời giải phóng năng lượng cần thiết cho các hoạt động sống của cơ thể.

- PTTQ của quá trình hô hấp :

C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + Q ( NL: ATP + nhiệt).

2-Vai trò của hô hấp :

- Tạo ra nhiệt  duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các quá trình xảy ra trong cơ thể thực vật.

- Tạo ra năng lượng ATP  cung cấp cho các hoạt động sống của

cơ thể thực vật(…).

- Tạo ra các chất hữu cơ trung gian để tham gia vào các con đường chuyển hoá khác & tạo P tt.

II-Cơ quan và bào quan hô hấp:

1-Cơ quan hô hấp :

- Thực vật không có cơ quan về chuyên trách như ở động vật

- Hô hấp xảy ra ở tất cả các cơ quan trong cơ thể,xảy ra mạnh ở các cơ quan đang sinh trưởng, đang sinh sản &

ở rễ

2-Bào quan hô hấp – Ti thể :

* Cấu trúc của ti thể :

-Ti thể có dạng hình cầu, dạng que hay dạng sợi dài;

đường kính 0,5 – 1 µm (tối đa là 2 µm), chiều dài 1 – 5

µm (tối đa là 7 µm)

- Ti thể được bao bọc bởi 2 lớp màng, màng trong tạo ra những gờ hướng vào phía trong của ti thể & thường

vuông góc với trục chính của ti thể -> Smàng trong >Smàng

ngoài.

- Cấu trúc của màng trong & màng ngoài gồm các lớp pr (hàm lượng:

65->70%) & lipit (hàm lượng: 25-30% chất khô)xen kẽ nhau.

-Trên các vách ngăn ở màng trong hình thành những mấu lồi có dạng hình nấm (ôxixôm)chứa nhiều enzim của mạch chuyền e Qua mạch này e

được chuyển từ bản thể ôxh ->O2 của không khí ->H2O

- Nhờ có AND & ARN riêng ->ti thể tự tổng hợp được pr.

• Chức năng của ti thể :

- Sự liên kết sự ôxh hiếu khí 1 số chất trao đổi với sự tổng hợp ATP & vận chuyển e tới ôxi của không khí đượ thực hiện ở

+ Con đường fôtforin hoá ôxh : xảy ra ở trong ti thể.

+ Con đường ôxh tự do không kèm theo fôtforin hoá : xảy ra trên bề mặt ti thể.

• Sự hình thành ti thể :

Ti thể được hình thành từ những ti thể = con đường fân chia.

III- Cơ chế hô hấp :

Giai đoạn 1 Đường phân xảy ra ở tế bào chất:

Giai đoạn 2. Hô hấp hiếu khí hoặc phân giải kị khí (lên men) tuỳ theo sự có mặt của O2:

- Nếu có O 2 : Hô hấp hiếu khí xảy ra ở ti thể theo chu trình Crep:

- Nếu thiếu O2: phân giải kị khí (lên men) tạo ra rượu êtilic hoặc axit lactic:

Giai đoạn 3. Chuỗi chuyền êlectron và quá trình phottphorin hoá ôxi hoá tạo ra ATP và H2O có sự tham gia của O2

Lên men

Tạo ra rượu Êtylic Tạo ra Axit Lactic

IV-Hệ số hô hấp RQ :

-Khái niêm :

Là tỉ số giữa số fân tử CO2 thải ra & số fân tử 02 lấy vào khi hô hấp.

-Ý nghĩa của hệ số hô hấp : Hệ số hô hấp cho biết:

+ nguyên liệu đang hô hấp thuộc nhóm chất gì.

+ tình trạng hô hấp của cây.

-RQ của các nhóm chất :

V- Hô hấp sáng :

-Không tạo aa, tiêu tốn 50% sản fẩm QH

- Tuy nhiên hình thành 1 vài aa :sêrin, glixin.

2- Bộ máy hô hấp sáng :

Gồm 3 bào quan & vi bào quan :

- Lục lạp : nơi hình thành nguyên liệu.

- Perôxixôm : nơi ôxh nguyên liệu.

- Ti thể : nơi giải phóng CO2.

3- Cơ chế hô hấp sáng :

Lục lạp

APG

Axit Glicôlic (C 2 )

CO2

Ty thể

VI- Mối quan hệ giữa quang hợp & hô hấp :

VII- Các nhân tố môi trường & hô hấp :

1- Hô hấp & nhiệt độ :

- Hô hấp bao gồm các fản ứng hoá học với sự xúc tác của các enzim fụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ

- Nhiệt độ thấp nhất mà cây bắt đầu hô hấp biến thiên trong khoảng -1000C, tuỳ theo loài cây ở các vùng ST khác nhau

- Nhiệt độ tối ưu cho hô hấp :35400C

- Nhiệt độ tối đa cho hô hấp : 45550C Trên nhiệt độ tối đa ,bộ máy hô hấp sẽ bị fá huỷ

2- Hô hấp & hàm lượng nước trong cơ thể ,cơ quan hô hấp :

- Nước vừa là dung môi vừ là môi trường cho các phản ứng hoá học xảy ra.

- Nước còn tham gia trực tiếp vào quá trình ôxh nguyên liệu

Nếu nồng độ O2(kk) giảm dưới 10%HH bị ảnh hưởng & khi dưới 5% thì cây chuyển sang hô hấp kị khí.

• Nồng độ CO2 :

• CO2 là sản fẩm của quá trình HH.Các fản ứng đêcacbôxi hoá để fóng CO2 là các fản ứng

thuận nghịchhàm lượng CO2 cao trong mt

sẽ làm cho fản ứng chuyển dịch theo chiều

nghịch & HH bị ức chế.

bảo quản.

VIII- Vai trò của HH trong đời sống thực vật

& trong ứng dụng thực tiễn :

- HH là khâu trung tâm của quá trình TĐC tròg tế bào thực vật

- Nguồn năng lượng cho cây

* Ý nghĩa của HH đối với việc bảo quản các đối

tượng thực vật :

+ Mục tiêu của bảo quản :

Giữ được đến mức tối đa số lương & chất lượng của đối tượng bảo quản trong suốt quá trình

+ Ảnh hưởng của HH trong quá trình bảo quản:

- Tiêu hao CHCgiảm số lượng & chất lượng trong quá

trình bảo quản.

- Tăng nhiệt độ trong mt bảo quảntăng I HH của đối tượng bảo quản.

- Tăng độ ẩm của đối tượng bảo  IHH của đối tượng bảo

quản.

Làm thay đổi thành fàn khí trong mt bảo quản: HH tăng

->O 2 giảm,CO 2 tăng Khi O 2 giảm quá mức, CO 2 tăng quá mức->chuyển sang HH yếm khía & đối tượng bảo quản bị fân huỷ nhanh chóng.

+ Các biện fáp bảo quản :

- Bảo quản khô.

- Bảo quản lạnh.

- Bảo quản trong nồng độ CO 2 cao.

IX- Thực hành : Đánh giá tình trạng HH của hạt =

fương fáp xđ trọng lượng khô :

1- Nguyên tắc của fương fáp :

Khi hạt khô các CHC dự trữ trong hạt sẽ bị fân giải khối lượng khô trong hạt sẽ giảm nhiều so với hạt khô (hạt có IHH tối thiểu).

3- Cách tiến hành :

Lấy 2 fần, mỗi fần 10g hạt :

- Phần 1 : sấy khô ở 100 0 C & xđ khối lượng khô sau khi sấy.

- Phần 2 : cho vào chậu cát ẩm, sau 2 tuần lấy hạt ra rửa sạch,

xđ khối lượng tươi & sau khi sấy khô ở 100 0 C, xđ khối

lương khô

4- Kết luận :

Giải thích sự thay đổi khối lượng tươi & khô của 2 fần hạt

& kết luận

CÂU HỎI ÔN TẬP :

1- Chứng minh hô hấp là quá trình sinh lí trung tâm của thực vật ?

2- Trình bày những hiểu biết về ti thể ?

3- Trình bày tóm tắt về chu trình Crep ?

4- Trình bày tóm tắt về chuỗi chuyền e các quá trình sống của thực vật ?

5- Thế nào là HH hiếu khí ?

6- Trình bày về HH sáng ở thực vật ?

7- Vì sao nói HH sáng gắn liền với nhóm thực vật C3 ?

8- So sánh sự khác nhau giữa HH sáng & HH tối ?

9- Mối liên quan giữa HH & các nhân tố môi trường ?

10- Trong việc bảo quản nông sản hãy nêu CSKH của các fương fáp : bảo quản lạnh, bảo quản khô, bảo quản ở nồng độ CO2

cao ?

11- Thế nào là năng lượng HH ?

12- Cho 1 số hạt đậu lấy từ trong kho giống:

a) Cần điều kiện gì trước tiên cho hat nảy mầm?

b) Có thể dùng chất gì để kích thíchnảy mầm nhanh & tỉ lệ nảy mầm cao ?

c) Mô tả TN để cm ưu thế đỉnh sinh trưởng of auxin trên các mầm

of hạt đậu ?

d) Làm thế nào để xác định 1hạt lúa đang nảy mầm & 1 hạt lúa chưa nảy mầm ?

e) Mô tả TN để xác định nhanh khả năng nảy mầm of hat ?

13- NAD & NADH la gi ?

14- Cho VD về cách tính hệ số hô hấp & nêu vai trò of việc xác định hệ số hô hấp ?

15- Xitôcroom là gì ?

16- Cường độ HH là gì ?

17- Thế nào là côenzim ?

18- Trong mt dd có G fóng xạ 14C, nhận thấy 1G đc ôxh

hoàn toàn cần 6CO2 & tạo được 36 ATP

a) Độ fóng xạ of hợp chất nào fải đo để khẳng định G đã bị

ôxh hoàn toàn ?

b) Qúa trình đó có tên là gì ?

c) Khi đưa nấm men sang mt yếm khí thì thu được 1G Qúa

trình đó có tên là gì & hợp chất nào có 14C ?

19- Giữ ti thể ở 37 0 C trong đệm đẳng trương & xử lí :

1) tăng 30 0 C 5) cho prôtêaza vào

2) giảm 30 0 C 6) cho xianit vào

3) cho bột giặt vào 7) cho ATP vào

4) cho lizôzim vào 8) cho piruvat vào

Sẽ có các hiện tượng xảy ra sau :

a) màng bị fá hủy d) được hấp thụ & bị ôxh

b) màng rắn chắc lại e) không xảy ra gì cả

c) ức chế e chuyển đến O2

Hãy ghép các hiện tượng vs các biện fáp xử lí cho chính xác ?

20- Hãy trình bày 1 số hiểu biết về enzim:

a)Enzim là gì ? c) vai trò of enzim?

b) bản chất of enzim ? d) đặc tính nổi bật nhất of enzim ?

e) nêu 2 nhân tố mt có ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động of enzim?

21- Trong tế bào thực vật có 2 bào quan thực hiện việc tổng hợp

ATP

a) Đó là 2 bào quan nào ?

b) Điều kiện để tổng hợp ATP ở 2 bào quan đó ?

c) Nêu sự khác nhau về nguồn năng lượng cung cấp cho quá trình

tổng hợp ATP ở 2 bào quan đó ?

22- Cho 1 lọ G, 1 lọ a.piruvic, 1 lọ chứa dịch nghiền tế bào không có

các bào quan, 1 lọ chứa ti thể Hỏi :

a) Có thể bố trí được bao nhiêu TN về hô hấp ?

b) Số TN có CO2 bay lên ?

23- Cho các lọ thuỷ tinh chứa đầy nước & có nút kín, 1 loài thực vật

thuỷ sinh, 1 loài đv thuỷ sinh Hãy bố trí các TN để có được : a) Lọ cho nhiều CO2 nhất

b) Lọ cho nhièu O2 nhất

c) Lọ sv sống lâu nhất

d)Lọ sv sống ngắn nhất

e) Lọ sv sống như nhau

24- Thế nào là hô hấp kị khí ?

25- Trình bày về năng lượng hô hấp ?

ĐÁN ÁN CÁC CÂU H I ÔN T P :ỎI ÔN TẬP : ẬP :

- Hô hấp là trung tâm quá trình TĐC trong tế bào :

+Nhờ hô hấp mà các cơ chất: cacbohiđrat, lipit, pr có thể biến đổi qua lại với nhau

+ Các sản fẩm trung gian of quá trình hô hấp dùng làm

nguyên liệu tổng hợp nên các thành fần khác of TB

- Hô hấp là trung tâm năng lượng of TB :

- + Hô hấp chuyển hoá năng lượng trong các HCHH từ QH thành năng lượng ATP

- + Qúa trình QH & các quá trình sinh tổng hợp các chất khác of cây xanh đều cần năng lượng

- + Các quá trình fân chia TB, cảm ứng,sinh trưởng …cũng cần ATP

Câu 2 :

- Ti thể là bào quan of mọi TB đv & tv,liên quan chủ yếu

vs qt HH hiếu khí Ti thể được bao bọc bởi 2 lớp màng, màng trong gấp khúc tạo nên những mấu lồi nhằm tăng Stx vs ôxi Ti thể có hd xúc xích đặc trưng

- Ti thể chứa các enzim of qt HH hiếu khícó nhiều trong các TB hoạt động mạnh mẽ

- Các p/ứ of chu trình Crep xra ở chất nền of ti thể & các p/ứ chuyền e này được kết hợp vs quá trình fôtforin hoá ôxh of chuỗi chuyền hô hấp ở màng trong

- Chất nền ti thể còn tham gia vào qt TĐ aa thông qua các axit of chu trình ôxh axit béo

- Tithể là con cháu of những cơ thể đã sống độc lập, sau đó bị các TB nhân thực xâm chiếm ở gđ sớm of qt tiến hoá

& trở thành như 1 dạng + sinh

Câu 3 :

- Chu trình Crep còn gọi là chu trình axitxitric-chu trình axitcacboxilic Một chu trình fức hợp of các p/ứ trong đó piruvat sinh ra do thuỷ fân G bị ôxh

ở ti thể.

Câu 4 :

Chuỗi chuyền e:

- Một chuỗi gồm các p/ứ hoá học có liên quan đến pr, enzim & các chất

trình Crep được chuyển qua hàng loạt các bước trung gian kế tiếp nhau

vs hàng loạt các hát chuyền e trung gian & được hình thành = quá trình ôxh-khử.

Hem of các xitôcroom Năng lượng gp trong các bước này được tích luỹ trong ATP = quá trình fôtforin hoá ôxh hoá theo cơ chế hoá thẩm thấu of Mitchell Giai đoạn chuyền e cuói cùng là gđ chuyền e & hiđrô cho ôxi

Câu 5 :

Hô hấp hiếu khí là quá trình HH mà ôxi tự do được sử dụng ôxh hoá các

đường fân, axit piruvic biến đổi thành Axêtyl-côenzim A rồi đi vào

Câu 6 :

- Định nghĩa: HH sáng là qt HH xra ngoài ánh sáng.

- Vai trò : HH sáng ko tạo ATP, tiêu tốn 50% sp QH , tuy nhiên có hình thành 1 vài aa: sêrin, glixin.

- Bộ máy HH sáng gồm : 3bào quan & vi bào quan : lục lạp-nơi hình thành nguyên liệu; perôxixôm-nơi ôxh hoá nguyên liệu; ti thể-nơi gp

- Cơ chế HH sáng :

enzim Rubisco xtác cho qt ôxh hoá RiDP thành APG & AG APG

tiếp tục đi vào chu trình Canvin còn AG là bản thể of HH sáng bị ôxh

+ Thực vật C3:

CO2 + RiDP (nếu nđ CO2 cao) 2ATP  QH

CO2 + RiDP (nếu O2 cao) 1ATP+ 1AG  QH +

HH( HHsáng)

+ Thực vật C4 & thực vật CAM :

Tránh được HH sáng do thay đổi không gian & t/g thực hiện fa fối( qt cố định CO2)

HH sáng tiêu tốn 50% sp QH ở tv C3 Do đó, hiện nay có nhiều nghiên cứu nhằm kìm hãm qt này

Ví dụ : tăng 1 cách nhân tạo tỉ lệ O2 & CO2 trong không khí of nhà kính đã làm tăng năng suất cà chua

30100%