Bai 9: Quang hop o cac nhom thuc vat C3, C4, CAM

- Phân biệt các con đờng cố định CO2 trong pha tốiở những nhóm thực vật C3, C4, CAM.. Vào bài: Trong bài “ quang hợp ở thực vật” các em đã học khái quát về quang hợp và lá là cơ quan qu

Ngày soạn: 07/ 08/ 2008

Tuần: 5( 08/ 09 – 13/ 09/ 2008)

Tiết: 9

1 Kiến thức:

- Phân biệt đợc các phản ứng sáng( pha sáng) với các phản ứng tối( pha tối) của quang hợp

- Nêu đợccác sản phẫm của pha sáng và các sản phẩm của pha sáng đợc sử dụng trong

pha tối

- Phân biệt các con đờng cố định CO2 trong pha tốiở những nhóm thực vật C3, C4,

CAM

- Giải thích phản ứng thích nghi của nhóm thực vật C4 và thực vật mọng nớc( thực vật

CAM) đối với môi trờng sống ở vùng nhiệt đới hoang mạc

2.Kĩ năng:

- Phân biệt đợc các con đờng cố định CO2 của 3 nhóm thực vật

- Nêu tên sản phẩm của quá trình tổng hợp tinh bột và đờng saccarôzơ trong quang hợp

3.Thái độ và hành vi:

Nhận thức đợc sự thích nghi kì diệu của thực vật đối với môi trờng

II: Thiết bị dạy học:

Tranh vẽ 3 quá trình cố định CO2 ở 3 nhóm thực vật

III: Tiến trình bài giảng:

1 ổn định lớp:

2 KTBC

a Quang hợp ở thực vật là gì?Nêu đặc điểm của lá cây xanh thích nghi với

chức năng quang hợp

b Nêu thành phần và chức năng của hệ sắc tố quang hợp trong lá xanh.

3 Vào bài:

Trong bài “ quang hợp ở thực vật” các em đã học khái quát về quang hợp và lá

là cơ quan quang hợp có cấu tạo phù hợp với chức năng của nó.Còn bản chất của quá

trình quang hợp ra sao,bài 9 sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về điều đó

Quang hợp thờng đợc

chia thành mấy pha?

GV hớng dẫn HS quan

sát hình 9.1,dẫn dắt HS

xác định mục tiêu:

Pha sáng của quang hợp

là gì?

Pha sáng xảy ra ở đâu?

Có các quá trình gì xảy

ra ở pha này?

Quang hợp đợc chia thành 2 pha:

pha sáng và pha tối

* Nêu đợc khái niệm.

Các phản ứng xảy ra trong pha sáng, sản phẫm của pha sáng.

*Xảy ra ở tilacôit

* Quang phân li nớc nhờ ánh sáng

 Hai pha của quang hợp::

1.Pha sáng của quang hợp:

Là pha chuyển hóa năng

l-ợng của ánh sáng đã đợc

diệp lục hấp thụ thành năng l-ợng của các liên kết hóa học

trong ATP và NADPH, đồng

thời giải phóng ôxi

-Pha sáng xảy ra ở các tilacôit khi có ánh sáng chiếu vào các diệp lục Tại đây các phân tử nớc bị phân li trong các xoang tilacôit:

 Sơ đồ phản ứng:

2H2O -> 4H+ +4e- +O2

+ ôxi đợc giải phóng

Bài 9

Trải qua các quá trình đó

pha sáng đã tạo ra đợc

các sản phẫm nào?

Xem H 9.1 và 9.2.Hãy

cho biết sản phẩm của

pha sáng chuyển cho pha

tối là gì?

Pha tối của quang hợp

không giống nhau ở các

nhóm thực vật, tùy thuộc

vào con đờng cố định

CO2 , ngời ta phân biệt 3

nhóm thực vật: thực vật

C3, thực vật C4, thực vật

CAM

 Mục tiêu: HS hiểu và

trình bày đợc pha tối của

quang hợp ở thực vật C3

Liên hệ thực tế

Nhóm thực vật nào cố

định CO2 theo con đờng

C3

Lú

a

ở thực vật C3 pha tối của

quang hợp hoàn toàn

không phụ thuộc vào ánh

sáng có chính xác

không? Vì sao?

Pha tối của thực vật

C3( chu trình Canvin) trải

qua những giai đoạn nào?

TOÙM TAẫT DIEÃN BIEÁN PHA SAÙNG CUÛA QUANG HễẽP

=>ATP, NADPH, O2

=>ATP, NADPH

Rêu

CAM

Không.Tế bào đã sử dụng năng l-ợng do pha sáng cung cấp( ATP, NADPH) để tổng hợp nên glucôzơ

thông qua 1 chu trình đợc gọi là chu trình CanVin.Nếu thiếu ATP và

+ Các e- sinh ra do phân li nớc sẽ bù lại các e- mà diệp lục tố a bị mất khi tham gia chuỗi vận chuyển điện tử tạo nên một thế năng dẫn đến sự tổng hợp ATP( nhờ phức hệ ATP – Sintetaza)

+ Các prôton H+ đến khử NADP+ thành dạng khử

NADPH

-Sản phẩm của pha sáng gồm: ATP, NADPH và ôxi

2.Pha tối ( pha cố định CO2)

A.Thực vật C3:

 Đối tối tợng: thực vật C3

gồm các loài từ rêu cho đến các loài cây gỗ cao to mọc trong rừng

 Bản chất hóa học của

con đờng C 3 :

Là pha cố định CO2 theo chu trình C3 Diễn ra trong chất nền ( strôma) của lục lạp

ở tế bào nhu mô

TEÁ BAỉO NHU MOÂ

CAÁU TRUÙC LAÙ THệẽC VAÄT C 3

Giai đoạn cố định CO2

bắt đầu từ chất nhận gì?

Kết thúc là chất gì?

ở giai đoạn khử có sự

kiện quan trọng nào?

ở giai đoạn này có điều

gì đáng lu ý?

Mục tiêu: HS hiểu và

trình bày cơ chế quang

hợp ở thực vật C4 Thấy

đợc mối liên hệ quang hợp

với cấu tạo đặc thù của lá

thực vật C4

* Vì sao gọi là thực vật

C4?

Nhóm thực vật nào nằm

trong nhóm thực vật C4?

Mía

Thực vật C4 có đặc điểm

gì về hình thái cấu tạo

khác biệt C3?

NADPH sự tổng hợp glucôzơ bị ngừng trệ, vì vậy sự tổng hợp glucôzơ không cần ánh sáng nhng luôn phụ thuộc vào ánh sáng

=>Giai đoạn cố định CO2, giai đoạn khử, giai đoạn tái sinh chất nhận

CO2.Enzim xúc tác cho pứ là RDP -Cacboxilaza

Sử dụng ATP rồi đến NADPH của pha sáng đi vào pha khử

1 lần nữa ATP của pha sáng đi vào pha tái sinh chất nhận CO2

Thực vật C4 là TV trong pha tối của quang hợp tạo sản phẩm đầu tiên là hợp chất có 4C

Gồm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn cố định CO 2 :

Bắt đầu từ chất nhận khí

CO2 là ribulôzơ- 1.5

điphôtphat và kết thúc tại APG ( axit photphoglixêric).

- Giai đoạn khử: có 2 sự

kiện quan trọng:

+ Sản phẩm của pha sáng là ATP và NADPH đợc sử dụng

để khử APG thành 6AlPG là 1 triôzơphôtphat(anđêhitphôtph -oglixêric)

+ Một phân tử AlPG tách khỏi chu trình tại điểm kết thúc của pha khử để kết hợp với phân tử triôzơ phôtphat khác hình thành nên phân tử cacbôhidrat C6H12O6 từ đó tổng hợp nên tinh bột, sacarôzơ, axit amin, lipit

- Giai đoạn tái sinh chất

(ribulôzơ- 1.5 điphotphat): 5 phân tử AlPG tiếp tục đi vào chu trình và sử dụng năng l-ợng ATP để tái sinh chất nhận RuBP

B.Thực vật C4:

 Đối tối tợng: thực vật C4 là nhóm thực vật vùng nhiệt đới

và cận nhiệt đới nh ngô, mía, rau dền, cao lơng, kê

Quan sát H 9.3 cho biết

nhóm thực vật C4 này có

mấy loại tế bào tham gia

vào quá trình cố định

CO2?

Bản chất của con đờng C4

diễn ra nh thế nào?gồm

mấy giai đoạn?

Quan sát H 9.2 và

9.3.Hãy rút ra những

điểm giống và khác nhau

về quang hợp giữa thực

vật C3 và C4

Do thích nghi sinh lí với

cờng độ AS mạnh TV C4

có những đặc tính nào

hơn thực vật C3?

Enzim PEP – Lacboxylaza có hoạt tính cực mạnh

 Giống nhau: Thực vật C3 và C4

đều có chu trình Canvin tạo ra APG rồi từ đó hình thành nên các hợp chất cacbôhdrat, axit amin, prôtêin, lipit

 Khác nhau:

Thực vật C3

Thực vật C4

Chất nhận Ribulôzơ -1.5

điphôt phat

Axit photpho enol piruvic

Sản phẫm

đầu tiên

APG(

hợp chất 3 cacbon )

Axit

ôxalôaxêtit và axit malic(4C)

 Đối tặc điểm sinh lí:

+ Nhóm thực vật này có

2 loại tế bào tham gia : tb mô giậu và tb bao bó mạch Lục lạp trong tế bào mô giậu có kích thớc bé và lục lạp trong các tế bào bao bó mạch phát triển hơn

+ Có phản ứng thích nghi sinh lí cờng độ ánh sáng mạnh, nhu cầu nớc thấp, thoát hơi nớc ít

 Bản chất hóa học của con

đờng C 4 :

Gồm 2 giai đoạn:

 Giai đoạn 1: Cố định

CO2 xảy ra ở tế bào mô giậu : Chất nhận trong chu trình

C4 là PEP( axit photphoenol piruvic) tạo ra sản phẫm ổn

định đầu tiên gồm 4C: AOA( axit ôxalôaxêtic axit malic)

 Giai đoạn 2: Khử CO2

trong chu trình Canvin xảy ra trong các tế bào bao bó mạch: Các axit 4C(axit malic) di chuyển qua cầu sinh chất vào

tế bào bao bó mạch, tại đó chúng bị phân huỷ để giải phóng CO2 cung cấp cho chu trình C3 và hình thành nên axit piruvic( C3)

CO2 tiếp tục đợc cố định theo chu trình Canvin để tạo

ra đờng 6C, tinh bột

Còn axit piruvic quay trở lại các tế bào mô giậu nơi nó

đợc photphoryl hóa thành axit photphoenol piruvic) để tiếp tục thu nhận CO2

CAÁU TRUÙC LAÙ THệẽC VAÄT C 4

Thực vật CAM gồm

những loại cây nào?

Xơng Rồng

* Để thích nghi với điều

kiện sống ở hoang mạc

khô hạn, thực vật mọng

nớc này cần giải quyết

những mâu thuẩn gì?

Con đờng CAM và C4

giống và khác nhau ở

điểm nào?

Tiến trình

Chỉ 1 chu trình Canvin xảy ra trong nhu mô thịt lá

Gồm 2 giai

đoạn: chu trình C4 xảy ra trong nhu mô

thịt lá, giai

đoạn II chu trình Canvin trong tế bào bao bó mạch

Thực vật C4 có các u việt hơn thực vật C3: cờng độ quang hợp cao hơn,

điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bảo hòa ánh sáng cao hơn, nhu cầu nớc thấp hơn, thoát hơi nớc thấp hơn vì

vậy C4 có năng suất cao hơn C3

Dứa

Thực vật mọng nớc phải giải quyết mâu thuẫn giữa sự tiết kiệm n-ớc( phải giảm sự mất nớc qua quá

trình mất hơi nớc) và dinh dỡng khí( quang hợp) Để giảm sự thoát hơi nớc cần phải đóng khí khổng vào các giờ ban ngày, điều đó cản trở khí CO2 khuếch tán vào lục lạp thực hiện quang hợp

C.Thực vật CAM:

 Đối tối tợng: Thực vật CAM

gồm những loài cây mọng

n-ớc, sống ở vùng hoang mạc, khô hạn nh xơng rồng, dứa, thanh long

Thanh Long

 Đối tặc điểm: Để tránh mất

nớc do thoát hơi nớc, khí khổng đóng vào ban ngày và

mở vào ban đêm điều đó cản trở khí CO2 khuếch tán vào lục lạp thực hiện quang hợp Để thoát khỏi tình trạng

đó thực vật mọng nớc đã chọn con đờng cố định CO2 theo cách riêng của mình( con đ-ờng CAM)

 Bản chất hóa học:

 Quá trình cố định CO2

(thực hiện vào ban đêm khi khí khổng mở)

+ Chất nhận CO2 là PEP + Sản phẫm ổn định đầu tiên là: AOA, axit malic( C4 ) vận chuyển và dự trữ ở tế bào chất

 Quá trình khử CO2 (thực hiện vào ban ngày khi khí khổng đóng)

Axit malic bị phân huỷ giải phóng CO2 cung cấp cho chu trình C3 Axit piruvic biến

đổi thành chất nhận CO2 là PEP

Thực hiện chu trình C3

nh thực vật khác để tổng hợp chất hữu cơ

Tuy nhiên có 2 điểm khác biệt nhau về không gian và thời gian:

Thực vật C 4

CAM

Về thời gian

Cả 2 giai

đoạn của chu trình

C4 đều xảy ra vào ban ngày

Giai đoạn 1 xảy ra vào ban

đêm khi khí khổng mở Giai

đoạn 2 xảy ra vào ban ngày khi khí khổng

đóng

Về không gian

Giai

đoạn 1 xảy ra trong nhu mô thịt lá,giai

đoạn II xảy ratrong

tế bào bao quanh bó mạch

Cả 2 giai đoạn

đều xảy ra trong cùng 1 tế bào chứa diệp lục

4 Củng cố:

Quan sát các hình 9.2, 9.3, 9.4, nêu sự giống nhau và khác nhau giữa các con đờng

C3 C4 và con đờng CAM

5 Dặn dò:

Về nhà lập bảng so sánh quang hợp ở thực vật C3, C4, CAM theo mẫu đã cho

Ngày: 15/ 08/ 2008 Duyệt của tổ trởng CM:

Đặng Thị Kim Phợng