Bài 7. Quang hợp

Bài 7. Quang hợp tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh tế, ki...

CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ

ĐẾN DỰ GIỜ THĂM LỚP

Nhà sinh lý thực vật nổi tiếng người

“ Mọi chất hữu cơ dù đa dạng đến đâu và gặp ở chỗ nào, ở động vật, thực vật hay ở người đều

đã đi qua lá, đều đã hình thành từ các chất do

lá chế tạo ra.”

Đố bạn: lá chế tạo chất hữu cơ nhờ quá trình gì?

Tiết 7 – Bài 7

I Vai trò của quang hợp

II Bộ máy quang hợp?

I Vai trò của quang hợp

Sơ đồ quang hợp ở cây xanh

1 Quang hợp là gì?

trong không khí Nước lấy từ rễ

* Phương trình tổng quát

Quan sát sơ đồ, nêu nguyên

liệu và sản phẩm của quang

* Quang hợp là: tổng hợp chất hữu cơ (glucozo) từ các chất vô cơ

là CO2 và H2O nhờ năng lượng ánh sáng mặt trời đựơc hấp thụ bằng hệ sắc tố ( Là quá trình biến đổi NLAS mặt trời thành năng lượng hóa học trong chất hữu cơ )

6CO2 + 12H2O Ánh sáng mặt trời C6H 12 O6 + 6O2 +6H 2 O

diệp lục

Tại sao nói: Quang hợp

có vai trò quyết định đối với sự sống

trên Trái đất.

2 Vai trò của quang hợp

Cây lấy sợi Cây lấy nhựa Cây lấy gỗ

Tại sao nơi công cộng,công viên,trường học bệnh viện người ta trồng nhiều cây xanh ?

Công viên

2 Vai trò của quang hợp

a QH tạo chất hữu cơ cung cấp: + Thức ăn cho sinh giới,

+ Nguồn nguyên liệu cho công nghiệp, + Dược liệu chữa bệnh

b Tích luỹ năng lượng: Chuyển hoá quang năng thành hoá năng  cung cấp NL duy trì hoạt động sống cho sinh giới

c QH giữ trong sạch bầu khí quyển: -hấp thụ CO2, giải phóng O2, cân bằng nồng độ CO2, O2 khí quyển

=> - Quang hợp diễn ra chủ yếu ở lá xanh

Quang hợp diễn ra chủ yếu ở cơ quan nào của cây?

II Bộ máy quang hợp

Lá có cấu tạo như

Hãy chứng minh những đặc điểm cấu tạo hình

quang hợp?

a Hình thái ngoài

- Lá dạng bản mỏng, S lớn hấp thu nhiều tia sáng

 thuận tiện cho CO2 vào, O2 ra

- Trong biểu bì có nhiều lỗ khí trao đổi khí, nước

Hãy mô tả cấu tạo giải phẫu bên trong của lá thích nghi với quang hợp?

Lục lạp Biểu bì trên

b Bên trong (giải phẫu)

- Mô giậu: chứa nhiều lục lạp là bào quan quang hợp

- Mô xốp: có nhiều khoảng trống gian bào chứa nguyên liệu, sản phẩm quang hợp

- Có hệ mạch dẫn: vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm quang hợp

Bào quan nào thực hiện chức năng quang hợp?

2 Lục lạp- Bào quan quang hợp

* Hạt Grana- nơi xảy ra pha sáng

- Gồm các Tilacôit xếp chồng lên nhau tạo-> hạt Grana.

- Trên màng Tilacôit có: + chứa hệ sắc tố  hấp thu NLAS.

- + chất chuyển điện tử.

+ nhiều enzim  quang phân ly

nước, các PƯ quang hóa.

* Chất nền (stroma) - nơi xảy ra pha tối

- Là dịch lỏng, dạng keo nhớt, trong suốt

- Bên trong có chứa các enzim đồng hóa CO 2 (enzim cacboxi hóa)

Quang hợp có mấy pha? Các pha đó xảy ra

ở đâu trong lục lạp?

Tại sao lá cây có màu

xanh?

3 Hệ sắc tố quang hợp

a Các nhóm săc tố: 2 nhóm

+ Nhóm sắc tố chính: Diệp lục (Clorophyl) a, b  màu xanh

+ Nhóm sắc tố phụ: Carôtenôit và Xantophyl  màu đỏ, cam,

vàng

b Vai trò các nhóm sắc tố trong QH:

+ Sắc tố chính:

- Diệp lục a: Trực tiếp chuyển hóa NLAS  năng lượng hóa học

trong ATP và NADPH

- Diệp lục b: hấp thụ NLAS và truyền năng lượng cho diệp lục a

+ Các sắc tố phụ: - Hấp thụ và truyền NLAS cho diệp lục a.

- Bảo vệ sắc tố chính khỏi cháy nắng

Sơ đồ: Carôtenôit  DL b  DL a  DL a ở trung tâm phản ứng

 ATP và NADPH

ánh sáng nhìn thấy

380 450 500 550 600 650 700 750nm

diệp lục a

diệp lục b

carôtenoit màu lục

Lá cây có màu xanh lục là vì:

- Trong dải bức xạ mặt trời chỉ

tím, để lại hoàn toàn vùng

lục,vì vậy khi nhìn vào lá cây

ta thấy lá cây có màu xanh lục.

CỦNG CỐ, MỞ RỘNG

Lá cây màu đỏ có quang hợp được không? Tại sao?

Những lá cây màu đỏ vẫn có nhóm sắc tố màu lục, nhưng bị che khuất bởi màu đỏ của nhóm sắc tố dịch bào là antôxianin và carôtenoit.Vì vậy, những cây này vẫn tiến hành quang hợp bình thường, tuy nhiên cường độ quang hợp thường không cao.

*Thân non có màu xanh có tham gia quang hợp được không? Vì sao?

* Cây không có lá hoặc lá sớm rụng (xương rồng, cành giao) thì chức năng quang hợp do bộ phận nào của cây đảm nhận?

- Có thể tham gia quang hợp được vì thân có màu xanh là có chất diệp lục

- Do thân đảm nhận Bởi vì thân của những cây này đều

có màu xanh Do sống ở vùng khô hạn nên lá rụng sớm hoặc biến thành gai để hạn chế sự thoát hơi nước.

Quả

xanh

Lá đài và cuống hoa có màu xanh

Ngoài ra: quả xanh, thân màu xanh, lá đài, cuống hoa đều có khả năng quang hợp.

Gâ n

Gâ n

lá

Em có biết?

Caroten

Vitamin A

• Tại sao nuôi cá cảnh trong bể kính và người ta thường thả rong hoặc các cây thủy sinh khác vào bể nuôi?Cây rong hay các cây thủy sinh quang hợp nhả ra khí ôxi cung cấp cho hoạt động hô hấp của cá.

Những loại cây thích nghi cao độ với các điều kiện chiếu sáng khác nhau sẽ

không bao giờ sống chung một nơi ngoài môi trường tự nhiên Loài bông súng nhiệt đới này cần nhiều ánh sáng trong khi những cây mọc bên dưới chỉ cần ánh sáng ở mức trung bình.

Nhiều cây thủy sinh cần chiếu sáng mạnh mặc dù chỉ một

phần nhỏ ánh sáng được hấp thu trong quá trình quang hợp Những vùng xanh dương và đỏ trong quang phổ là hữu dụng nhất.

34

4 Các pha của quá trình quang hợp

- Diễn biến

+ Biến đổi quang lí: Diệp lục hấp thu năng l

ợng của ánh sáng trở thành dạng kích động

điện tử

+ Biến đổi quang hoá: Diệp lục ở trạng thái

kích động truyền năng l ợng cho các chất nhận

để thực hiện quá trỡnh quang phân li n ớc

NADPH, tổng hợp ATP và giải phóng O2

Ph ơng trỡnh tổng quát pha sáng của quang

hợp:

NLAS +H 2 O +NADH + +ADP + P i Sắc tố QH NADPH +ATP +O 2

Xảy ra khi có ánh sáng và trong tối

ADP, NADP + , (CH 2 O)

CO2

Từ khí

quyển

Hợp chất 6 C (Rất không bền)

APG (Hợp chất 3C)

AlPG

3 cacbon

ATP, NADPH (từ pha sáng) ADP, NADP +

Tinh bột, saccarozo

Một số sp trung gian Hợp chất

5 C (RiDP)

Chu trình giản lược của chu trình Calvin (C 3 )

Pha tối diễn ra với hai nội dung cơ bản: Cố

định CO2 và khử CO2

 Tuỳ thuộc vào con đường đồng hoá

CO2 trong quang hợp khác nhau mà người

ta chia thế giới thực vật thành 3 nhóm: C3,

C4, CAM

 Nhóm thực vật C3: con đường quang

hợp của chúng chỉ thực hiện duy nhất một

chu trình quang hợp là C3 (chu trình

Calvin) Hầu hết cây trồng thuộc nhóm

này: lúa, đậu đỗ, khoai, sắn, cam chanh,

nhãn vải

Nhóm thực vật C3

 Nhóm thực vật C4: con đường

quang hợp của chúng là sự liên hợp

giữa 2 chu trình quang hợp là chu

hiện con đường quang hợp thích

nghi với điều kiện khô hạn, bắt buộc

phải đóng khí khổng vào ban ngày

và chỉ mở khí khổng vào ban đêm.

Do vậy, quang hợp ở 3 nhóm thực vật này có điểm giống nhau ở

pha sáng – khác nhau ở pha tối

Nhóm thực vật C4

Nhóm thực vật CAM

Cấu tạo giải phẫu lá

 Tế bào biểu bì bảo vệ lá có nhiều khí khổng để CO2 xâm nhập

từ ngoài lá và thoát hơi nước ra ngoài

 Mô đồng hóa thực hiện quá trình quang hợp Mô dậu chứa

nhiều hạt lục lạp, mô khuyết chứa lục lạp nhưng ít hơn

 Nhiều mạnh dẫn để dẫn nước, muối khoáng và sản phẩm

∗ Tế bào thịt lá chứa lục lạp của tế bào thịt lá Lục lạp tế bào thịt

lá có cấu trúc grana rất phát triển Chức năng của chúng là thực hiện chu trình C4 tức là cố định CO2.

∗ Tế bào bao quanh bó mạch nằm sát cạnh các bó mạch dẫn Tế bào này chứa lục lạp của tế bào bao quanh bó mạch với cấu trúc grana rất kém phát triển Các lục lạp này chứa rất nhiều hạt tinh bột Chức năng của chúng là thực hiện chu trình C3 để khử CO2 tạo nên các sản phẩm quang hợp

Chu trình C3 Chu trình C4

CAM

Sơ đồ vắn tắt con đường quang hợp của các nhóm thực vật C3, C4, CAM

Thời gian cố định CO 2

kkổng vào ban ngày và đóng vào ban

vào ban ngày

diễn ra)

Quang hô hấp ( Hô hấp sáng)

cao, cường độ ánh sáng mạnh và nồng độ oxi cao.

enzym RDP-cacboxilase:

cacboxyl hoá RDP (C5) để hình thành nên 2 phân tử APG và chu trình C3 của quang hợp diễn ra bình thường trong cây

RDP-cacboxilase

 Khi có cường độ ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao, nồng độ oxi cao thì emzym RDP-cacboxilase hoạt động như một emzym oxi hoá (RDP-oxidase) Phản ứng oxi hoá RDP sẽ tạo ra 1 phân tử APG và một hợp chất có 2 C là glycolat Phân tử APG sẽ đi vào chu trình quang hợp C3 để tạo nên các sản phẩm quang hợp, còn glycolat thì bị oxi hoá tiếp tục để giải phóng CO2 ra không khí

RDP-oxidase RDP + O2 APG (C3) + Glycolat (C2)

 Hô hấp sáng chỉ xảy ra ở các thực vật C3, còn nhóm thực vật C4 và thực vật CAM thì quang hô hấp không xảy ra hoặc rất yếu

 Thực vật C3, quá trình quang hợp chỉ diễn ra ở tế bào mô giậu

ra trong pha sáng cao làm ức chế vai trò cacboxylaza của enzim

oxigendaza, tiêu hao nhiều năng lượng và sản phẩm quang hợp Chính

vì thế năng suất cây trồng không cao.

cao nên Rubisco đảm bảo được hoạt tính cacboxylaza của mình Ở tế

diễn ra mặc dù ở nồng độ rất thấp.

Năng suất sinh vật học

sản phẩm quang hợp quang hô hấp có thể làm giảm từ 30 đến 50% năng suất cây trồng.Chính vì thế năng suất cây trồng không cao.

 Thực vật C4 đã có sự phân công trách nhiệm rõ ràng trong việc thực hiện chức năng quang hợp của Ngoài ra, thực vật C4 có một số đặc tính nổi bật khác như điểm bù CO2 rất thấp vì khả năng cố định CO2 rất cao, không có quang hô hấp hoặc rất yếu nên giảm thiểu sự

bị giảm, cường độ quang hợp thường cao và năng suất sinh vật học cao.

cường độ quang hợp của các thực vật mọng nước thường thấp, năng suất sinh vật học cũng vào loại thấp và sinh trưởng chậm hơn các thực vật khác

Đặc điểm Thực vât C3 Thực vật C4 Thực vật CAM

Giải phẫu Kranz Không Có Không

Chất nhận CO2 đầu tiên RDP PEP PEP

Sản phẩm đầu tiên APG (C3) AOA (C4) AOA (C4) Enzym cacboxyl hóa RDP-cacboxylase PEP-cacboxylase

RDP-cacboxylase RDP-cacboxylasePEP-cacboxylaseThời gian cố định CO2 Ngoài sáng Ngoài sáng Trong tối Quang hô hấp Cao Rất thấp Rất thấp

Ức chế quang hợp bởi O2 Có Không Có

Hiệu ứng nhiệt độ cao lên

quang hợp

(30-40 o C)

Kìm hãm Kích thích Kích thích

Điểm bù CO2 Cao (25-100 ppm) Thấp (0-10 ppm) Thấp (0-5 ppm) Năng suất sinh vật học Trung bình đến cao Cao Thấp

Sự thoát hơi nước Cao Thấp Rất thấp

So sánh đặc điểm quang hợp của 3 nhóm thực vật C3, C4, CAM