biết 1 photon thuộc vùng xanh tím có năng lượng 60 kcal/mol, vùng đỏ 40 kcal/mol; 1 mol glucôzơ cho 674 kcal; để tổng hợp 1 ATP theo chu trình phôtphoryl hoá vòng thì cần có 1 photon ánh[r]
Trang 1Các Thầy cô ơi, ở Hà Tĩnh bọn em có chuyện buồn cười, trong kì thi chọn HSG môn Sinh lớp 11 vừa qua (ngày thi 07/4/2009) một bài tập nhưng lại có 2 đáp án và đều cho điểm tối đa (trong đó có 1 đáp án sai còn một đáp án thì không đầy đủ) Em muốn trao đổi với các Thầy cô để xin được chia sẽ
Đề thi: Tính hiệu suất sử dụng ánh sáng trog quang hợp của cây xanh đối với tia sáng
thuộc vùng đỏ và vùng xanh? Biết photon thuộc quang phổ vùng xanh có năng lượng 60kcal/mol, vùng đỏ 40kcal/mol và quang phân li 1 phân tử nước cần 4 photon, một phân
tử glucôzơ cho 674 kcal
Đáp án
Cách 1: (3 điểm)
- Phương trình quang hợp đầy đủ
- Như vậy để tạo thành 1 phân tử Glucôzơ cần quang phân li 12 phân tử nước, cần 12 x 4 =
48 photon ánh sáng
+ Nếu quang hợp ở tia sáng đỏ cần năng lượng 48x40 = 1920 kcal, vậy hiệu suất quang hợp là 6741920x 100% = 35%
+ Nếu quang hợp ở tia xanh cần năng lượng 48x60 = 2880 kcal, vậy hiệu suất quang hợp là
674
2880x 100% = 23,4%
Cách 2: (cũng cho điểm tối đa là 3 điểm)
- Viết phương trình tổng quát của pha tối quang hợp
6 CO2 + 12NADPH + 18ATP C6H12O6 + 12NADP + + 18ADP + 18Pi
- Trong quang hợp, để tạo ra 12 NADPH và 12 ATP cần 12 chu kì photphoryl hoá không vòng cần 12 x 4 = 48 photon ánh sáng 6 ATP còn lại được lấy từ photphoryl hoá vòng cần
6 photon ánh sáng Vậy để tạo 1 phân tử glucozơ cần 54 photon ánh sáng
- Nếu quang hợp ở tia sáng đỏ cần năng lượng 54 x 40 = 2160 photon ánh sáng Vậy hiệu suất là 6742160x 100% = 31%
- Nếu quang hợp ở tia sáng xanh cần năng lượng 54 x 60 = 3240 kcal Vậy hiệu suất là
674
3240x100% = 21%
Sau đây là một vài đánh giá của cá nhân tôi
1 Đề thi: Câu 10 không chặt chẻ (Vì để tổng hợp 1 phân tử glucôzơ, quang hợp ở nhóm
thực vật C3 cần số năng lượng ít hơn so với thực vật C4 và thực vật CAM Một photon ánh sáng tổng hợp được 1 đến 3 phân tử ATP) Giả thiết sai (vì 1 phân tử glucôzơ không thể
cho năng lượng 674 kcal mà phải là 1 mol glucôzơ mới cho năng lượng 674 kcal)
Để không có sai sót thì câu 10 phải được sửa thành " Tính hiệu suất sử dụng ánh sáng trong quang hợp của thực vật C 3 đối với tia sáng thuộc vùng đỏ và vùng xanh tím? Cho biết 1 photon thuộc vùng xanh tím có năng lượng 60 kcal/mol, vùng đỏ 40 kcal/mol; 1 mol glucôzơ cho 674 kcal; để tổng hợp 1 ATP theo chu trình phôtphoryl hoá vòng thì cần có 1 photon ánh sáng".
Năng lượng ánh sáng
diệp lục
Trang 22 Đáp án:
Đáp án giải theo cách 1 là sai về bản chất của quang hợp (vì phương trình quang hợp
chỉ thể hiện sự biến đổi vật chất chứ không phản ánh đầy đủ sự chuyển hoá về năng lượng) Giải theo cách 2 là đúng nhưng chưa đầy đủ (Còn thiếu ở thực vật C4, thực vật CAM)
Theo tôi, bài 10 phải được giải là
Phương trình tổng quát của pha tối quang hợp
6CO2 + 12(NADPH + H+) + 18ATP C6H12O6 + 12NADP + + 18ADP + 18 Pi + 6H2O
ATP và NADPH được tổng hợp từ năng lượng ánh sáng, trong đó:
- Cứ mỗi chu kì phôtphoryl hoá không vòng cần 4 phôtôn ánh sáng và tạo ra được 1 NADPH và 1 ATP 12 NADPH và 12 ATP cần 48 photon ánh sáng
- Cứ mỗi chu kì phôtphoryl hoá vòng, 1 photon ánh sáng tổng hợp được 1ATP thì để tổng hợp 6 ATP cần phải có 6 photon ánh sáng Tổng số photon ánh sáng cần dùng để tổng hợp 1 phân tử glucôzơ là 48 + 6 = 54 (photon)
Hiệu suất quang hợp của tia đỏ67454 40x100%=31,2% Của tia xanh tím 67454 60x100% = 20,8%
* Riêng đối với thực vật C4 và thực vật CAM thì ngoài chu trình Calvin còn có chu trình dự trữ CO2, để dự trữ 6 phân tử CO2 thì cần có thêm 6 ATP (6 photon ánh sáng) Tổng số photon ánh sáng cần có để tổng hợp 1 phân tử glucôzơ là 54 + 6 = 60 (photon)
Hiệu suất quang hợp khi sử dụng tia đỏ là 67460 40x100% = 28%
Hiệu suất quang hợp khi sử dụng tia xanh tím là 67460 60x100% = 18,7%
* Nói chung quang hợp là một vần đề rất phức tạp mà đặc biệt sự chuyển hoá năng lượng trong quang hợp (có nhiều tài liệu viết chưa thống nhất với nhau) do vậy có quá nhiều phương án (cách giải trên đây của bản thân tôi được dựa vào tư liệu sinh học 11
và tư liệu sinh học 10) Rất mong được các bạn hồi âm để cùng chia sẽ.
Email: info@123doc.org
Năng lượng ánh sáng
diệp lục