Thư mục

Hỗ trợ kỹ thuật

  • (Hotline:
    - (04) 66 745 632
    - 0982 124 899
    Email: hotro@violet.vn
    )

Thống kê

  • lượt truy cập   (chi tiết)
    trong hôm nay
  • lượt xem
    trong hôm nay
  • thành viên
  • Chào mừng quý vị đến với Thư viện Bài giảng điện tử.

    Quý vị chưa đăng nhập hoặc chưa đăng ký làm thành viên, vì vậy chưa thể tải được các tư liệu của Thư viện về máy tính của mình.
    Nếu đã đăng ký rồi, quý vị có thể đăng nhập ở ngay ô bên phải.

    So sánh thực vật C3, C4 và CAM

    (Tài liệu chưa được thẩm định)
    Nguồn:
    Người gửi: Lê Văn Trọng
    Ngày gửi: 23h:08' 06-10-2010
    Dung lượng: 7.1 MB
    Số lượt tải: 318
    Số lượt thích: 0 người
    Giảng viên: TS Điêu Thị Mai Hoa
    Học viên:Lê Văn Trọng
    Dương Thị Vĩnh Thạch
    Về cơ bản, pha sáng của quang hợp ở tất cả các nhóm thực vật là giống nhau. Pha sáng tạo nguồn năng lượng ATP và hợp chất khử NADPH H+* để khử CO2 thành gluxit và các chất hữu cơ khác trong pha tối.
    Trong pha tối có sự khác biệt ở các thực vật. Ngoài con đường cố định CO2 theo chu trình Calvin, tồn tại hai con đường khác cố định CO2 là chu trình C4 và chu trình CAM.Tuỳ thuộc vào con đường cố định CO2 trong quang hợp khác nhau mà người ta chia thế giới thực vật thành 3 nhóm: C3 , C4, CAM
    Đặc điểm của nhóm
    thực vật C3
    Sự cố định CO2 trong pha tối của
    thực vật C3

    Ý nghĩa chu trình C3
    I- THỰC VẬT C3
    Phân bố rộng rãi trên khắp thế giới chủ yếu ở vùng ôn đới và á nhiệt đới: lúa khoai, sắn, khoai, đậu..
    I- THỰC VẬT C3
    I- THỰC VẬT C3
    ? Chu trình C3: diễn ra trong chất nền của lục lạp
    ở tế bào bao bó mạch.
                Các thực vật C3 chỉ tiến hành một chu trình quang hợp là chu trình C3 hay chu trình Calvin - Benson , tên nhà Bác học Mỹ đầu tiên phát hiện ra chu trình này. Người ta gọi tên chu trình  C3- vì sản phẩm đầu tiên tạo nên trong chu trình này là một hợp chất có 3C là axit photphoglixeric (APG).
     
    I- THỰC VẬT C3
    1.Giai đoạn cố định CO2:
    Ribulozodiphotphat+ CO2-> Cacboxi – Ketopeltitol diphotphat
    (RDP)
    Cacboxi – Ketopeltitol diphotphat -> axit photphoglixeric
    axit photphoglixeric
    RDP - cacboxilaza
    Axit 1,3 đi photphoglixeric
    (ADPG)
    2. Giai đoạn khử CO2
    Axit diphotphoglixeric + ADPH2
    ADPG
    Glixeraldehitphotphat
    dehidrogenaza
    Aldehyt photphoglixeric
    ALPG
    3.Giai đoạn tái sinh chất nhận CO2
    Aldehyt photphoglyxeric
    ALPG
    Triozophotphatizomeraza
    Dihyđroaxetonphotphat
    DHAP
    Dihyđroaxetonphotphat +Aldehyt photphoglyxeric
    DHAP ALPG
    Fructozo di P aldolaza
    Fructozo 1,6 diphotphat
    FDP
    Fructozo 1,6 diphotphat
    FDP
    F 1,6 di photphataza
    Fructozophotphat + P vô cơ
    FP
    Fructozo Photphat + Aldehyt photphoglyxeric
    FP ALPG
    transketoaza
    Erytrozo P +Xilulozo P
    F4P Xi 5P
    Erytrozo P + Dihyđroaxetonphotphat
    F4P DHAP
    Sedoheptulozo diphophatadolaza
    Sedoheptulozodi photphat
    SeDP
    3.Giai đoạn tái sinh chất nhận CO2
    Sedoheptulozodi photphat
    SeDP
    Sedoheptulozo diphophataza
    Sedoheptulozophotphat + Pvô cơ
    SeP
    Sedoheptulozophotphat + Aldehyt photphoglyxeric
    SeP ALPG
    Transketoaza
    Ribozo P + Xilulozo P
    Xilulozo P
    Ribulozo P
    Ribulozo –P- epimeraza
    Ribozo P
    Ribulozo P
    Ribulozo DP + ADP
    Ribulozo P
    Ribulozo photphokinaza
    Ribozo photphatizomeaza
    Chu trình cố định CO2 ở thực vật C3
    ATP
    ADP
    CO2
    NADPH2
    NADP
    ATP
    ADP
    I- THỰC VẬT C3
    Tĩm t?t :
    Chu trình Calvin gồm 3 giai đoạn:
    I- THỰC VẬT C3
    + Giai đoạn cố định CO2:
    + Giai đoạn khử:
    + Giai đoạn tái sinh
    chất nhận CO2 ban đầu:
    R- 1,5 - DP + CO2 -> APG
    Cố định CO2
    Khử
    Tái
    sinh
    chất
    nhận
    CO2ban
    đầu
    APG
    ATP, NADPH
    AlGP
    Như vậy thực vật C3 trong pha tối đã sử dụng 3 ATP và 2 NADPH để cố định CO2
    Ý nghĩa của chu trình C3
     Chu trình C3 là chu trình quang hợp cơ bản nhất của thế giới thực vật xảy ra trong tất cả thực vật, Trong chu trình tạo ra nhiều sản phẩm sơ cấp của quang hợp: C3, C5, C6… là các nguyên liệu để tổng hợp nên các sản phẩm quang hợp thứ cấp như đường, tinh bột, axit amin, protein,
    I- THỰC VẬT C3
    Đặc điểm của nhóm
    thực vật C4
    Sự cố định CO2 trong pha tối của
    thực vật C4

    Ý nghĩa chu trình C4
    II- THỰC VẬT C4
    Cy C4 gồm một số loài thực vật sống ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới (mía, ngô, kê, rau dền, cỏ dại,.)
    II- THỰC VẬT C4
    II- THỰC VẬT C4
    ? Chu trình C4: diễn ra trong chất nền của lục lạp
    ở tế bào nhu mô.
    Đặc điểm của thực vật C4
    + Tế bào thịt lá chứa lục lạp. có cấu trúc grana phát triển, thực hiện chu trình C4.
    + Tế bào bao quanh bó mạch nằm sát cạnh các bó mạch dẫn, chứa lục lạp của tế bào vòng bao quanh bó mạch với cấu trúc grana kém phát triển.
    II- THỰC VẬT C4
    Chu trình Hatch – Slack – Chu trình C4
    - Theo Hatch và Slack, ở một số cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới như mía, ngô, rau dền, cỏ gấu…. Chúng hoạt động quang hợp theo một con đường riêng gọi là con đường quang hợp của thực vật C4.
    Quá trình cố định CO2 ở thực vật C4 gồm hai phần:
    Phần 1: diễn ra ở tế bào thịt lá theo chu trình C4.
    Phần 2: diễn ra ở tế bào bao bó mạch theo chu trình C3
    II- THỰC VẬT C4
    CO2
    Chất 3C
    (axit piruvic)
    CO2
    APG
    AlPG
    Rib-1,5-điP
    C6H12O6
    II- THỰC VẬT C4
    2.1.Phần 1:Chu trình cacbonxi hóa (sơ bộ cố định CO2 )
    Axit pyruvic + ATP
    PA
    Pyruvatphotphodikinaza
    Axit photphoenolpyruvic + ADP
    PEP
    Axit photphoenolpyruvic +CO2
    PEP
    photphoenolpyruvatcacboxilaza
    Axit Oxaloaxetic + P vô cơ
    AOA
    Axit Oxaloaxetic + Ribulozodiphotphat
    AOA RiDP
    Axitphotphoglixeric + Pyruvat
    APG AP
    Axit Oxaloaxetic
    AOA
    Axit malic
    NADPH2
    NADP
    Axit pyruvic
    AP
    malatdehidrogenaza
    NH3
    Axit Asparatic
    2.2. Phần 2:Chu trình tổng hợp Monosaccarit
    Chu trình này giống với chu trình Canvil- Benson . Nhưng ở thực vật C4 có hai dạng lục lạp với cấu trúc khác nhau. Do đó chu trình cacbonxi hóa xảy ra ở lục lạp của tế bào mô giậu, còn chu trình tổng hợp monosaccarit xẩy ra ở tế bào bao bó mạch
    - Chất nhận CO2 đầu tiên không phải là hợp chất 5C (RDP) mà một chất 3C là photphoenol pyruvic (PEP). Do vậy, sản phẩm đầu tiên trong quang hợp của thực vật này là một hợp chất có 4C là axit oxaloaxetic (AOA).
    - Enzym cố định CO2 đầu tiên là PEP-cacboxilaza,là một enzym có hoạt tính mạnh, có ái lực với CO2 gấp 100 lần so với enzym RDP-cacboxilaza. Do vậy, năng lực cố định CO2 ở của thực vật C4 là rất lớn và rất có hiệu quả. Nó có thể cố định CO2 ở nồng độ cực kỳ thấp. Chính vì vậy mà chu trình C4 được chuyên hoá cho việc cố định CO2 có hiệu quả nhất.
    II- THỰC VẬT C4
    Chu trình c? d?nh CO2 ? th?c v?t C4
    Photphoenolpyruvat
    PEP
    Oxaloacetat
    AOA
    Aspartat
    Malat
    NDAPH
    NADPH+
    Pyruvat
    CO2
    AMP+ ATP ->2 ADP
    C4
    CO2
    Chu trình Canvil -Benzon
    Tế bào thịt lá
    Tế bào bao bó mạch
    Cầu sinh chất
    Mạch dẫn
    ATP
    AMP +PP
    Như vậy quá trình cố định CO2 của thực vật C4 đã tiêu tốn 5 ATP và 2 NADPH
    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 sáng hoặc rất yếu nên giảm thiểu sự phân huỷ chất hữu cơ giải phóng CO2 ngoài sáng, cường độ quang hợp thường cao và năng suất sinh vật học cao…
    II- THỰC VẬT C4
    Ý nghĩa của con đường quang hợp của thực vật C4
    Hoạt động quang hợp của các cây C4 mạnh hơn và có hiệu quả hơn các thực vật khác. Kết quả là năng suất sinh vật học của cây C4 thường rất cao.
    Xét về tiến hoá thì các cây C4 có con đường tiến hoá hơn thực vật C3 và CAM.
    Đặc điểm của nhóm
    thực vật CAM
    Sự cố định CO2 trong pha tối của
    thực vật CAM

    Ý nghĩa chu trình CAM
    III- THỰC VẬT CAM
    III- THỰC VẬT CAM
    Thực vật CAM gồm các loại cây sống trong điều kiện khô hạn và là những loài mọng nước: Xương rồng, Thanh Long, Dứa…
    Diễn ra trong chất nền của lục lạp ở tế bào nhu mô.
    III- THỰC VẬT CAM
    Đồng hóa CO2 ở cây mọng nước – Chu trình CAM
    Một số thực vật sống trong điều kiện khô hạn (hoang mạc). Chúng không được phép mở khí khổng vào ban ngày mà chỉ mở vào ban đêm, khi nhiệt độ không khí giảm xuống. Do vậy CO2 chỉ được xâm nhập vào lá vào ban đêm mà thôi. Nên sự cố định CO2 vào ban đêm và khử CO2 vào ban ngày.
    III- THỰC VẬT CAM
    Ban đêm, khi nhiệt độ không khí giảm xuống thì khí khổng mở ra để thoát hơi nước và CO2 sẽ xâm nhập vào lá khi khí khổng mở.
    III- THỰC VẬT CAM
    Axit photphoenolpyruvic + CO2
    PEP
    Axit Oxaloaxetic
    AOA
    Matlat
    Ban ngày :
    Khi khí khổng đóng sẽ diễn ra chu trình Calvin- Benson để tổng hợp các hợp chất hữu cơ
    Tinh bột
    3 Gluco 6 photphat
    3 Alđehit photpho glixeric
    3 Ribulozo 5 Photphat
    3 Ribulozo 1,5 di photphat
    6Axit photpho glixeric
    6 photpho enol pyruvat
    6 Axit Oxaloaxetic
    6 Malat
    Chu trình c? d?nh CO2 ? th?c v?t CAM
    CO2
    6 photphoenol pyruvat
    6 Pyruvat
    6 2Axit photphoglixeric
    6 3Axit photphoglixeric
    6 1,3Axit photphoglixeric
    Fructo1,6diphotphat
    Chu trình
    Canvil- Benzon
    CO2
    III- THỰC VẬT CAM
    Ban đêm
    (khí khổng mở)
    + Chu trình C4:
    diễn ra ban đêm, lúc khí khổng mở.
    - Cố định CO2 theo:
    - Chất nhận CO2 đầu tiên:
    - Sản phẩm đầu tiên:
    Hợp chất 4 cacbon
    PEP (phôtphoenolpiruvat)
    + Chu trình C3:
    diễn ra ban ngày, lúc khí khổng đóng.
    Ban ngày
    (khí khổng đóng)
    III- THỰC VẬT CAM
    Như vậy về cơ bản quá trình cố định CO2 ở thực vật CAM là giống với thực vật C4. Nhưng có điểm khác biệt, nếu ở thực vật C4 con đường cố định CO2 được phân biệt về mặt không gian, thì ở CAM được phân biệt về thời gian.
    Ý nghĩa của con đường quang hợp của thực vật CAM
    - Đây là con đường quang hợp thích nghi với điều kiện khô hạn của các thực vật mọng nước. Nhờ con đường quang hợp này mà khả năng chịu hạn của chúng rất cao, hơn hẳn các thực vật chịu hạn khác.
    - Do quang hợp trong điều kiện quá khó khăn nên 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.
    III- THỰC VẬT CAM
    Đặc điểm
    giống nhau giữa quá trình cố định CO2 của các nhóm thực vật
    - Cả 3 quá trình đều có chu trình Canvin tạo ra AlPG rồi từ đó hình thành một hợp chất cacbohidrat, axit amin , protein, lipit...
    - Đều có 3 giai đoạn là giai đoạn cố định CO2 , giai đoạn tái cố định CO2 và giai đoạn tái sinh chất nhận CO2.
    Glucose
    Tóm lại qúa trình đồng hóa CO2 ở cây xanh là một quá trình phức tạp bao gồm các hướng khác nhau với những sản phẩm khác nhau, các sản phẩm này có quan hệ mật thiết với các quá trình trao đổi chất khác nhau xẩy ra ở cây xanh.
    Tài liệu tham khảo:
    1.Nguyễn Duy Minh (1981), Quang hợp, NXB Giáo Dục, Tr 68-89
    2. Nguyễn Như Khanh,Cao Phi Bằng (2008), Sinh lý học thực vật, NXB Giáo Dục Tr 195-207
    3.Phạm Đình Thái - Nguyễn Duy Minh - Nguyễn Lương Hùng (1987), Sinh lý học thực vật, NXB Giáo Dục Tr18 - 48
    4.Vũ Văn Vụ(1998) Sinh lý học thực vật, NXB Giáo Dục Tr 88- 103.
    Trang Web:
    http://www.google.com.vn/
    http://vi.wikipedia.org/
    http://www.sinhhocvietnam.com/vn/
    http://vietsciences1.free.fr/
    http://www.hcmbiotech.com.vn/
    http:// www.dthu.edu.vn
    http:// thuviensinhhoc.com
    http://diendankienthuc.net

    Mọi đóng góp xin gửi về: Thachdu@gmail.com
    Tronghongduc@gmail.com
     
    Gửi ý kiến
    print