quang hợp
I. Vai trò của quang hợp
II. Bộ máy quang hợp
quang hợp
Quang hợp là gì?
PTTQ của quang hợp?
I. Vai trò của quang hợp
I. Vai trò của quang hợp
Quang hợp: l� qúa trình tổng hợp chất hữu cơ ( đường glucôzơ) từ chất vô cơ
(co2 và H2O) nhờ năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi hệ sắc tố thực vật
Phương trình tổng quát:

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6H2O

CO2 + 2H2A + ánh sáng [CH2O] + H2O + 2A
SUN
photons
I. Vai trò của quang hợp
I. Vai trò của quang hợp
Quá trình quang hợp có vai trò gì đối với thực vật và môi trường sống? Giải thích?
I. Vai trò của quang hợp
1. Tạo chất hữu cơ
2. Tích luỹ năng lượng
3. Quang hợp giữ trong sạch bầu khí quyển
1. Lá- cơ quan quang hợp
2. Lục lạp- bào quan thực hiện chức năng quang hợp
3. Hệ sắc tố quang hợp
II. Bộ máy quang hợp
1.Lá – cơ quan quang hợp
lá có hình dạng ngoài thích hợp với chức năng QH như thế nào?
1.Lá – cơ quan quang hợp
Lá dạng bản,phiến mỏng, dạng lưỡi kiếm, nhiều loài chia thuỳ
 tăng diện tích bề mặt tiếp xúc ánh sáng
a. Hình dạng ngoài
Lá cây ưa sáng thường dày hơn lá cây ưa bóng
 có t¸c dông bảo vệ
1.Lá – cơ quan quang hợp
b. Sự sắp xếp lá trên cây
phù hợp với các điều kiện chiếu sáng khác nhau
mang đặc tính hướng quang ngang , thường vuông góc với tia sáng mặt trời để nhận được nhiều năng lượng ánh sáng nhất
1.Lá – cơ quan quang hợp
b. Sự sắp xếp lá trên cây
Lá có kh? n?ng d?ch chuy?n để t?o ph?n ?ng t? ?i?u ch?nh ỏnh sỏng
VD: Ở cỏ linh lăng, đậu nành, đậu lupin, một số cây dại thuộc họ cẩm quỳ
1.Lá – cơ quan quang hợp
b. Sự sắp xếp lá trên cây
ý nghĩa :
Tăng thời gian ở vị trí gần như vuông góc với các tia sáng
 nhận được nhiều năng lượng nhất :
Giảm bề mặt tiếp xúc với bức xạ ánh sáng khi cường độ chiếu sáng quá mạnh có hại cho quá trình quang hợp (cây trinh nữ,…)
Quan sát hình vẽ và chứng tỏ
cấu tạo giải phẫu
của lá thích nghi cao với sự
hấp thụ ánh sáng?
1.Lá – cơ quan quang hợp
Mô giậu
Mô xốp
Bó mạch
Biểu bì
c. Cấu tạo giải phẫu lá : thích nghi cao độ với sự hấp thụ ánh sáng
1.Lá – cơ quan quang hợp
Lớp mô đồng hoá của lá
- Các tế bào biểu bì : dạng lồi giống như một thấu kính  hội tụ ánh sáng, tăng lượng ánh sáng tiếp xúc với các lục lạp tối đa
- Các tế bào mô giậu : trụ cột, xếp song song,chứa nhiều lục lạp  tăng khả năng hấp thụ ánh sáng.
1.Lá – cơ quan quang hợp
c. Cấu tạo giải phẫu lá : thích nghi cao độ với sự hấp thụ ánh sáng
Lớp mô xốp
Các tế bào mô xốp:
hình dạng và kích thước không theo quy luật tạo thành các khoảng gian bào rỗng
tạo ra nhiều bề mặt phản xạ và khúc xạ ánh sáng
gây ra hiện tượng phân tán ánh sáng
làm tăng độ dài quãng đường phôton dịch chuyển (4 lần so với độ dày lá),
1.Lá – cơ quan quang hợp
c. Cấu tạo giải phẫu lá : thích nghi cao độ với sự hấp thụ ánh sáng
Lớp mô xốp
- Mạng lưới mạch dẫn dày đặc  dẫn nước và muối khoáng cho quá trình quang hợp
2. Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Lục lap có đặc điểm hình thái,
cấu tạo như thế nào
để phù hợp với chức năng QH?
a.Hình thái lục lạp :
2. Lục lạp- bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Rất đa dạng ở các loài thực vật bậc thấp do không bị ánh sáng Mặt Trời trực tiếp thiêu đốt quá nóng
Hình bầu dục ở các thực vật bậc cao  thuận lợi cho quá trình tiếp nhận ánh sáng Mặt trời.
2. Lục lạp- bào quan thực hiện chức năng quang hợp
a.Hình thái lục lạp :
Trong lá lục lạp ở những vị trí khác nhau có thể có hình dạng hơi khác nhau để phù hợp với chức năng
VD: lục lạp tế bào mô giậu và tế bào bao bó mạch ở thực vật C4
b. Sự phân bố của lục lạp theo không gian và thời gian .
- Trong lá, lục lạp tập trung ở các tế bào mô giậu, ở mặt trên của lá, những vùng cảm quang, những lớp tế bào trên
2. Lục lạp- bào quan thực hiện chức năng quang hợp
 tăng sự hấp thụ năng lượng bức xạ Mặt Trời
- Trong tế bào lục lạp tập trung ở nền tế bào chất gần với các mạng lưới nội chất
2. Lục lạp- bào quan thực hiện chức năng quang hợp
b. Sự phân bố của lục lạp theo không gian và thời gian .
 thuận lợi cho sự vận chuyển các chất cần thiết cho quá trình quang hợp và các sản phẩm quang hợp
c. Sự di chuyển của lục lạp
Phổ biến ở tảo, rêu và thực vật bậc cao
Điều kiện ánh sáng yếu: lục lạp tập trung ở các lớp tế bào trên bề mặt và quay phía có diện tích tiếp xúc lớn lên bề mặt
2. Lục lạp- bào quan thực hiện chức năng quang hợp
 tăng sự hấp thụ ánh sáng
Điều kiện ánh sáng quá mạnh: lục lạp rời khỏi bề mặt
2. Lục lạp- bào quan thực hiện chức năng quang hợp
c. Sự di chuyển của lục lạp
 có thể giảm 15% cường độ hấp thụ bức xạ ánh sáng
Lá kiểm soát được lượng ánh sáng hấp thụ
Quan sát hình vẽ và mô tả cấu trúc lục lạp?
2. Lục lạp- bào quan thực hiện chức năng quang hợp
tilacôit
d. Cấu trúc bên trong của lục lạp
2. Lục lạp- bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Chất n?n:(strôma)
lỏng nhày, không màu, chứa nhiều loại enzym tham gia vào quá trình khử CO2.
Các hạt grana,các đĩa tilacoit
Có màng riêng bao bọc, sắp xếp thành các chồng
Các hạt grana,các đĩa tilacoit
2. Lục lạp- bào quan thực hiện chức năng quang hợp
d. Cấu trúc bên trong của lục lạp
chứa hệ các sắc tố, protein, lipoit, các thành phần truyền điện tử như xictocrom,ferredoxin, quantoxom
đơn vị chức năng của lục lạp
2. Lục lạp- bào quan thực hiện chức năng quang hợp
d. Cấu trúc bên trong của lục lạp
Các hạt grana,các đĩa tilacoit
Các hạt grana, đĩa tilacoit có tác dụng định vị và tăng diện tích bề mặt diễn ra các phản ứng trong quá trình quang hợp
3. Hệ sắc tố quang hợp
a. Các nhóm sắc tố:
Mọi sinh vật quang hợp đều có Chlorophyll a.
Các sắc tố phụ bao gồm Chl b, c, d; carotenoid; phycobilin ở thực vật bậc thấp
Chlorophyll a:
C55H72O5N4Mg
Chlorophyll b:
C55H70O6N4Mg
Chlorophyll bao gồm 4 nhân pyron liên kết với nhau bằng các cầu nối metyl để tạo vòng porphyrin với các nguyên tử Mg ở giữa.
3. Hệ sắc tố quang hợp
a. Các nhóm sắc tố:
Quang phổ hấp thụ: 2 vùng hấp thụ là xanh lam (430nm) và đỏ (662nm)
3. Hệ sắc tố quang hợp
b. Vai trò của các nhóm sắc tố trong quang hợp
Là thành phần quan trọng nhất trong quá trình quang hợp
- Tỷ lệ giữa các nhóm sắc tố trong lá rất phức tạp biến đổi theo nhóm loài thức vật và thời gian sinh thái của cây.
Nguyên nhân do hệ sắc tố thực vật rất phức tạp trong đó clorophin là thành phần quan trọng nhất vì đây là nhóm sắc tố có khả năng thực hiện chức năng quang hợp đầy đủ, ổn định và trực tiếp nhất.
- Cây ưa bóng và đa số loài tảo có nhiều clorophin hơn cây ưa sáng trong đó tỉ lệ clorophin b cũng tăng phù hợp với điều kiện ánh sáng khuyếch tán giàu tia bước sóng ngắn
Sắc tố clorophin
Trong phân tử có nhiều nối đôi cách đều, là kiểu nối đôi cộng đồng thể hiện khả năng hấp thụ mạnh năng lượng ánh sáng.Trong cấu tạo có nhiều nguyên tử đứng độc lập tương đối xa nhân trung tâm nên dễ dàng bị kích thích bởi photon ánh sáng.
Clorophin không được phân bố đều giữa các tế bào mà được giữ trong các lục lạp  tạo hiệu ứng tập trung năng lượng bức xạ ánh sáng trong cơ quan chuyên hoá, làm tăng hiệu quả qt quang hợp đồng thời có tác dụng bảo vệ tế bào (tổng lượng ánh sáng được hấp thụ có thể được điều chỉnh, nhỏ hơn trong dung dịch)
Nhóm carotenoit
Lọc ánh sáng, bảo vệ clorophin
Tham gia vào quá trình quang hợp bằng cách tiếp nhận năng lượng ánh sáng Mặt trời và truyền năng lượng ánh sáng này choclorophin
Xantophin tham gia vào quá trình phân ly nước và thải O2
Nhóm sắc tố dịch bào
Trong phần lớn trường hợp quang phổ hấp thụ của antoxyan bổ sung cho quang phổ hấp thụ của clorophin, biến năng lượng thành dạng nhiệt năng sưởi ấm cho cây
 màu sắc của thực vật vùng ôn đới sặc sỡ hơn
Có thể còn liên quan đến hoạt động của khí khổng (do làm tăng hàm lượng CO2 trong gian bào, tăng khả năng giữ nước của tế bào khi bị hạn và gió khô