Bài 9: Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM

Xem Tóm Tắt Bài Viết Này

Tóm tắt lý thuyết

Thực vật C3 gồm từ những loài rêu đến những cây gỗ lớn phân bổ hàu khắp mọi nơi trên Trái đất

Là pha chuyển hóa năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH.
Pha sáng diễn ra ở tilacoit khi có chiếu sáng.
Nguyên liệu: Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được sử dụng để thực hiện quá trình quang phân li nước, O2 được giải phóng là oxi của nước.

2H2O → 4 H+ + 4 e- + O2

Bạn đang đọc: Bài 9: Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM">Bài 9: Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM

Sản phẩm: ATP, NADPH và O2. ATP và NADPH của pha sáng được sử dụng trong pha tối để tổng hợp các hợp chất hữu cơ.

Sơ đồ các quá trình của hai pha trong quang hợp

Chu trình Calvin

Gồm 1 số ít loài thực vật sống ở vùng nhiệt đới gió mùa và cận nhiệt đới như : mía, rau dền, ngô, cao lương, kê …
Gồm quy trình cố định và thắt chặt CO2 trong thời điểm tạm thời ( quy trình C4 ) và tái cố định và thắt chặt CO2 theo quy trình Calvin. Cả 2 quy trình này đều diễn ra vào ban ngày và ở 2 nơi khác nhau trên lá.
- Diễn ra tại 2 loại tế bào là tế bào mô giậu và tế bào bao bó mạch
  
  Xem thêm: Rối loạn thần kinh thực vật có nguy hiểm không?
  - Tại tế bào mô giậu diễn ra tiến trình cố định và thắt chặt CO2 tiên phong
    - Chất nhận CO2 tiên phong là 1 hợp chất 3C ( phosphoenl piruvic – PEP )
    - Sản phẩm không thay đổi tiên phong là hợp chất 4C ( axit oxaloaxetic – AOA ), sau đó AOA chuyển hóa thành 1 hợp chất 4C khác là axit malic ( AM ) trước khi chuyển vào tế bào bao bó mạch
  - Tại tế bào bao bó mạch diễn ra quy trình tiến độ cố định và thắt chặt CO2 lần 2
    - AM bị phân hủy để giải phóng CO2 phân phối cho quy trình Canvin và hình thành nên hợp chất 3C là axit piruvic
    - Axit piruvic quay lại tế bào mô giậu để tái tạo lại chất nhận CO2 tiên phong là PEP
    - Chu trình C3 diễn ra như ở thực vật C3

Sơ đồ chu trình C4

Thực vật C4 ưu việt hơn thực vật C3 :
- Cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bảo hòa ánh sáng cao hơn, nhu yếu nước thấp à thực vật C4 có hiệu suất cao hơn thực vật C3
- Chutrình C4 gồm 2 quy trình tiến độ : quy trình tiến độ đầu theo quy trình C4 diễn ra ở lục lạp của tế bào nhu mô lá, quy trình tiến độ 2 theo quy trình Canvin diễn ra trong lục lạp của tế bào bao bó mạch.

Gồm những loài mọng nước sống ở những sa mạc, hoang mạc và những loài cây cối như dứa, thanh long …
Để tránh mất nước, khí khổng những loài này đóng vào ban ngày và mở vào đêm hôm → cố định và thắt chặt CO2 theo con đường CAM.
Chu trình C4 ( cố định và thắt chặt CO2 ) diễn ra vào đêm hôm lúc khí khổng mở và quy trình tiến độ tái cố định và thắt chặt CO2 theo quy trình Calvin diễn ra vào ban ngày.
- Vào đêm hôm, nhiệt độ môi trường tự nhiên xuống thấp, tế bào khí khổng mở ra, CO2 khuếch tán qua lá vào
  - Chất nhận CO2 tiên phong là PEP và loại sản phẩm không thay đổi tiên phong là AOA
  - AOA chuyển hóa thành AM vận chuyển vào các tế bào dự trữ
    
    Xem thêm: Sinh 11 Bài 12: Hô hấp ở thực vật | Hay nhất Giải bài tập Sinh học 11
- Ban ngày, khi tế bào khí khổng đóng lại :
  - AM bị phân hủy giải phóng CO2 phân phối cho quy trình Canvin và axit piruvic tái sinh chất nhận bắt đầu PEP

sơ đồ quang hợp ở thực vật CAM

Chu trình CAM gần giống với chu trình C4, điểm khác biệt là về thời gian: cả 2 giai đoạn của chu trình C4 đều diễn ra ban ngày ; còn chu trình CAM thì giai đoạn đầu cố định CO2 được thực hiện vào ban đêm khi khí khổng mở và còn giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin thực hiện vào ban ngày khi khí khổng đóng.