sinh lý thực vật

SEMINA
Trường: Đại học Đồng Tháp
Khoa: Sinh học
Lớp: CĐSSH08A
GVHD: Võ Thị Phượng
Nhóm SVTH: Nhóm 3

CON ĐƯỜNG
PENTOZOPHOTPHAT,
CON ĐƯỜNG LÊN MEN,
VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
ĐẾN QUÁ TRÌNH HÔ HẤP Ở
THỰC VẬT
CHỦ ĐỀ:

Trong cơ thể sinh vật, sự phân giải glucozo
đến sản phẩm cuối cùng là CO
2
và H
2
O còn
theo con đường oxy hóa trực tiếp glucoza tạo
ra dehydrogenaza khử NADPH và Ribozo-5-
phosphat.
Con đường này diễn ra chủ yếu ở mô gan,
mô mỡ, mô lá, nơi thực hiện phản ứng tối của
quá trình quang hợp.
1.CON ĐƯỜNG PENTOZOPHOTPHAT

Nét đặc trưng của chu trình này là 6

phân tử hexose tham gia vào chuỗi chuyển
hóa thì 5 hân tử được tái sinh, chỉ có 1 phân
tử được oxy hóa theo phương trình thông
thường của hô hấp:
C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
→ CO
2
+ H
2
O+ 2870KJ
Con đường pentozophotphat gồm 2 pha
chính là:

Pha oxy hóa

Pha không oxy hóa.
1.CON ĐƯỜNG PENTOZOPHOTPHAT:

a. Pha oxy hóa: (giai đoạn oxy hóa glucozo)
Phân giải glucozo-6-phosphat thành
ribulozo-5- phosphat và 2 NADPH, gồm 3 phản
ứng:
1.CON ĐƯỜNG PENTOZOPHOTPHAT

- Oxy hóa glucozo-6-phosphat thành 6-
phosphogluconolacton và NADPH dưới tác
dụng của glucozo-6-phosphat
dehydrogenaza .

- Thủy phân 6- photphogluconolacton thành 6-
phosphogluconat
- Khử cacboxyl hóa oxy hóa: 6-
photphogluconat cacboxyl hóa thành ribulozo-
5-photphat và NADPH
1.CON ĐƯỜNG PENTOZOPHOTPHAT:

O
OH
OH
H
OH
OH
PO
3
-2
- O - CH
2
α - D- glucozo - 6 - phosphat
Glucozo - 6 - phosphat
dehydrogenaza
NADP
+
NADPH + H
+

6 - phosphat - D - glucono - δ - lacton
O
OH
H
OH
OH
PO
3
-2
- O - CH
2
O
Glutonolactonaza
H
+
H
2
O
6 - phosphat - D - gluconat
COOH
C
C
C
C
CH
2
O - PO
3
2-
H

OH
HO
H
H
OH
H
OH
6- phosphogluconat
dehyrogenaza
3 - xeto - 6 - phospho - D - gluconat
NADP
+
NADPH + H
+
COO
-
C
C
C
C
CH
2
O - PO
3
2-
H
OH
H
OH
H

OH
O
CH
3
OH
C
C
C
CH
2
O - PO
3
2-
H
OH
H
OH
O
D - Ribulozo - 5 phosphat
H
+
CO
2
Hình X.5: Con ñöôøng pentozo phosphat (pha oxy hoùa)
Con đường pentozo photphat (pha oxy hoá)

b. Pha không oxy hóa: (giai đoạn chuyển
hóa)
1.CON ĐƯỜNG PENTOZOPHOTPHAT
Gồm các phản ứng biến đổi tương hỗ

chuyển hóa các phân tử đường để tái tạo
chất ban đầu là hexose-6-photphat và khép
kín chu trình
- Đồng phân hóa ribulozo-5- phosphat
thành ribozo-5- phosphat và xylulozo-5-
phosphat dưới tác dụng của ribozo-5-
phospho izomeraza và ribulozo-5- phosphat
epimeraza.

- Phản ứng biến đổi trung gian giữa các
trioza, pentoza và hexoza dưới tác dụng của
transxetolaza và transaldoza.
1.CON ĐƯỜNG PENTOZOPHOTPHAT
- Phản ứng vận chuyển nhóm xeto của
xylulozo-5-phosphat cho ribozo-5- phospho
tạo thành sedoheptulozo-7-phosphat và
glyceraldehit-3-phosphat dưới tác dụng của
transxetolaza.

- Phản ứng vận chuyển 1 phân tử 3C
của sedoheptulozo-7-phosphat cho
glyceraldehit-3-phosphat tạo thành fructozo-
6-phosphat và erytrozo - 4- phosphat dưới
tác dụng của transaldoza.
1.CON ĐƯỜNG PENTOZOPHOTPHAT
- Phản ứng vận chuyển nhóm xeto thứ 2
của xylulozo-5-phosphat cho glyceraldehit-3-
phosphat dưới tác dụng của transxetolaza

Như vậy pha không oxy hóa đã sinh tổng

hợp được ribozo-5- phosphat, glyceraldehit-3-
phosphat và fructozo-6-phosphat.
Tóm tắt các phản ứng của giai đoạn biến
đổi tương hỗ như sau:
3Ribozo-5- phosphat ↔ 2fructozo-6-
phosphat + glyceraldehit-3-phosphat.
1.CON ĐƯỜNG PENTOZOPHOTPHAT


Ý NGHĨA:
- Đây là quá trình phân hủy triệt để
C
6
H
12
O
6
thay cho con đường đường phân –
chu trình Krebs
- Năng lượng do chu trình cung cấp
tương đương con đường đường phân – chu
trình Krebs nên góp phần quan trọng trong
việc tạo năng lượng cho cơ thể hoạt động

- Chu trình pentozo – photphat tạo ra
nhiều sản phẩm trung gian quan trọng, đó là
các đường photphat
- Những sản phẩm trung gian này làm
cơ chất cho nhiều chu trình trao đổi chất khác
của cơ thể thực vật, đặc biệt là chu trình

Calvin trong quang hợp
Ý NGHĨA:

- Chu trình calvin và chu trinh pentozo
photphat có nhiều cơ chất giống nhau nên
sản phẩm trung gian của con đường này
có thể lôi kéo sang làm cơ chất cho con
đường kia.
- Ngoài ra các sản phẩm trung gian
của pentozo- photphat còn tham gia tổng
hợp các hợp chất thứ cấp( từ C4 tổng hợp
cumarin, lisulin, axit benzoic, plavonic…), 1
số axit amin( tyrozin…)
Ý NGHĨA:

- Ngoài ra các sản phẩm trung gian
của pentozo- photphat còn tham gia tổng
hợp các hợp chất thứ cấp ( từ C4 tổng
hợp cumarin, lisulin, axit benzoic,
plavonic…), 1 số axit amin ( tyrozin…)
Ý NGHĨA:

Về mặt năng lượng: chu trình pentozo
photphat tạo ra 12 NADP → qua chuỗi hô
hấp → 36 ATP( 3ATP + 12 = 36ATP) chu trình
sử dụng 1ATP để hoạt hóa glucozo →
glucozo 6P
Như vậy khi phân hủy 1 glucozoqua chu
trình pentozo photphat → cho cơ thể 35ATP
gần tương đương với năng lượng tích lũy

được trong đường phân và chu trình Krebs
Ý NGHĨA:

Theo sơ đồ hô hấp thì sư lên men là 1
nhánh sau giai đoạn đường phân trong điều
kiện yếm khí.
Nó phản ánh phương thức khai thác
năng lượng theo bậc tiến hóa thấp, chính vì
vậy mà sinh vật bậc cao( có ti thể) cũng có
khả năng khai thác năng lượng bằng cách
lên men trong điều kiện cần thiết .
2.CON ĐƯỜNG LÊN MEN

Có 2 hướng len men có thê xảy ra trong cây là:
2.2.1. Lên men rượu etylic
Dưới tác dụng của enzym decacboxylaza,
axit pyruvic sẽ bị khử cacboxin hóa giải phóng
khí cacbonic và aldehytacetic.
2.CON ĐƯỜNG LÊN MEN

OCH
3
+
CO
2
C OC OH OCH
3
C H
decacboxylaza

Phản ứng xảy ra như sau:
C OCH
3
H
2
H
NAD
NADH
2
OCH
3
C H
Nhờ có NADH
2
aldehyt acetic bị khử
thành rượu:


Sản phẩm cuối cùng của lên men rượu là
rượu ethylic và khí CO
2
.

3.3.2. Lên men axit lactic
Sự lên men lactic tiến hành bởi các vi
khuẩn lactic (lúc muối dưa, làm sữa chua, làm
tương…)
Axit pyruvic bị khử trực tiếp bởi NADH
2

dưới tác dụng của enzym dehydrogenaza tạo
axit lactic.
CH
3
COCOOH CH
3
CHOHCOOH



NADH
2
NAD

Hô hấp là quá trinh sinh lí trung tâm của
mọi con đường trao đổi chất và năng lượng
trong tế bào và cơ thể.
Chính vì vậy nó chịu tác động của nhiều
yếu tố nội tại và môi trường, mức độ tác động
đó thường được đánh giá bằng những đại
lượng đặc trưng cho quá trình hô hấp như
cường độ hô hấp, hệ số hô hấp, hoạt độ của
enzym hô hấp ….
3. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
QUÁ TRÌNH HÔ HẤP

Có rất nhiều yếu tố môi trường ảnh
hưởng đến quá trình hô hấp của sinh vật nói
chung và thực vật nói riêng. Các yếu tố đó là
nhiệt độ, oxy, cacbonic, nước, khoáng, ánh

sáng
Việc nghiên cứu các yếu tố này đặc biệt
có ý nghĩa đối với chế độ hô hấp của hạt
giống (khi bảo quản và khi ủ mầm), chế độ hô
hấp của rau quả tươi, của cây ươm, cành
chiết, sự ra hoa kết trái, sự ngủ nghỉ của mầm
chồi…
3. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
QUÁ TRÌNH HÔ HẤP

Hô hấp bao gồm các phản ứng hóa sinh
dưới sự xúc tác của các enzym. Vì vậy hô
hấp cũng tuân theo quy tắc của Van Hoft là
hệ số nhiệt độ của phản ứng bằng 2.
3.1. Các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến
hô hấp thực vật:
3.1.1 Nhiệt độ
Tuy nhiên, thực vật là cơ thể sống nên
quy tắc Van Hoft chỉ đúng trong 1 giới hạn nhất
định (0-40
o
C). Vượt quá giới hạn đó thì hô hấp
không bình thường nữa vì nguyên sinh chất dễ
bị biến tính …

Giới hạn nhiệt độ của hô hấp : sự phụ
thuộc của cường độ hhoo hấp với nhiệt độ có
thể biểu diễn bằng đường cong của 1 đỉnh
cực đại.
Nhiệt độ tối thấp : nhiệt độ thấp nhất mà

cây bắt đầu có biểu hiện hô hấp khoảng
-10
o
C - 0
o
C tuỳ theo loài và vùng sinh thái mà
nó sống. Thậm chí 1 số thực vật vùng hàn
đới như thông lá nhọn có thể hô hấp ở 25
o
C