Quang hợp ở các nhóm Thực vật

TiÕt 7 bµi 8–
TiÕt 7 bµi 8–
Quang hîp ë c¸c nhãm
Quang hîp ë c¸c nhãm
thùc vËt
thùc vËt
GV: NguyÔn Träng TuyÓn
GV: NguyÔn Träng TuyÓn
Tr­êng THPT B
Tr­êng THPT B
Phñ
Phñ


Lý
Lý

Nội dung
Nội dung
1.
1.
Nêu khái niệm 2 pha của quang hợp
Nêu khái niệm 2 pha của quang hợp
2.
2.
Trình bày nội dung pha sáng với các phản ứng

Trình bày nội dung pha sáng với các phản ứng
kích thích hệ sắc tố, quang phân ly nước, quang
kích thích hệ sắc tố, quang phân ly nước, quang
hoá sơ cấp.
hoá sơ cấp.
3.
3.
Bản chất pha tối; vẽ chu trình cố định CO
Bản chất pha tối; vẽ chu trình cố định CO
2
2
ở các
ở các
nhóm thực vật C
nhóm thực vật C
3
3
; C
; C
4
4
; CAM và phân biệt quá
; CAM và phân biệt quá
trình cố định CO
trình cố định CO
2
2
ở 3 nhóm này.
ở 3 nhóm này.

I. Kh¸i niÖm hai pha cña quang hîp
I. Kh¸i niÖm hai pha cña quang hîp
Xem
Xem


phim
phim


Dựa vào sơ đồ nêu đặc điểm mỗi pha, vị trí,
Dựa vào sơ đồ nêu đặc điểm mỗi pha, vị trí,
nguyên liệu và đặc điểm mỗi pha?
nguyên liệu và đặc điểm mỗi pha?

Pha sáng:
Pha sáng:
là pha oxi hoá nước để sử dụng H
là pha oxi hoá nước để sử dụng H
+
+
và
và
điện tử -> ATP, NADH, và giải phóng O
điện tử -> ATP, NADH, và giải phóng O
2
2
vào khí
vào khí
quyển

quyển

Vị trí: diễn ra trên màng Thylakoit.
Vị trí: diễn ra trên màng Thylakoit.

Sản phẩm: ATP, NADPH, O
Sản phẩm: ATP, NADPH, O
2
2

Pha tối:
Pha tối:
là pha khử CO
là pha khử CO
2
2
nhờ ATP, NADPH để tạo
nhờ ATP, NADPH để tạo
ra hợp chất hữu cơ.
ra hợp chất hữu cơ.

Vị trí: chất nền Stroma
Vị trí: chất nền Stroma

Sản phẩm: glucozo
Sản phẩm: glucozo

Quang hîp ë c¸c nhãm
Quang hîp ë c¸c nhãm
thùc vËt

thùc vËt

Pha sáng
Pha sáng

Pha sáng
Pha sáng

Xảy ra trên màng thilakoid
Xảy ra trên màng thilakoid

Là quá trình
Là quá trình oxihóa,nhờ sự kích
thích của hệ sắc tố thực vật
NLASMT để sử dụng cho các quá
trình:
Quang hoá sơ cấp
Quang phân ly nước
Phosphoryl hoá, quang hoá
Sun
Chlorophyll passes energy down through the
electron transport chain.
for the use in
light-independent
reactions
bonds
P
to ADP
formin
g ATP

oxygen
released
splits
H
2
O
H
+
NADP
+
NADPH
Light energy transfers to chlorophyll.
Energized electrons provide energy that

Giai đoạn quang ho
Giai đoạn quang ho
á sơ cấp
á sơ cấp


Chl +
Chl +


h
h
ν
ν

Chl
Chl
*
*


Chl
Chl
Bao gồm
Bao gồm
-Quá trình hấp thụ năng lượng
-Quá trình hấp thụ năng lượng


-Sự di trú tạm thời năng lượng trong cấu trúc
-Sự di trú tạm thời năng lượng trong cấu trúc
của phân tử chlorophin
của phân tử chlorophin

Trong mỗi bước
Trong mỗi bước
cña
cña
chuỗi vận chuyển điện tử,
chuỗi vận chuyển điện tử,
electron bị mất dần năng lượng
electron bị mất dần năng lượng


Chlorophin ở trạng

thái bình thường
Chlorophin trạng
thái kích thích
Chlorophin ở trạng
thái bền thứ cấp

PSI PSII
Hệ sắc tố hệ sắc tố sóng dài
(Chl a có cực đại hấp
thụ λ=680-700nm)
Cả hệ sắc tố sóng dài
và sóng ngắn (Chl a
hấp thụ CĐ <680nm
vá các sắc tố phụ
khác)
Trung tâm phản ứng P
700
P
680
Chất nhận e đầu tiên P
430
C
550

Quang phân li nước
Quang phân li nước



O

O
2
2
giải phóng trong quá trình quang hợp của cây xanh là
giải phóng trong quá trình quang hợp của cây xanh là
O
O
2
2
lấy từ H
lấy từ H
2
2
O
O


2
2
H
H
2
2
O
O
4H
4H
+
+
+

+
O
O
2
2



Cơ chế
Cơ chế


- Chl hấp thụ 4 photon ánh sáng để trở thành trạng thái kích
- Chl hấp thụ 4 photon ánh sáng để trở thành trạng thái kích
thích:
thích:


4Chl + 4hv 4 Chl*
4Chl + 4hv 4 Chl*


- Chl* tham gia vào quá trình quang phân ly nước:
- Chl* tham gia vào quá trình quang phân ly nước:


4 Chl* + 4
4 Chl* + 4
H
H

2
2
O
O


4 ChlH + 4 OH-
4 ChlH + 4 OH-


4 OH- 2
4 OH- 2
H
H
2
2
O
O
+
+
O
O
2
2

Photphorin hóa
Photphorin hóa


Quá trình vận chuyển e này có một tác động nữa, nó cho

Quá trình vận chuyển e này có một tác động nữa, nó cho
phép để bơm H+ qua màng thilakoid từ bên ngoài chất
phép để bơm H+ qua màng thilakoid từ bên ngoài chất
nền stroma vào bên trong. Hoạt động này tạo ra một
nền stroma vào bên trong. Hoạt động này tạo ra một
gradient proton .
gradient proton .
ADP + P ATP
ATPase
P

Con đường electron vòng

Chu trình e không vòng
Con đường e không vòng


Khi
Khi
nồng độ NADP đã tích lũy đủ
nồng độ NADP đã tích lũy đủ
nhưng
nhưng
thực vật vẫn cần năng lượng (ATP), thì con
thực vật vẫn cần năng lượng (ATP), thì con
đường không vòng sẽ chuyển thành dạng
đường không vòng sẽ chuyển thành dạng
vòng gọi là
vòng gọi là
sự photphorinhóa vòng.

sự photphorinhóa vòng.

Photphorin hóa vòng
Photphorin hóa vòng

Chỉ sử dụng PSI
Chỉ sử dụng PSI



Chuỗi truyền điện tử của
Chuỗi truyền điện tử của
PSI vận chuyển các e của
PSI vận chuyển các e của
nó trực tiếp từ feredoxin
nó trực tiếp từ feredoxin
tới phức hệ cytochrome
tới phức hệ cytochrome
bf, thay cho NADP.
bf, thay cho NADP.



Không có sản phẩm O2
Không có sản phẩm O2

Gradient proton được tạo
Gradient proton được tạo
ra được cung cấp cho
ra được cung cấp cho

ATP synthease để tạo
ATP synthease để tạo
ATP.
ATP.

Mối quan hệ giữa 2 con đường
Mối quan hệ giữa 2 con đường

Trong quá trình quang hợp cần sự phối hợp nhịp nhàng
Trong quá trình quang hợp cần sự phối hợp nhịp nhàng
giữa 2 con đường. Nếu chỉ có con đường không vòng thì
giữa 2 con đường. Nếu chỉ có con đường không vòng thì
thiếu ATP.
thiếu ATP.

Quá trình photphorin hóa không vòng tiến hóa hơn, vì quá
Quá trình photphorin hóa không vòng tiến hóa hơn, vì quá
trình này chỉ gặp ở thực vật bậc cao , nó sử dụng cả 2 hệ
trình này chỉ gặp ở thực vật bậc cao , nó sử dụng cả 2 hệ
thống quang hóa, sản phẩm phong phú hơn
thống quang hóa, sản phẩm phong phú hơn
.
.

Photphorin hóa vòng
Photphorin hóa vòng
Photphorin hóa không
Photphorin hóa không
vòng
vòng

Con đường đi của
Con đường đi của
điện tử
điện tử
Vòng
Vòng
(e qua dãy truyền điện tử rồi
(e qua dãy truyền điện tử rồi
trở về chl)
trở về chl)
Không vòng
Không vòng
(e từ chl chuyển đến
(e từ chl chuyển đến
khử NADP, e bù lại cho
khử NADP, e bù lại cho
chl là e của H
chl là e của H
2
2
O)
O)
Sản phẩm
Sản phẩm
Chỉ tạo ATP
Chỉ tạo ATP
ATP,NADH
ATP,NADH
2
2

và O
và O
2
2
Chuỗi truyền điện
Chuỗi truyền điện
tử
tử
ferredoxin, xitocrom b6,
ferredoxin, xitocrom b6,
xitocrom f
xitocrom f
-
plastoquinon,
plastoquinon,
plastoxyanin và
plastoxyanin và
xitocrom 7
xitocrom 7
Hệ sắc tố
Hệ sắc tố
PSI
PSI
PSI và PSII
PSI và PSII

Phương trình phản ứng
Phương trình phản ứng
quang
quang

hoá
hoá
:
:
12H
12H
2
2
O + 18ADP + 18 P + 12 NADP
O + 18ADP + 18 P + 12 NADP
+
+
=>
=>
18 ATP + 12 NADPH + 6 O
18 ATP + 12 NADPH + 6 O
2
2


Kết quả
Kết quả
:
:
Pha sáng tạo 18
Pha sáng tạo 18
ATP,
ATP,

12 NADPH
12 NADPH
đi vào pha tối tạo
đi vào pha tối tạo
nên mối quan hệ giữa 2 pha
nên mối quan hệ giữa 2 pha
trong quang hợp.
trong quang hợp.
6 O
6 O
2
2


giải
giải
phóng vào khí quyển.
phóng vào khí quyển.
Chloroplast
Light
O
2
Sugars
CO
2
Light-
Dependent
Reactions
Calvin
Cycle

NADPH
ATP
ADP + P
NADP
+
Chloroplast

2.
2.
Pha tối
Pha tối

Không có sự tham gia trực tiếp của ánh sáng;
Không có sự tham gia trực tiếp của ánh sáng;

Xảy ra trong
Xảy ra trong
chất
chất


nền
nền


của lục lạp
của lục lạp
(
(
Phim

Phim
2)
2)

Khử CO
Khử CO
2
2
bằng ATP và NADPH để đưa nó vào
bằng ATP và NADPH để đưa nó vào
hợp chất hữu cơ (cố định Cacbon).
hợp chất hữu cơ (cố định Cacbon).

Quá trình cố định CO
Quá trình cố định CO
2
2
ở thực vật C
ở thực vật C
3
3

TV C
TV C
3
3
sống trong điều kiện khí hậu ôn hoà
sống trong điều kiện khí hậu ôn hoà
về as, [CO
về as, [CO

2
2
], [O
], [O
2
2
], nhiệt độ; phân bố chủ yếu
], nhiệt độ; phân bố chủ yếu
ở vùng ôn đới và á nhiệt đới.
ở vùng ôn đới và á nhiệt đới.

Gặp ở họ lúa, đậu và đa số cây trồng.
Gặp ở họ lúa, đậu và đa số cây trồng.

Quá trình cố đinh CO
Quá trình cố đinh CO
2
2
theo chu trình Calvin
theo chu trình Calvin
diễn ra ở tế bào mô giậu trong chất nên
diễn ra ở tế bào mô giậu trong chất nên
Stroma của lục lạp.
Stroma của lục lạp.

Chu trình Calvin
Chu trình Calvin

Do nhà bác học người Mỹ
Do nhà bác học người Mỹ

đưa ra từ năm 1951;
đưa ra từ năm 1951;

Hợp chất đầu tiên trong
Hợp chất đầu tiên trong
đó CO
đó CO
2
2
được cố định là
được cố định là
photphoglixeric (APG);
photphoglixeric (APG);

Chất nhận CO
Chất nhận CO
2
2
đầu tiên
đầu tiên
là ribulozodiphotphat
là ribulozodiphotphat
(RiDP);
(RiDP);

Gồm 3 giai đoạn.
Gồm 3 giai đoạn.

Chu trình Calvin
Chu trình Calvin

1.
1.
RuBP được
RuBP được
cacboxi hoá thành
cacboxi hoá thành
2 phân tử APG;
2 phân tử APG;
2.
2.
APG bị khử thành
APG bị khử thành
ALPG;
ALPG;
3.
3.
Phục hồi chất
Phục hồi chất
nhận RuBP
nhận RuBP