Sinh học 11 Bài 9 Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo, Cánh diều

Quá trình quang hợp chia thành 2 pha : pha sáng và pha tối.

Quá trình quang hợp ở các nhóm thực vật C₃, C₄ và CAM chỉ khác nhau chủ yếu trong pha tối

I. THỰC VẬT C₃

1. Pha sáng

- Pha sáng của quang hợp 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

- Nguyên liệu : năng lượng ánh sáng mặt trời và ôxi được giải phóng qua quang phân li nước

- Sản phẩm của pha sáng: ATP, NADPH và O₂.

2. Pha tối

- Pha tối (pha cố định CO₂ diễn ra ở chất nền (strôma) của lục lạp.

- Nguyên liệu : CO₂ và sản phẩm của pha sáng là ATP và NADPH

- Sản phẩm : cacbohidrat

- Pha tối diễn ra theo chu trình Canvin, có 3 giai đoạn:

   + Giai đoạn cố định CO₂ : CO₂ bị khử để tạo nên sản phẩm đầu tiên của quang hợp là hợp chất 3C axit photphoglixeric (APG)

   + Giai đoạn khử axit photphoglixeric (APG) thành aldehit photphoglixeric (AlPG)

   + Giai đoạn tái sinh chất nhận ban đầu là ribulozo – 1,5 – điphotphat (Rib – 1,5 – điP)

Kết thúc giai đoạn khử có phân tử AlPG, là chất khởi đầu để tổng hợp nên C₆H₁₂O₆ , rồi từ đó tổng hợp nên tinh bột, saccarozo, axit amin, lipit trong quang hợp.

II. THỰC VẬT C₄

1. Đại diện

Gồm một số loài thực vật sống ở vùng nhiệt đới như : mía, rau dền, ngô, cao lương, kê…

2. Chu trình quang hợp ở thực vật C₄

Pha tối gồm chu trình quang hợp ở thực vật C₄ bao gồm: cố định CO₂ tạm thời (chu trình C₄) và tái cố định CO₂ theo chu trình Canvin. Cả hai chu trình đều diễn ra vào ban ngày, nhưng ở 2 loại tế bào khác nhau trên lá.

- Giai đoạn cố định CO₂ tạm thời diễn ra ở tế bào mô giậu

   + Chất nhận CO₂ đầu tiên là 1 hợp chất 3C (photphoenol pyruvic – PEP)

   + Sản phẩm ổn định đầu tiên là hợp chất 4C (axit oxaloaxetic – AOA), sau đó chuyển hóa thành một hợp chất 4C khác là axit malic (AM) trước khi chuyển vào tế bào bao bó mạch

- Giai đoạn tái cố định CO₂ diễn ra ở tế bào bao bó mạch

   + AM bị phân hủy để giải phóng CO₂ cung cấp cho chu trình Canvin và hình thành nên hợp chất 3C là axit pyruvic

   + Axit pyruvic quay lại tế bào mô giậu để tái tạo chất nhận CO₂ đầu tiên là PEP

   + Chu trình C₃ diễn ra như ở thực vật C₃

- Thực vật C₄ ưu việt hơn thực vật C₃ : cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO₂ thấp hơn, điểm bão hòa ánh sáng cao hơn, thoát hơi nước thấp hơn. Nhờ vậy, thực vật C₄ có năng suất cao hơn thực vật C₃ .

III. THỰC VẬT CAM

- Thực vật CAM gồm những loài mọng nước, sống ở vùng hoang mạc khô hạn (xương rồng) và các loài cây trồng như dứa, thanh long. Để tránh mất nước do thoát hơi nước, khí khổng của các loài này đóng vào ban ngày và mở vào ban đêm. Do đó thực vật CAM cố định CO₂ theo con đường CAM.

- Con đường CAM giống với con đường C₄ chỉ khác là về thời gian: cả hai giai đoạn của con đường C₄ đều diễn ra vào ban ngày, còn đối với con đường CAM thì : giai đoạn cố định CO₂ tạm thời được thực hiện vào ban đêm, lúc khí khổng mở; còn giai đoạn tái cố định CO₂ theo chu trình Canvin được thực hiện vào ban ngày, lúc khí khổng đóng.