SO SÁNH ĐẶC ĐIỂM QUANG HỢP
CỦA CÁC NHÓM THỰC VẬT C3, C4 VÀ CAM
Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Thị Kim Thanh
Nhóm thực hiện: 1. Nguyễn Thị Nhài
2. Chu Thị Yến
3. Ngô Đình Văn
4. Hoàng Văn Tiến
5. Hoàng Hải Đăng
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
Khái niệm chung về quang hợp
1. Khái niệm

Quang hợp là quá trình tổng
hợp các hợp chất hữu cơ từ các
chất vô cơ đơn giản là CO
2
và H
2
O
dưới tác dụng của năng lượng ánh
sáng mặt trời và sự tham gia của
sắc tố diệp lục.
2. Phương trình quang hợp
CO
2
+ H
2
O [CH
2
O] + O

2
+ 6H
2
O C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
3. Ý nghĩa của quang hợp

Hoạt động quang hợp cung cấp một nguồn các chất hữu cơ
vô cùng đa dạng và phong phú thoả mãn mọi nhu cầu về dinh
dưỡng của mọi sinh vật trên trái đất.
Ánh sáng
Diệp lục
Ánh sáng
Diệp lục

Hoạt động quang hợp bảo đảm sự cân bằng tỷ lệ O
2
/CO
2
trong khí quyển thuận lợi cho các hoạt động sống của mọi sinh
vật.

Đối với con người thì quang hợp có vai trò vô cùng to lớn:
+

sáng.

Giai đoạn tiếp theo không cần ánh
sáng trực tiếp mà gồm các phản ứng hoá
sinh có sự tham gia của hệ thống enzym
gọi là pha tối.
Pha sáng và pha tối của quang hợp
1. Pha sáng

Địa điểm: xảy ra trong hệ thống màng thilacoit của lục lạp,
nơi chứa diệp lục và carotenoit.

Nội dung: hấp thu năng lượng ánh sáng bởi diệp lục, vận
chuyển năng lượng hấp thu vào trung tâm phản ứng và tại
đấy, năng lưởng ánh sáng được biến đổi thành năng lượng
hóa học của các liên kết cao năng của phân tử ATP và tạo
nên hợp chất khử mạnh NADPH

Pha sáng gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn quang vật lý

Giai đoạn quang hoá học

Giai đoạn quang photphoryl hóa
2. Pha tối và sự đồng hóa CO
2
trong quang
hợp



Nhóm thực vật C4: con đường
quang hợp của chúng là sự liên
hợp giữa 2 chu trình quang hợp là
chu trình C4 và chu trình C3. Một
số cây trồng thuộc nhóm: mía,
ngô, kê, cao lương

Nhóm thực vật CAM: các thực
vật mọng nước như các loại xương
rồng, dứa, hành tỏi Chúng thực
hiện con đường quang hợp thích
nghi với điều kiện khô hạn, bắt
buộc phải đóng khí khổng vào ban
ngày và chỉ mở khí khổng vào ban
đêm.
Do vậy, quang hợp ở 3 nhóm thực
vật này có điểm giống nhau ở pha
sáng – khác nhau ở pha tối
Nhóm thực vật C4
Nhóm thực vật CAM
Cấu tạo giải phẫu lá

Tế bào biểu bì bảo vệ lá có nhiều khí khổng để CO
2
xâm
nhập từ ngoài lá và thoát hơi nước ra ngoài

Mô đồng hóa thực hiện quá trình quang hợp. Mô dậu chứa
nhiều hạt lục lạp, mô khuyết chứa lục lạp nhưng ít hơn.


Các thực vật C3 và C4 mở khí
kkổng vào ban ngày và đóng vào ban
đêm nên quá trình cố định CO
2
xảy ra
vào ban ngày

Nhóm thực vật CAM sống trong
điều kiện khô hạn nên chúng không
được phép mở khí khổng vào ban
ngày để tránh sự bay hơi nước quá
mạnh làm cây chết mà chỉ mở vào
ban đêm. Vào ban đêm, khi nhiệt độ
không khí giảm xuống thì khí khổng
mở ra để thoát hơi nước và CO
2
sẽ
xâm nhập vào lá qua khí khổng mở
(quá trình cố định CO
2
diễn ra)
Quang hô hấp ( Hô hấp sáng)

Định nghĩa: Hô hấp sáng là quá trình phân giải chất hữu cơ và
giải phóng CO
2
nhưng không giải phóng năng lượng.

Điều kiện để xảy ra hô hấp sáng:


Hô hấp sáng chỉ xảy ra ở các thực vật C3, còn nhóm thực
vật C4 và thực vật CAM thì quang hô hấp không xảy ra hoặc
rất yếu.

Thực vật C3, quá trình quang hợp chỉ diễn ra ở tế bào mô giậu
(cả pha sáng và tối) chính vì thế khi nồng độ CO
2
thấp, O
2
được thải
ra trong pha sáng cao làm ức chế vai trò cacboxylaza của enzim
Rubisco, lúc này Rubisco sẽ sử dụng O
2
để làm cơ chất cho hoạt
tính oxigendaza, tiêu hao nhiều năng lượng và sản phẩm quang
hợp. Chính vì thế năng suất cây trồng không cao.

Thực vật C4, quá trình quang hợp diễn ra ở 2 không gian
hoàn toàn cách biệt nhau (pha sáng và quá trình cố định CO
2
diễn
ra ở tế bào mô dậu, quá trình khử CO
2
và chu trình Calvin diễn ra
ở tế bào bao bó mạch), đảm bảo nồng độ CO
2
trong tế bào bao bó
mạch luôn cao nên Rubisco đảm bảo được hoạt tính cacboxylaza
của mình. Ở tế bào mô dậu, enzim PEP-cacboxylaza có ái lực với

Sản phẩm đầu tiên APG (C3) AOA (C4) AOA (C4)
Enzym cacboxyl hóa RDP-cacboxylase PEP-cacboxylase
RDP-cacboxylase
PEP-cacboxylase
RDP-cacboxylase
Thời gian cố định CO
2
Ngoài sáng Ngoài sáng Trong tối
Quang hô hấp Cao Rất thấp Rất thấp
Ức chế quang hợp bởi O
2
Có Không Có
Hiệu ứng nhiệt độ cao lên
quang hợp
(30-40
o
C)
Kìm hãm Kích thích Kích thích
Điểm bù CO
2
Cao (25-100 ppm) Thấp (0-10 ppm) Thấp (0-5 ppm)
Năng suất sinh vật học Trung bình đến cao Cao Thấp
Sự thoát hơi nước Cao Thấp Rất thấp
So sánh đặc điểm quang hợp của 3 nhóm thực vật C3, C4, CAM