- Quá trình cacboxyl hoá APEP (Axxit photpho enol pyruvic) tạo nên axit oxalo acetic,. Quá trình này xảy ra ở tế bào mezophyll, sau đó A.oxalo bị khử thành axit malic.
- Quá trình decacboxyl hoá axit malic tạo CO2 và A.pyruvic. CO2 tách ra từ A.Malic được Ribulozo 1,5 dP tiếp nhận thực hiện chu trình Calvin để tạo sản phẩm sơ cấp quang hợp là C6H12O6 sau đó tạo tinh bột.
Việc chuyển axit malic từ tế bào thịt lá vào tế bào bao bó mạch có ý nghĩa quan trọng trong quá trình đồng hoá CO2 của thực vật C4. Ở tế bào bao bó mạch do nằm sâu trong lá nên không tiếp nhận được CO2 từ không khí. Nhờ axit malic từ tế bào mezophyll chuyển vào để decacboxyl hoá tạo CO2 nội bào cung cấp cho chu trình Calvin. Thực vât c4 ưu viêt hơn thưc vât c3 thể hiện: Cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bảo hòa ánh sáng cao hơn, nhu cầu nước thấp -> thực vật C4 có năng suất cao hơn thực vật C3. Chu trình C4 gồm 2 giai đoạn: giai đoạn đầu theo chu trình C4 diễn ra ở lục lạp của tế bào nhu mô lá, giai đoạn 2 theo chu trình Calvin diễn ra trong lục lạp của tế bào bao bó mạch.
II.So sánh một số đặc điểm của 2 nhóm thực vật c3 và c4
1.Một số đặc điểm giống nhau giữa thực vật c3 và c4
Giống nhau ở pha sáng quang hợp
-Nơi diễn ra: Tilacôit.
-Nguyên liệu: Nước (Trong lá cây).
-Điều kiện: Khi chiếu sáng, diệp lục
-Tiến trình:
Quang phân li nước:
ánh sáng
2H2O------------> 4H+ + 4e- + O2
Diệp lục
-Vai trò: + cung cấp oxi.
+ bù e cho diệp lục.
+ khử NADP+ --->NADPH.
-Sản Phẩm của pha sáng:
+ O2
+ ATP, NADP: cung cấp cho pha tối.
Pha sáng ở các nhóm thực vật đều giống nhau : là quá trình ôxi hóa H2O nhờ năng lượng ánh sáng → H+ + e- →ATP, NADPH và giải phóng O2. Gồm các pứ sau :
+ Phản ứng kích thích chất diệp lục bởi các photon
+ Phản ứng quang phân li nước nhờ năng lượng hấp thụ từ các photon
+ Phản ứng quang hóa hình thành ATP và NADPH
Thực vât c3 và c4 nói chung là giống nhau chỉ khác nhau chỉ khác nhau trong pha tối quang hợp do cấu tạo lá khác nhau.
Cả 2 con đường đều có chu trình Canvin tạo ra AlPG rồi từ đó hình thành một hợp chất cacbohidrat, axit amin , protein, lipit...
Đều có 3 giai đoạn là giai đoạn cố định CO2 , giai đoạn tái cố định CO2 và giai đoạn tái sinh chất nhận CO2.
2.Một số đặc điểm khác nhau giữa thực vật c3 và c4
Đặc điểm Thực vật C3 Thực vật C4
Cấu tạo lá -1 loại tế bào tham gia quang hợp (tế bào thịt lá)
- Tế bào có cấu trúc xếp lớp - 2 loại tế bào tham gia QH
+ Tế bào thịt lá
+ Tế bào bao bó mạch
- Thịt lá mỏng hướng tâm
- Bao bó mạch xếp lớp.
Hoạt động khí khổng - Khí khổng mở ban ngày Khí khổng mở ban ngày
Cấu trúc lục lạp Lục lạp dạng hạt - Thịt lá: hạt
- Bao bó mạch: lamen
Nhu cầu to tối ưu 10-25oC 30-45oC
Nhu cầu ánh sáng - Trung bình
- Điểm no thấp 1/3 AS mặt trời toàn phần - Mạnh
- Không có điểm no
Điểm bù CO2 30-70 mol/l (cao) 0-10mol/l (thấp)
Nhu cầu H2O Cao Thấp (bằng 1/2 thựuc vật C3)
Sự kìm hãm O2 nồng độ cao - Có - Không (O2 1-100% không ảnh hưởng)
Quang hô hấp Có Không
Chất nhận CO2 Ri 1,5 dP - PEP
- Ri 1,5 dP
Sản phẩm APG (C3) A.oxalo (C4)
Tốc độ đồng hoá - Chậm (10-35 mg/dm2/h) - Cao (40-60 mg/dm2/h)
Đối tượng, điều kiện sống Rông,rêu,cây gỗ lớn.
Hầu hết thực vật trên Trái đất, chủ yếu ở vùng ôn đới và á nhiệt đới.
Sống trong điều kiện khí hậu ôn hoà: cường độ ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ O2, CO2 bình thường. TV sống ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới: Mía, ngô, kê, raudền, cao lương.
TV C4 sống trong điều kiện nống ẩm kéo dài ở vùng nhiệt đới.
Ánh sáng cao, nhiệt độ cao, nồng độ CO2 giảm, nồng O2 tăng.
S¶n phÈm ban ®Çu APG (ChÊt 3C) ChÊt 4C
Tiến trình quang hợp . 1 giai đoạn lớn:Chu trình Canvin:
3 giai đoạn nhỏ:
- Giai đoạn cố định CO2.
- Giai đoạn khử:
+ Sản phẩm của pha sáng (ATP, NADPH) SD để khử APG-> AlPG.
+ AlPG tách khỏi chu trình->C6H12O6
-> sản phẩm khác.
- Giai đoạn tái sinh chất nhận 2 giai đoạn lớn:
-Giai đoạn đầu cố định CO2 xảy ra ở tế bào mô giậu.
- Giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin xảy ra ở tế bào bao bó mạch.
H×nh th¸i gi¶i phÉu 1 lo¹i lôc l¹p ë tÕ bµo m« giËu.
- L¸ b×nh thường 2 lo¹i lôc l¹p: TÕ bµo m« giËu vµ tÕ bµo bao bã m¹ch.
- G©n l¸ song song: MÝa, Lóa ...
C¬êng ®é quang hîp ThÊp Cao h¬n
§iÓm bï ¸nh s¸ng ThÊp Cao, khã x¸c ®Þnh
N¨ng suÊt Trung b×nh Cao(GÊp ®«i C3)
NGUỒN: PGS.TS. LÊ XUÂN CHÍ QUYẾT
so sánh cây c3 với cây c4
Bắt đầu từ đầu
