Tìm hiểu quá trình hô hấp sáng ở cây

Thảo luận trong 'CO2' bắt đầu bởi PQH, 7/1/13.

  1. PQH

    PQH Member

    Tham gia:
    15/10/12
    Bài viết:
    13
    Thích đã nhận:
    16
    Đến từ:
    Hà Nội
    Ban đầu, PQH chỉ nghĩ đơn giản là ban ngày (khi có ánh sáng) thì cây quang hợp, hấp thu CO2 và nhả O2, ban đêm thì cây hô hấp, hấp thu O2 và nhả CO2. Tuy nhiên sau khi tìm hiểu thì có nhiều điều thú vị, các bác có thể đọc trong wiki, các tài liệu sinh học nếu muốn tìm hiểu kỹ hơn. Ở đây, PQH tóm lược lại theo cách hiểu của PQH, có thể không được chính xác lắm, nhưng diễn đạt theo kiểu nôm na cho dễ hiểu, chia sẻ với các bạn để hiểu thêm về quá trình này.

    Thực vật có 3 cơ chế trao đổi chất là C3, C4 và CAM.
    Thực vật C3 hấp thụ CO2 từ không khí và thực hiện quá trình quang hợp để tổng hợp thành các chất chứa năng lượng cao (ATP) giúp cây sinh trưởng. Trong quá trình này, một phần sản phẩm quang hợp bị phân huỷ thành CO2 và giải phóng O2, đây chính là quá trình hô hấp sáng. Thực vật C3 chiếm khoảng 95% số lượng.

    Thực vật C4 có cơ chế hiệu quả hơn, cho phép giảm thiểu hoặc triệt tiêu hô hấp sáng, bằng cơ chế hấp thu CO2 tại một loại tế bào thành một chất trung gian, sau đó chuyển đi sang một loại tế bào khác để cố định CO2. Một số loài thực vật C4 như ngô, mía, cao lương..., chiếm khoảng 5% số lượng.

    Thực vật CAM tiến hoá để thích nghi với điều kiện khô nóng, nồng độ CO2 thấp, một số loài như dứa, xương rồng... Ở loại này, trên lá có những "túi" ban ngày đóng chặt để hạn chế mất nước, ban đêm khi nhiệt độ thấp, hơi ẩm cao hơn mới mở ra để hấp thu CO2. CO2 được hấp thu và được dự trữ để cố định vào ban ngày khi có ánh sáng. Nôm na là ban đêm thì mở để lấy CO2 và dự trữ lại, ban ngày thì đóng chặt để tránh mất nước và tiến hành cố định CO2 dự trữ.

    Quá trình hô hấp sáng diễn ra chủ yếu ở thực vật C3, loại này lại chiếm số lượng đa số nên chắc cây thủy sinh trồng phần lớn thuộc loại này. Quá trình hô hấp sáng, ngoài một số tác dụng như tạo ra một số axit amin, còn tác động chủ yếu là làm giảm năng suất quang hợp của cây (từ 20%-50%, thậm chí 100%). Hô hấp sáng xảy ra khi điều kiện ánh sáng cao, nồng độ CO2 thấp, nồng độ O2 cao. Nhiệt độ cao làm tăng hô hấp sáng.

    Kết luận là quá trình hô hấp của cây xảy ra đồng thời với quá trình quang hợp, tăng lên trong điều kiện ánh sáng cao, nồng độ CO2 thấp, nồng độ O2 cao, nhiệt độ cao. Hô hấp sáng có hại hơn là có lợi, làm cây sinh trưởng chậm, còi cọc, thậm chí là dừng lớn. PQH cũng mới tập toẹ được mấy tháng, lúc đầu cũng chưa có điều kiện trang bị bình CO2, đèn lại bật mức bình thường (0.75 W/l), cây mua về trồng chẳng thấy lớn gì, sau một thời gian thì bị rêu tấn công tèo hết. Vì thế nếu bác nào chưa có bình CO2, có khi bật đèn liu riu lại tốt hơn :D
    Một số link về hô hấp sáng:
    http://vi.wikipedia.org/wiki/Quang_hô_hấp
    http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh-hoc/sinh-ly-hoc-thuc-vat/3041-ho-hap-sang.html
     
    Last edited: 7/1/13
  2. bioteach

    bioteach Member

    Tham gia:
    7/3/13
    Bài viết:
    6
    Thích đã nhận:
    5
    Đến từ:
    Vũng Tàu
    I/ Một vài kiến thức chung
    1. Quang hợp
    - Nói dễ hiểu là = một cách nào đó dùng năng lượng của pho-ton ánh sáng để tổng hợp chất hữu cơ( ko chỉ có tinh bột)
    - quá trình quang hợp nào cũng bao gôm 2 pha: pha sáng(cần ánh sáng) và pha tối (ko cần as)
    + pha sáng: nôm na là chuyển NL as thành NL trong liên kết hóa học của các chất cao năng như: ATP và NADPH để dùng trong pha tối, cũng là pha sinh ra khí O2 đây.
    ptpư: 12H2O + 12NADP + 18ADP +18Pv ———NL ás————> 12O2 + 12NADPH + 18ATP
    để hiểu rõ quá trình này có thể tìm hiểu về photphoryn hóa quang hóa ( chuỗi truyền điện tử trong quang hợp)
    nói nôm na: as chiếu vào diệp lục => diệp lục ở trạng thái kích thích, electron nhảy lên mức NL cao hơn, bứt ra khỏi ngjuyên tử qua 1 loạt các chất truyền e, hơm H+ rồi chênh lệch nồng độ H+, rồi qua bơm ATP synteraza ... túm lại tạo ra ATP
    H2O bị phân tích thành: 2H2O ------> 4H+ + 02 + 4e-
    e này bù lại cho diệp lục
    + pha tối:
    Cố định CO2 vào chất nhận từ từ tạo thành Gluozơ: chu trình Canvil
    ở đây mới chia thực vật có mạch thành các nhóm C3, C4, CAM ( chỉ là phương thức cố định CO2 có đôi chút khác nhau thôi). còn rong tảo thỳ ko có ai đả động đến cả
    C3: chu trình Canvil chuẩn ( tất cả các sinh vật quang hợp đều sử dụng chu trình này)
    [​IMG]
    cũng ko cần quan tâm nó làm gì, cần hiểu là nó nhét CO2 vô quay một hồi lòi ra đường glucozơ
    C4: có hơi khác 1 tý đó là CO2 ko trức tiếp đi vào chu trình canvil mà nó được cố định vào một Axít hữu cơ (A. piruvic)--> axit hữu cơ khác (A. malic)ở 1 tế bào khác, rồi mới đem a. malic vô tế bào thực hiện chu trình canvil
    [​IMG]
    => ít khi bị thiếu CO2
    CAM
    giống y như C4 nhưng mà cái chỗ cố định CO2 vào A. piruvic chỉ xảy ra vào ban đêm, khi khí khổng mở ( lỗ thoát hơi nước, thoát O2, lấy CO2 ở mặt sau lá).[​IMG]
    Do thực vật CAM sống ở sa mạc ý, lá mọng nước ấy, nên ban ngày khí khổng đóng chứ ko thỳ khô mà chết.
    còn C4 thỳ lúc nào cũng cố định CO2 miễn là khí khổng mở
    tham khảo thêm: http://vi.wikipedia.org/wiki/Quang_hợp
    2. Hô hấp sáng
    là khi mà thiếu CO2, dư wá nhiều O2 ở môi trường nhé thỳ cái chất nhận CO2 đầu tiên trong chu trình canvil nó bị " xử lý" để tạo ra G3P từ đó mới tạo ra ATP
    về khía cạnh hiệu suất quang hợp thuần túy, hô hấp sáng là một quá trình hoàn toàn lãng phí nó sinh ra một sản phẩm phụ là ammoniac - đây là một chất độc mà nội việc khử nó cũng tiêu tốn khá nhiều năng lượng và nguyên vật liệu. Do hô hấp sáng không hề sản sinh ra ATP cũng như làm hao hụt đi cacbon và nitơ (dưới dạng ammoniac), nó sẽ làm suy giảm hiệu suất quang hợp cũng như tốc độ sinh trưởng của cây. Trên thực tế, hô hấp sáng có thể làm sụt giảm đến 25% năng suất quang hợp của các thực vật C3
    nhưng nó cũng có lợi là tạo ra các sản phẩm cần thiết cho hoạt động khác đặc biệt chất H2O2 (nước oxi già) chất khử mạnh, bảo vệ cây vs as mạnh ở pha sáng tạo ra wá nhiều sản phẩm, hô hấp sáng sẽ thủ tiêu toàn bộ lượng NADPH và ATP dư thừa trong pha sáng của quang hợp, nhờ đó không cho chúng thực hiện các phản ứng ôxi hóa quang sản sinh ra các gốc tự do làm hại đến thành phần cấu trúc của bào quan và tế bào
    3. hô hấp tế bào
    bao gồm 2 quá trình hô hấp hiếu khí (đủ O2 ) và hô hấp kị khí (khi thiếu O2)
    + hô hấp hiếu khí: 1 quá trình phân giải gluozơ tạo ra năng lượng giải phóng CO2 và H2O
    + hô hấp khị khí: 1 quá trình phân giải ko hoàn toàn gluozơ thành NL( ít hơn rất nhiều so vs hô hấp hiếu khí) CO2, H2O, rượu etylic, axit hữu cơ => độc hại đv thực vật
    II/ kết luận
    1. quang hợp và hô hấp tế bào không thể tách rời:
    - quang hợp tạo ra nguyên liệu cho hô hấp tế bào
    - hô hấp tế bào tạo ra năng lượng cho mọi hoạt động của cây
    các sản phẩm trung gian của 2 quá trình này bổ sung cho nhau.
    2. hô hấp tế bào luôn luôn xảy ra, là dấu hiệu của sự sống, ko có hô hấp tế bào = chết
    3. quang hợp và hô hấp sáng chỉ xảy ra khi có ánh sáng
    4. để cây lớn nhanh sinh tưởng tốt cần đảm bảo cân = O2(hô hấp) và CO2( quang hợp) hạn chế hô hấp sáng và đảm bảo O2 cho hô hấp tế bào, ko phải càng nhiều CO2 càng tốt đâu, quá nhiều CO2 sẽ làm cây chậm phát triển=> chết, ngoài ra còn cần phân bón nữa nhát là Nitơ đv thủy sinh nguuồn N chủ yếu là NH3 hòa tan trong nước
    4. để hạn chế hô hấp sáng:
    - bổ sung CO2 vừ đủ
    -cường độ chiếu sáng cao hay thấp ko làm hô hấp sáng tăng hay giảm mà chủ yếu do nồng độ CO2 và O2 thôi, tuy nhiên cường độ tối ưu là giống như as mắt trời lúc 9-10h trời nắng đẹp ấy. Khi chiếu sáng thỳ bổ sung CO2 ( tốt nhất là để CO2 tan tự nhiên trong cốc úp ngươc)
    - đối với thực vật thủy sinh ( rong) chưa xếp vào thực vật có mạch nên ko đề cập đến nhóm C3, C4, CAM. Nhưng quang hợp vẫn theo chu trình canvil do đó vẫn có hô hấp sáng
     
    muoivankhatmau, linhbongbong and Wam like this.

Chia sẻ trang này

Từ khóa tìm kiếm:

  1. giải thích quá trình hô hấp sáng

    ,
  2. tai sao hô hâp sang lam giam hieu qua quang hop