So sánh các nhóm thực vật C3 C4 CAM – Kiến Thức Cho Người lao Động Việt Nam
Bạn đang đọc: So sánh các nhóm thực vật C3 C4 CAM
Bài tập chương 2 : So sánh quy trình quang hợp ở những nhóm thực vật C3 C4 và CAM
Giống nhau:
– Trong pha sáng: cơ chế giống nhau
– Trong pha tối:
+ Đều thực hiện chu trình C3 (Canvin) tạo ra AlPG rồi hình thành:
@ C6H12O6 –> saccarozo, tinh bột
@ Axitamin, protein, lipit
+ Nguyên liệu của pha tối: CO2, ATP, NADPH
* Khác nhau trong pha tối: Bạn kẻ bảng so sánh theo các ý sau:
– Môi trường sống:
+ C3: Khí hậu ôn hòa, cường độ ánh sáng bình thường
+ C4: 1 số TV nhiệt đới, cận nhiệt đới, cường độ AS mạnh
+ CAM: TV thân mọng nước vùng khô hạn hoang mạc
– Đại diện:
+ C3: Rêu, cây gỗ lớn…
+ C4: mía, rau dền, ngô…
+ CAM: Thanh long, dứa, xương rồng
– Chất nhận CO2:
+ C3: Ribulozo – 1,5 – diphotphat
+ C4 và CAM: PEP (photphoenolpiruvat)
– Sản phẩm đầu tiên:
+ C3: APG
+ C4 và CAM: AOA (axit oxaloaxetic) hoặc axit malic.
– Tiến trình và thời gian:
+ C3: 1 giai đoạn là chu trình Canvin diễn ra vào ban ngày
+ C4: 2 gđ đều diễn ra vào ban ngày. Gđ1: cố định CO2 theo chu trình C4 và gđ 2: tái cố định CO2 theo chu trình Canvin.
+ CAM: Gđ 1: cố định CO2 theo CT C4 –> ban đêm và gđ2: tái cố định CO2 theo CT Canvin –> ban ngày.
– Không gian:
+ C3: Diễn ra ở tế bào mô giậu
+ C4: Gđ 1 ở TB mô giậu, gđ 2 ở TB bao bó mạch
+ CAM: 2 gđ ở TB mô giậu
– Loại lục lạp
+ C3: 1 loại
+ C4: 2 loại (ở TB mô giậu và bao bó mạch)
+ CAM: 1 loại
– Năng suất quang hợp:
+ C3: thấp
+ C4: cao
+ CAM: cao./.
Câu hỏi : So sánh thực vật C3, C4 và CAM .
Trả lời :
* Giống nhau ở pha sáng gồm :
+ Quang lí : Diệp lục hấp thụ nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời => dạng kích thích
+ Quang phân li nước : Sử dụng nguồn năng lượng mà diệp lục nhận được để phân li nước theo phương trình
2H2 O → 4H + + 4 e – + O2
+ Quang hoá : hình thành ATP, NADPH
* Khác nhau
Đặc điểm
Thực vật C3
Thực vật C4
Thực vật CAM
Môi trường sống
Khí hậu ôn hòa, cường độ ánh sáng bình thường
1 số TV nhiệt đới, cận nhiệt đới, cường độ AS mạnh
TV thân mọng nước vùng khô hạn hoang mạc
Đại diện
Lúa, đậu..
Ngô, mía
Xương rồng, dứa
Giải phẫu Kranz (có 2 loại lục lạp)
Không
– Có 1 loại lục lạp ở tế bào mô giậu
– Lá thông thường
Có
– Có 2 loại lục lạp ở tế bào mô giậu, tế bào bao bó mạch
– Lá thông thường
Không
– Có 1 loại lục lạp ở tế bào mô giậu
– Lá mọng nước
Chất nhận CO2đầu tiên
RDP
PEP
PEP
Sản phẩm đầu tiên
APG (C3)
AOA (C4)
AOA (C4)
Enzym cacboxyl hoá
RDP-cacboxylase
PEP – cacboxylase
RDP-cacboxylase
PEP-cacboxylase
RDP-cacboxylase
Thời gian cố địnhCO2
Ngoài sáng
Ngoài sáng
Trong tối
Quang hô hấp
Cao
Rất thấp
Rất thấp
Nhiệt độ thích hợp
20 – 30oC
25 – 35oC
30 – 40oC
Ức chế quang hợp bởi O2
Có
Không
Có
Hiệu ứng nhiệt độ cao
lên quang hợp (30-40oC)
Kìm hãm
Kích thích
Kích thích
Điểm bù CO2
Cao(25 -100 ppm)
Thấp (0-10 ppm)
Thấp (0-5 ppm)
Điểm bão hoà ánh sáng
Thấp: 1/3 ánh sáng mặt trời toàn phần
Cao, khó xác định
Cao, khó xác định
Năng suất sinh vật học
Trung bình đến cao
Cao
Thấp
Sự thoát hơi nước (Nhu cầu nước)
Cao
Thấp
Rất thấp
Cùng Top lời giải tìm hiểu kĩ hơn về từng loại thực vật để hiểu rõ hơn về câu hỏi trên nhé.
Mục lục bài viết
I. Thực vậtC3
– Thực vậtC3phân bố mọi nơi trên toàn cầu, gồm những loài rêu cho đến những loài cây gỗ trong rừng .
Xem thêm: 10 quốc gia châu Âu gần như miễn học phí trong niên học 2021-2022 – GLN
1. Pha sáng
– Là pha chuyển hóa nguồn năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành nguồn năng lượng của những link hóa học trong ATP và NADPH .
– Pha sáng diễn ra ở tilacôit khi có chiếu sáng .
– Trong pha sáng, nguồn năng lượng ánh sáng được sử dụng để thực thi quy trình quang phân li nước, O2được giải phóng làO2của nước .
2H2 O → 4H + + 4 e – + O2
– ATP và NADPH của pha sáng được sử dụng trong pha tối để tổng hợp những hợp chất hữu cơ .
2. Pha tối
– Pha tối ở thực vậtC3diễn ra trong chất nền ( strôma ) của lục lạp .
– Pha tối ở thực vậtC3chỉ có một quy trình Canvin, được chia thành 3 quá trình :
+ Giai đoạn cố địnhCO2 .
+ Giai đoạn khử APG ( axit phôtphoglixêric ) → AllPG ( aldehit phosphoglixeric ) → tổng hợp nênC6H12O6 → tinh bột, axit amin …
+ Giai đoạn tái sinh chất nhận bắt đầu là Rib – 1,5 điP ( ribulôzơ – 1,5 điphôtphat ) .
II. Thực vật C4
1. Đại diện
Gồm 1 số ít loài thực vật sống ở vùng nhiệt đới gió mùa như : mía, rau dền, ngô, cao lương, kê …
2. Chu trình quang hợp ở thực vật C4
Pha tối gồm quy trình quang hợp ở thực vật C4bao gồm : cố định và thắt chặt CO2tạm thời ( quy trình C4 ) và tái cố định và thắt chặt CO2theo quy trình Canvin. Cả hai quy trình đều diễn ra vào ban ngày, nhưng ở 2 loại tế bào khác nhau trên lá .
– Giai đoạn cố định và thắt chặt CO2tạm thời diễn ra ở tế bào mô giậu
+ Chất nhận CO2đầu tiên là 1 hợp chất 3C ( photphoenol pyruvic – PEP )
+ Sản phẩm không thay đổi tiên phong 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 và thắt chặt CO2diễn ra ở tế bào bao bó mạch
+ AM bị phân hủy để giải phóng CO2cung cấp cho quy 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 CO2đầu tiên là PEP
+ Chu trình C3diễn ra như ở thực vật C3
– Thực vật C4ưu việt hơn thực vật C3 : cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO2thấp hơn, điểm bão hòa ánh sáng cao hơn, thoát hơi nước thấp hơn. Nhờ vậy, thực vật C4có hiệu suất cao hơn thực vật C3 .
III. Thực vật CAM
1. Một số đặc điểm nhận biết thực vật CAM
+ Loài thực vật chịu hạn có những lá dày với tỷ số diện tích quy hoạnh mặt phẳng nhỏ hơn so với thể tích .
Chúng thường có lớp cutin dày để bảo vệ không bị khô héo trước ánh nắng mặt trời nóng bức .
Các khí khổng ( lỗ thở ) hoàn toàn có thể đóng và ban ngày hoặc bị chìm xuống thành những hốc lõm ngăn thoát hơi nước .
Mộtsố loại sẽrụng lá vào mùa khô ( không phải mùa lạnh ) .
Thích hợp sống tại vùng có nhiệt độ cao ( trên 30 độ ) và ít CO2 ( sa mạc, núi đá )
Cây rất dễ bị thối rễ hoặc úng lá nếu tưới nhiều và đất không kịp thoát nước .
Một số loại khác hoàn toàn có thể lưu giữ nước trong những không bào ( xương rồng, lan và dứa, sen đá ) .
2. Cơ chế quang hợp CAM
Thực vật CAM đóng kín những khí khổng trong thời hạn ban ngàynhằm giữ gìn nước bằng cách ngăn cản quy trình thoát-bốc hơi nước. Các khí khổng sẽ đượcmở ra vào thời hạn ban đêmlạnh và ẩm hơn, được cho phép chúng hấp thụCO2 để sử dụng trong quy trình cố định và thắt chặt cacbon ( chuyển hóa chất dinh dưỡng ). Cơ chế CAMcho phép những loài thực vật này hoàn toàn có thể tăng trưởng thông thường trong những điều kiện kèm theo thiên nhiên và môi trường mà nếu khác đi thì là quá khô hạn so với sự tăng trưởng của chúng, hay tối thiểu ra là làm cho chúng hoàn toàn có thể chịu đựng được những điều kiện kèm theo cực kỳ khô hạn .
– Pha tối ở thực vật CAMgần giống với pha tối ở thực vật C4, điểm độc lạ là về thời hạn :
+ Ở thực vật C4, cả 2 quy trình của pha tối đều diễn ra vào ban ngày .
+ Ở thực vật CAM thì chu trình đầu cố định CO2 tạm thời được thực hiện vào ban đêm khi khí khổng mở và chu trình Canvin tái cố định CO2 thực hiện vào ban ngày khi khí khổng đóng.
Xem thêm: Nơi Nào Có ý Chí Nơi Đó Có Con Đường 1 (Tái Bản) | Tiki
Quá trình tổng hợp chất hữu cơ của thực vật CAM được khởi đầu khihợp chất 3 – cacbon là Photphoenolpyruvat được Cacboxylathóa thànhOxaloaxetatvà nó sau đó bị khử để tạo ra Malat. Thực vật CAM tàng trữ những trung gian 4 – cacbonnày cùng những hợp chất hữu cơ đơn thuần khác trong những không bào của chúng. Muối malat thuận tiện bị phá vỡ thànhPyruvatvàCO2, sau đó pyruvat đượcPhotphorylat hóađể tái sinhPhotphoenolpyruvat ( PEP ). Trong thời hạn ban ngày, axít malic bị chuyển ra khỏi những không bào và bị phân tách ra để tạo thành CO2 sao cho nó hoàn toàn có thể đượcenzym RuBisCOsử dụng trong chu trìnhCalvin-Bensontrong chất nền đệm của lục lạp. Bằng cách này nó làm giảm vận tốc thoát – bốc hơi nước trong quy trình trao đổi khí .
Thực vật CAM có năng lực giữ nước rất tốt, cũng như rất hiệu suất cao trong việc sử dụng nitơ. Tuy nhiên, chúng là không hiệu suất cao trong việc hấp thụ CO2, do vậy chúng là những loại cây tăng trưởng chậm khi so sánh với những loài thực vật khác. Ngoài ra, thực vật CAM cũng tránh quang hô hấp. Enzym chịu nghĩa vụ và trách nhiệm cố định và thắt chặt cacbon trong quy trình Calvin, Rubisco, không hề phân biệt CO2 với ôxy. Kết quả là thực vật sử dụng nguồn năng lượng để phá vỡ những hợp chất cacbon .
