Đáp án và lời giải chính xác cho câu hỏi “Tại sao lại gọi là thực vật C3, C4?” cùng với kiến thức mở rộng về thực vật C3, C4 là những tài liệu học tập môn Sinh học 11 vô cùng bổ ích dành cho thầy cô và bạn học sinh tham khảo. Show
Trả lời câu hỏi: Tại sao lại gọi là thực vật C3, C4?- Thực vật C4 được mang tên như vậy vì chúng mở đầu chu trình Calvin bằng phương thức cố định Cacbon khác giúp hình thành nên hợp chất có 4 Cacbon như là sản phẩm đầu tiên. - Tương tự như vậy, thực vật C3 có tên là C3 vì sản phẩm tạo ra của nó là một hợp chất 3 cacbon (G3P). - Cố định cacbon C3 là một kiểu trao đổi chất để cố định cacbon trong quang hợp ở thực vật. - Cố định cacbon C4 là một trong ba phương pháp, cùng với cố định cacbon C3 và quang hợp CAM. Tiếp theo đây, hãy cùng Top lời giải đi tìm hiểu nhiều hơn những kiến thức về thực vật C3, C4 nhé! Kiến thức tham khảo về thực vật C3, C41. Thực vật C3a. Khái niệm: - Thực vật C3 là nhóm thực vật có thể cố định CO2 dựa theo con đường C3 (hay chu trình canvin). Đó là những thực vật mà sản phẩm ban đầu của chúng sinh ra là 3-phosphoglycerate cùng với 3 nguyên tử cacbon. Các loại thực vật C3 còn được gọi là cây ôn đới vì những cây này có thể khử thành khí cacbonic trực tiếp bên trong lục lạp. - Thực vật C3 có nguồn gốc từ thời kỳ đại Trung Sinh và đại Cổ Sinh tức là nó xuất hiện trước thực vật C4. Hiện nay, thực vật C3 vẫn chiếm tới 95% sinh khối thực vật trên Trái Đất, chúng bao gồm các loài rong rêu đến các cây gỗ lớn phân bố rộng rãi ở khắp mọi nơi. - Chúng có xu hướng phát triển tốt trong các khu vực với các điều kiện sau: cường độ ánh sáng mặt trời và nhiệt độ là vừa phải, hàm lượng dioxide cacbon là khoảng 200 ppm hoặc cao hơn, nước ngầm đầy đủ. b. Chu trình: - Cố định cacbon C3 là một kiểu trao đổi chất để cố định cacbon trong quang hợp ở thực vật. Quá trình này chuyển hóa điôxít cacbon và ribuloza bisphotphat (RuBP, một đường chứa 5-cacbon) thành 3-photphoglyxerat thông qua phản ứng sau: + 6 CO2 + 6 RuBP→ 12 3-photphoglyxerat - Phản ứng này diễn ra ở mọi thực vật như là bước đầu tiên trong chu trình Calvin. Ở thực vật C4, điôxít cacbon được tạo ra từ malat và tham gia vào phản ứng này chứ không phải trực tiếp từ không khí. 2. Thực vật C4- Thực vật C4 là nhóm thực vật cố định dioxide cacbon thành các hợp chất đường 4 cacbon để đi vào chu trình C3 hoặc chu trình calvin. Thực vật C4 bao gồm một số loại sống ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như mía, ngô, cao lương (miến lúa). - Thực vật C4 sẽ bao gồm một số loại cây trồng sống ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như là mía, ngô, sắn, cao lương (miến lúa). Thực vật C4 có thể sống trong điều kiện nóng ẩm kéo dài cùng ánh sáng và nhiệt độ cao quanh năm mà không ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng. Chính vì vậy, các loài cây C4 có khả năng thích ứng tốt với nhiệt độ và cường độ quang hợp cao (cần nhiều ánh sáng), nhu cầu nước thấp (chịu được hạn tốt).
- Đặc điểm ngoại hình bên ngoài của dòng thực vật C4 là có lá nhỏ và mảnh, chứa rất ít nước. Do vậy, C4 ít khi bị mất nước và héo úa khi gặp phải thời tiết có nhiệt độ cao như các loại C3. Thậm chí, ngay cả khi bị cắt đứt ra khỏi thân thì lá vẫn có thể xanh tươi trong nhiều giờ hoặc là nhiều ngày tuỳ vào giống cây. + Loài:Thường gặpở các loại cỏ làm thức ăn gia súcở vĩ độ thấp,ngô, cao lương, mía, fonio, tef, và papyrus + Enzyme:Phosphoenolpyruvate (PEP) carboxylase + Quy trình:Chuyển CO2 thành 4-cacbon trung gian + Nơi cacbonđược cố định:Tế bào trung mô (MC) và tế bào bao bó (BSC).C4 có một vòng BSCs bao quanh mỗi tĩnh mạch và một vòng MC ngoài bao quanh vỏ bó,được gọi là giải phẫu Kranz. + Tỷ lệ sinh khối:-9 đến -16%, với mức trung bình là - 12,5%. Chu trình quang hợp của thực vật C4: - Chu trình quang hợp này sẽ được diễn ra tại 2 loại tế bào, đó là tế bào mô giậu và tế bào bao bó mạch. * Tại tế bào mô giậu, đây là nơi sẽ diễn ra giai đoạn cố định CO2đầu tiên: + Chất nhận CO2đầu tiên là 1 loại hợp chất 3C (tức phosphoenolpyruvate – PEP). + Sản phẩm ổn định đầu tiên được sản sinh ra là hợp chất 4C (axit oxaloaxetic – AOA). Ngay sau đó AOA sẽ được chuyển hóa thành 1 hợp chất 4C khác có tên là axit malic (AM) trước khi được chuyển vào tế bào bao bó mạch. * Tại tế bào bao bó mạch, nơi diễn ra giai đoạn cố định CO2lần thứ 2: + AM sẽ bị phân hủy để giúp giải phóng CO2cung cấp cho chu trình Canvin cùng hợp chất 3C là axit piruvic. + Axit piruvic sẽ quay lại tế bào mô giậu để có thể tái tạo lại chất nhận CO2đầu tiên là PEP. + Còn chu trình Canvin của giai đoạn này sẽ được diễn ra như ở thực vật C3. 3. Sự thích nghi từ thực vật C3 đến C4- Quá trình tiến hóa biến thực vật C3 thành loài C4đã xảy ra không phải một lần màít nhất 66 lần trong 35 triệu năm qua.Bước tiến hóa này dẫnđến hiệu suất quang hợpđược nâng cao và tăng hiệu quả sử dụng nước và nitơ. - Kết quả là thực vật C4 có khả năng quang hợp cao gấp hai lần thực vật C3 và có thể chịuđược nhiệtđộ cao hơn,ít nước hơn và có sẵn nitơ.Chính vì những lý do này, các nhà hóa sinh hiệnđang cố gắng tìm cách chuyển cácđặcđiểm C4 và CAM (hiệu quả quá trình, chịuđược nhiệtđộ cao, năng suất cao hơn và khả năng chống chịu hạn và mặn) vào cây C3 như một cáchđể bùđắp những thayđổi môi trường mà toàn cầu phảiđối mặt sự nóng lên. - Ít nhất một số biếnđổi C3được cho là có thể thực hiệnđược vì các nghiên cứu so sánh cho thấy những cây nàyđã sở hữu một số gen thô sơ có chức năng tương tự như gen của cây C4.Trong khi các phép lai C3 và C4đãđược theo đuổi hơn 5 thập kỷ, do sự không khớp về nhiễm sắc thể và khả năng thành công của phép lai vẫn nằm ngoài tầm với.
Chu trình Canvin là không thể thiếu trong quá trình quang hợp của thực vật, đặc biệt là thực vật c3. Vậy sản phẩm của chu trình Canvin là gì? Chu trình Canvin là gì? Hãy cùng DINHNGHIA.VN tìm hiểu câu trả lời qua bài viết về chu trình Canvin dưới đây nhé. Khái niệm chu trình CanvinChu trình Canvin được đưa ra bởi một nhà khoa học người Mỹ vào năm 1951. Vì thế, người ta đã lấy tên của ông để đặt cho chu trình. Chu trình Canvin hay còn được gọi là chu trình c3. Chu trình gồm một chuỗi các phản ứng oxi hóa khử diễn ra ở lục lạp. Đây là một giai đoạn trong quá trình quang hợp ở thực vật c3, và người ta còn biết đến với tên gọi phổ biến hơn là pha tối. Vậy tại sao chu trình Canvin lại được gọi là pha tối? Bởi toàn bộ hoạt động của giai đoạn pha tối diễn ra dưới điều kiện không cần ánh sáng. Tức là dù không có ánh sáng trực tiếp nhưng cây vẫn có thể quang hợp. Đây là một giai đoạn quan trọng trong quá trình quang hợp, tuy nhiên, sản phẩm của chu trình Canvin là gì? Sản phẩm của chu trình CanvinSản phẩm của chu trình Canvin được tạo ra sau khi kết thúc toàn bộ quá trình đó là cacbohidrat. Tuy nhiên, trong khi thực hiện chu trình, vẫn có một số sản phẩm tạm thời được tao ra, đó là 2 phân tử glycerandehit-3-photphat (gọi tắt là G3P), 3 ADP và 2NADP+. Tuy nhiên, đây chỉ là những sản phẩm tạm thời, bởi chúng sẽ tiếp tục được sử dụng cho các giai đoạn tiếp theo của chu trình này. Vậy các sản phẩm đó được dùng thế nào? Hãy cùng khám phá các giai đoạn của chu trình Canvin nhé.  Các giai đoạn của chu trình CanvinChu trình Canvin gồm mấy giai đoạn? Chu trình Canvin ở thực vật được chia thành 3 giai đoạn chính. Giai đoạn cố định \(CO_{2}\)Giai đoạn cố định \(CO_{2}\) hay còn gọi là giai đoạn cacboxyl hóa. Lúc này, chất nhận đầu tiên là riboluzo-1,5 đi photphat (viết tắt là ri1,5DP) sẽ kết hợp với cacbonic \(\left ( CO_{2} \right )\) để tạo ra một hợp chất 6C. Tuy nhiên, chúng ta cần lưu ý, trong giai đoạn này, riboluzo-1,5 đi photphat là chất nhận đầu tiên những cũng là duy nhất của cả quá trình. Do 6C là một hợp chất kém bền, nên sau khi được tạo ra, nó sẽ ngay lập tức bị phân hủy thành 2 hợp chất 3C, viết tắt là APG. Ta có thể khái quát quá trình như sau: \(Ri1,5DP + CO_{2} \rightarrow APG\) Giai đoạn khửGiai đoạn tiếp theo trong chu trình Canvin là giai đoạn khử. Lúc này, các axit phosphoglixeric (APG) – sản phẩm của gian đoạn cố định \(CO_{2}\) sẽ bị khử thành aldehit phosphoglixeric (AlPG), ATP. Đồng thời, giai đoạn khử cũng sẽ có sự tham gia của NADPH – sản phẩm của pha sáng. Tiếp theo, một phần AlPG sẽ tách ra khỏi chu trình và kết hợp với một phân tử triozon khác. Sản phẩm của quy trình này là \(C_{6}H_{12}O_{6}\). Cuối cùng từ đó tạo ra các axit amin và tinh bột. Giai đoạn tái tạo chất nhậnGiai đoạn cuối cùng trong chu trình Canvin là giai đoạn tái tạo chất nhận ban đầu là riboluzo-1,5 đi photphat (ri1,5DP). Lúc này, các AlPG còn sót lại sẽ sẽ phục hồi ri1,5DP và kết thúc chu trình Canvin. Một số điều cần biết chu trình CanvinChu trình Canvin hay chính là pha tối ở quá trình quang hợp của thực vật c3 diễn ra trong điều kiện không có ánh sáng. Đây là chu trình giải phòng ra \(CO_{2}\) để tổng hợp năng lượng, và chủ yếu là \(C_{6}H_{12}O_{6}\) cùng các loại đường như như tinh bột, saccarozơ hay xenlulozơ. Sản phẩm của chu trình Canvin sẽ phụ thuộc vào nhu cầu của từng loài thực vật. Đây cũng là lý do vì sao vào buổi tối, khi đứng dưới các cây to ta thường cảm thấy khó thở. Vì lúc này cây đang thực hiện chu trình Canvin nên giải phóng ra một lượng lớn \(CO_{2}\), tạo cảm giác khó chịu khi hít thở. Sản phẩm đầu tiên của chu trình là hợp chất 3C. Vì thế,các loài cây thực hiện chu trình này đều được gọi là thực vật C3. Đây là loài thực vật phổ biến trên thế giới và có thể dễ dàng bắt gặp như các loại rêu, hay những cây gỗ lớn. Ngoài ra ta cần cần lưu ý, để tạo ra một phân tử \(C_{6}H_{12}O_{6}\), pha sáng cần đưa tới \(12NDPH + 18ATP + 11H_{2}0\). Đặc biệt, với giai đoạn tái tạo chất nhận tưởng chứng như khá ngắn, nhưng thực chất ,để có thể tạo ra chất nhận riboluzo-1,5 đi photphat sẽ phải trải quan 9 phản ứng được xúc tác bởi các enzym khác nhau trong stroma. Đây là một chuỗi phản ứng phức tạp và cần nhiều thời gian. Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về chu trình Canvin và sản phẩm của chu trình Canvin rồi. Đây là một chu trình có ý nghĩa quan trọng đối với việc quang hợp của thực vật nói riêng và hoạt động sống của cây nói chung. Hy vọng qua bài viết này, chúng ta đã hiểu rõ hơn về chu trình Canvin. Nếu có bất cứ thắc mắc gì về sản phẩm của chu trình canvin, hãy để lại nhận xét phía dưới, chúng mình sẽ cùng nhau tìm hiểu và trao đổi nhé! Xem thêm >>> Hô hấp sáng ở thực vật C3 là gì? Cơ chế hô hấp sáng ở thực vật C3 Xem thêm >>> Tại sao thực vật C4 có năng suất cao nhất trong các loài thực vật? Please follow and like us:
|
