Chẳng Thị Thu Hoài · 1 năm trước
C4 ở đây là thuộc nhóm thực vật c4 là các loài sống ở vùng nhiệt đới như mía,rau dền, ngô,...
Chẳng Thị Thu Hoài · 1 năm trước
C4 ở đây là thuộc nhóm thực vật c4 là các loài sống ở vùng nhiệt đới như mía,rau dền, ngô,...
Những cây thuộc nhóm thực vật \[C_4\] là
A.
B.
C.
Rau dền, kê, các loại rau.
D.
Dứa, xương rồng, thuốc bỏng
Đáp án là D
Nhóm thực vật C4 bao gồm: ngô, kê, rau dền
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Pha sáng của quang hợp là pha chuyển hóa năng lượng của ánh sáng:
Pha sáng diễn ra trong lục lạp tại
Về bản chất, pha sáng của quang hợp là
Diễn biến nào dưới đây không có trong pha sáng của quá trình quang hợp ?
Sản phẩm của pha sáng gồm:
Phát biểu nào sau đây sai khi nói về pha sáng của quá trình quang hợp?
Trong lục lạp, pha tối diễn ra ở
Trật tự đúng các giai đoạn trong chu trình Canvin là:
Trong pha tối của thực vật C3, chất nhận CO2 đầu tiên là chất nào sau đây?
Sản phẩm quang hợp đầu tiên của chu trình Canvin là
Chất được tách ra khỏi chu trình Canvin để khởi đầu cho tổng hợp glucozơ là
Nhóm thực vật C3 được phân bố
Những cây thuộc nhóm thực vật C3 là
Nhóm thực vật C4 gồm các cây
Ở thực vật C4, giai đoạn đầu cố định CO2
Sản phẩm quang hợp đầu tiên của con đường C4 là
Thực vật C4 ưu việt hơn thực vật C3 ở những điểm nào?
Những cây thuộc nhóm thực vật CAM là
Ở thực vật CAM, khí khổng
Do nguyên nhân nào nhóm thực vật CAM phải cố định CO2 vào ban đêm?
Điểm giống nhau giữa thực vật CAM với thực vật C3 khi cố định CO2?
Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM giống nhau ở
Oxi thải ra trong quá trình quang hợp có nguồn gốc từ đâu?
Trong quang hợp, các nguyên tử oxi của CO2 cuối cùng sẽ có mặt ở
Ở thực vật C3, sản phẩm đầu tiên được tạo ra sau khi cố định CO2 là
Khi nói về quang hợp ở thực vật, phát biểu nào sau đây đúng?
Trang chủ
Sách ID
Khóa học miễn phí
Luyện thi ĐGNL và ĐH 2023
Video liên quan
Vương quốc thực vật đã phát triển các chiến lược khác nhau để tồn tại. Một số có thể nhìn thấy được, chẳng hạn như gai xương rồng, chẳng hạn như những chiếc lá đã biến đổi đã thay thế khả năng quang hợp bằng khả năng bảo vệ cơ thể của những cây này. Nhưng có những người khác không phải như vậy, chẳng hạn như cái gọi là Thực vật C4.
Chúng là loài thực vật thường sống ở các vùng khô hạn hoặc bán khô hạn, vì vậy đã phát triển để giảm sự mất đi carbon dioxide [CO2] trong quá trình quang hợp, vì đây là một loại khí cần thiết trong quá trình biến đổi năng lượng của Mặt trời thành thức ăn cho cây trồng.
Đặc điểm quang hợp của thực vật C4
Hình ảnh - Wikimedia / Ninghui Shi
Để hiểu rõ hơn về thực vật C4, trước tiên chúng ta sẽ giải thích quá trình quang hợp mà chúng ta biết rõ nhất, chủ yếu là vì nó được học ở trường, C3. Là bao gồm sự hấp thụ năng lượng mặt trời và carbon dioxide thông qua lục lạp của tế bào được tìm thấy trong màu xanh lá cây hoặc các bộ phận quang hợp của thực vật, và nước từ rễ, để biến nó thành thức ăn thông qua một loạt các phản ứng hóa học.
Các lục lạp chúng là bào quan tế bào chịu trách nhiệm quang hợp.
Lúc đầu, năng lượng ánh sáng này chuyển thành năng lượng hóa học, là các phân tử NADPH [nicotine adenine dinucleotide phosphate] và ATP [adenosine triphosphate, chất đầu tiên lưu trữ nó. Nhưng sau đó, các phân tử này chúng tổng hợp cacbohydrat khi cacbon đioxit bị khử.
Giai đoạn cuối của quá trình này là khi thực vật sử dụng năng lượng thu được trong ngày để cố định cacbon của khí cacbonic ở dạng glucoza. Đây là một phần của chu trình Calvin.
Nhưng quá trình quang hợp ở thực vật C4 là khác nhau. Chúng có hai loại lục lạp. Một số nằm bên cạnh các mạch dẫn [chúng ta có thể nói rằng chúng tương đương với các mạch của động vật], và một số khác được tìm thấy trong các tế bào của nhu mô diệp lục ngoại vi, là những tế bào gần với rìa của lá hơn. Tế bào thứ hai còn được gọi là tế bào ưa nhiệt và là những tế bào có lục lạp sẽ cố định carbon dioxide với sự trợ giúp của phân tử PEPA [axit phosphoenolpyruvic] và enzyme phosphoenolpyruvate carboxylase.
Từ những phân tử này, axit oxaloacetic sẽ được tạo ra, bao gồm 4 nguyên tử cacbon [đó là lý do tại sao chúng được gọi là thực vật C4]. Sau đó chất này được chuyển hóa thành axit malic, và đó là khi nó đi đến lục lạp có chứa các tế bào bên trong của mạch dẫn thông qua các plasmodesmata [đây là những cấu trúc mà bức tường bao quanh nhân tế bào, tế bào chất, có]. CO2 sẽ được giải phóng trong chúng, và chu trình Calvin có thể tiếp tục.
Những cây sống ở vùng khô nóng gặp khó khăn hơn nhiều so với những vùng còn lại để tránh thất thoát nước. Nhưng để sống bạn phải thở, và làm như vậy thì việc mất nước là điều không thể tránh khỏi. Do đó, khi nhiệt độ cao, các khí khổng [lỗ chân lông] của lá đóng lại, và làm như vậy oxy tạo ra trong quá trình quang hợp sẽ làm tăng nồng độ của nó.
Trong các tình huống bình thường, khi lượng oxy và carbon dioxide cân bằng, enzyme chịu trách nhiệm cố định carbon [RuBisCO] có thể hoàn thành chức năng của nó mà không gặp vấn đề gì. Nhưng khi nồng độ CO2 thấp hơn nồng độ oxy, enzyme này xúc tác tạo khí sau này chứ không phải CO2., đó là những gì xảy ra ở thực vật C4.
Đây là những điều rất đặc biệt, vì ngoài việc có hai loại lục lạp [xem phần trên], enzyme phosphoenolpyruvate carboxylase, một trong những enzyme tham gia vào quá trình cố định carbon, hỗ trợ nồng độ oxy cao.
Thực vật C4 có ưu điểm gì?
Có một số lợi thế quan trọng mà những loại cây này có:
- Thông thường, phát triển nhanh hơn hơn thực vật C3.
- Họ sử dụng carbon tốt hơn, hoặc để tạo ra nhiều rễ và / hoặc nhiều lá hơn.
- Mất ít nước hơn trong quá trình quang hợp [theo Bài viết này, người ta ước tính rằng chúng mất 277 phân tử nước cho mỗi phân tử CO2, trong khi thực vật C3 mất 833 phân tử nước cho mỗi phân tử CO2 mà chúng cố định].
- Tăng cường sản xuất glucose, là kết quả cuối cùng của quá trình quang hợp.
- Chúng có thể sống trên cạn, nơi có ít nước.
Vì tất cả những lý do này, chúng ngày càng trở nên thú vị hơn, đặc biệt là để phát triển ở vùng khí hậu khô hạn.
Thực vật C4 là gì?
Có nhiều loài thực vật thực hiện quang hợp C4. Ví dụ, ngô, cỏ, rau dền, mía, lúa miến hoặc lúa mạch đen. Chúng là những loài có mô ít dày đặc hơn những mô có nguồn gốc từ khí hậu ôn đới, chẳng hạn như cây phong hoặc hoa trà.
Do đó, biết chúng có thể rất hữu ích để biết những gì để trồng ở những nơi có ít nước.
Thực vật CAM là một khái niệm mà chúng ta đã được làm quen trong chương trình Sinh học ở bậc THPT. Tuy nhiên không phải bạn học sinh nào cũng nắm chắc được định nghĩa thực vật C3, C4, CAM là gì? Bài viết ngay dưới đây của muahangdambao.com sẽ giúp bạn giải đáp tất cả những thắc mắc nêu trên.
Thực vật CAM là gì?
Khái niệm thực vật CAM
Trong tự nhiên, có những loài thực vật sở hữu cơ chế thích nghi vô cùng đặc biệt để có thể phát triển tốt và ổn định trong điều kiện khí hậu khô cằn như sa mạc, núi đá, savan [thực vật ưa khô hay các thực vật chịu hạn]. Một trong những cơ chế này được gọi là cơ chế chuyển hóa axit “Crassulacean” và được viết tắt là CAM [Crassulacean acid metabolism] hay còn gọi được gọi ngắn gọn hơn là thực vật CAM.
Cơ chế hoạt động của loại thực vật này cũng rất đơn giản. Cụ thể, thực vật CAM sẽ đóng kín các khí khổng [tức lỗ thở] vào ban ngày để giữ gìn nước ở bên trong không cho thoát ra ngoài. Vào ban đêm thì các khí khổng này sẽ được mở ra khi có nguồn không khí lạnh và có nhiều độ ẩm hơn, cho phép chúng hấp thụ CO2 để sử dụng trong quá trình chuyển hóa cacbon thành các chất hữu cơ [thường diễn ra trong quá trình quang hợp của thực vật].
Chu trình quang hợp diễn ra ở thực vật CAM
– Để có thể giúp thực vật tránh bị mất nước, khí khổng của các loài này sẽ được đóng lại vào ban ngày và mở ra vào ban đêm để cố định được CO2 dựa theo con đường CAM.
– Vào ban đêm, nhiệt độ ở môi trường bên ngoài sẽ xuống thấp, lúc này các tế bào khí khổng được mở ra, nhờ đó CO2 sẽ khuếch tán qua lá vào môi trường.
- + Chất nhận CO2 đầu tiên sẽ là PEP và sản phẩm ổn định đầu tiên sản sinh là AOA
- + AOA sẽ được chuyển hóa thành AM để có thể vận chuyển vào các tế bào dự trữ
– Ban ngày, khi các tế bào khí khổng đóng lại sẽ xảy ra hiện tượng:
- + Các AM bị phân hủy và giải phóng CO2 cung cấp cho chu trình Canvin, axit piruvic được tái sinh chất nhận ban đầu là PEP
– Chu trình CAM sẽ gần giống với chu trình C4, điểm khác biệt duy nhất là về thời gian: Cả 2 giai đoạn chính của chu trình C4 đều diễn ra vào ban ngày, trong khi đó chu trình CAM phải phân chia thực hiện vào ban đêm và ban ngày.
Thế nào là thực vật C3?
Khái niệm thực vật C3
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.
Loại thực vật này có xu hướng phát triển tốt và ổn định nhất ở trong các khu vực với những điều kiện như: Cường độ ánh sáng mặt trời và nhiệt độ môi trường ở mức vừa phải, hàm lượng dioxide cacbon rơi vào khoảng 200 ppm hoặc có thể cao hơn 1 chút, nguồn nước ngầm đầy đủ.
Chu trình các pha của quang hợp ở thực vật C3
Pha sáng
- – Khái niệm: Pha sáng là pha có vai trò trong việc chuyển hóa năng lượng ánh sáng đã được các chất diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP cùng với NADPH. Pha sáng được diễn ra trong lục lạp tại tilacôit.
- – Trong pha sáng, năng lượng của ánh sáng mặt trời sẽ được sử dụng để thực hiện quá trình quang phân li nước. Cụ thể, giúp giải phóng oxi, bù lại các electron đã mất cho diệp lục a, các proton H+ được dùng để khử NADP+ thành NADPH. Công thức như sau: 2H2O -> 4H+ + 4e- + O2
- – ATP và NADPH trong pha sáng sẽ được sử dụng ở trong pha tối để tổng hợp lại các hợp chất hữu cơ.
Pha tối
- – Pha tối ở thực vật C3 sẽ chỉ bao gồm chu trình Canvin và được diễn ra trong chất nền của lục lạp. Chu trình Canvin bao gồm 3 giai đoạn như sau:
*Giai đoạn cố định CO2:
- + Chất nhận CO2 đầu tiên và cũng là duy nhất sẽ là hợp chất 5C [Ribulozo- 1,5- diphotphat [RiDP]]
- + Sản phẩm đầu tiên được sản sinh ra trong giai đoạn này là hợp chất 3C [hay Axit photphoglyxeric – APG]
* Giai đoạn khử
- + APG [axit phosphoglixeric] được chuyển hoá thành AlPG [andehit photphoglixeric], ATP và NADPH
- + Một phần của AlPG sẽ được tách ra khỏi chu trình và kết hợp với 1 phân tử triozo khác để có thể hình thành nên C6H12O6, từ đó cấu thành nên tinh bột, axit amin …
* Giai đoạn tái sinh:
- Chất nhận ban đầu sẽ là Rib – 1.5 diP [ribulozo- 1.5 điphosphat].
- + Phần lớn AlPG phải thông qua nhiều phản ứng cần ATP mới có thể tái tạo nên RiDP để khép kín lại chu trình.
Xem thêm: Ổ sinh thái – Giới hạn sinh thái là gì? Cho ví dụ và bài tập áp dụng
Thế nào là thực vật C4?
Khái niệm
Cũng giống như thực vật C3, thực vật C4 cũng là nhóm thực vật cố định nhưng thuộc thể dioxide cacbon, hình thành nên các hợp chất đường 4 cacbon để có đi vào chu trình C3 hoặc là chu trình calvin.
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.
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 CO2 đầu tiên
- + Chất nhận CO2 đầu 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 CO2 lần thứ 2
- + AM sẽ bị phân hủy để giúp giải phóng CO2 cung 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 CO2 đầu tiên là PEP
- + Còn chu trình Canvin của giai đoạn này sẽ được diễn ra như ở thực vật C3
-
Chu trình quang hợp của thực vật C3, C4 và CAM
Những ưu điểm của thực vật C4 so với C3
Theo các nhà khoa học, thực vật C4 ưu việt hơn so với thực vật C3 ở những điểm như sau:
- – Cường độ quang hợp của thực vật C4 cao hơn, điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bão hòa ánh sáng cũng cao hơn, nhu cầu nước lại thấp hơn. Do đó, thực vật C4 sẽ cho năng suất cao hơn so với các loại thực vật C3.
- – Chu trình C4 bao gồm 2 giai đoạn là giai đoạn đầu theo chu trình C4 được diễn ra ở lục lạp của tế bào nhu mô lá còn giai đoạn 2 theo chu trình Canvin sẽ diễn ra trong lục lạp của tế bào bao bó mạch.
So sánh 3 nhóm thực vật C3, C4 & CAM
| C3 | C4 | CAM | ||
| Giống nhau |
– Tại quá trình quang hợp trong pha sáng: Có cơ chế giống nhau – Trong pha tối: Đều thực hiện chu trình C3 [tức chu trình Canvin] tạo ra AlPG rồi hình thành nên C6H12O6 -> saccarozơ và tinh bột; Axit Amin, lipit, protein,… – Nguyên liệu cho pha tối diễn ra là: CO2, ATP và NADPH |
|||
| Khác nhau | Môi trường sống | Nơi có khí hậu ôn hòa và cường độ ánh sáng mức bình thường | Một số thực vật tồn tại ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, cường độ ánh sáng mạnh | Là thực vật có thân mọng nước và sống ở vùng khô hạn hoang mạc. |
| Loài cây đặc trưng | Rêu, rong, cây gỗ lớn,… | Lúa, mía, rau dền, ngô đồng,… | Thanh long, dứa, cây xương rồng,… | |
| Chất nhận CO2: | Nhận ribulozo – 1,5 – điphôtphat | Nhận PEP [tức photphoenolpiruvat] | Nhận PEP [tức photphoenolpiruvat] | |
| Môi trường sống | Là APG | Là AOA [axit oxaloaxetic] hoặc có thể là axit malic | Là AOA [axit oxaloaxetic] hoặc có thể là axit malic | |
| Tiến trình và thời gian diễn ra | Có 1 giai đoạn là chu trình Canvin được diễn ra vào ban ngày | Có 2 giai đoạn và cả 2 đều diễn ra vào ban ngày. Giai đoạn 1 là cố định CO2 dựa theo chu trình C4 và giai đoạn 2 là tái cố định lại CO2 theo chu trình Canvin. | Có giai đoạn 1 là cố định CO2 theo chu trình C4 vào ban đêm và giai đoạn 2 sẽ tái cố định lại CO2 theo chu trình Canvin vào ban ngày. | |
| Về không gian diễn ra: | Sẽ diễn ra ở tế bào của mô giậu | Giai đoạn 1 sẽ diễn ra ở tế bào mô giậu còn giai đoạn 2 ở tế bào bao bó mạch | Cả 2 giai đoạn đều ở tế bào mô giậu* Giống nhau: |
Xem thêm: Mưa axit là gì? Mưa axit có độ PH bao nhiêu?
Hy vọng bài viết này của muahangdambao.com đã cung cấp đầy đủ thông tin về thực vật C3 C4 CAM là gì cho bạn đọc để có thể ứng dụng vào việc học và thi trên lớp nhé!