Bài 12 Hô hấp ở thực vật

BÀI 12 HÔ HẤP Ở THỰC VẬT NỘI DUNG KHÁI QUÁT VỀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT CƠ QUAN VÀ BÀO QUAN HÔ HẤP HÔ HẤP SÁNG QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VỚI QUANG HỢP VÀ MÔI TRƯỜNG. KHÁI QUÁT VỀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT Là quá trình oxi hóa các hợp chất hữu cơ thành CO2 và H2O đồng thời giải phóng năng lượng cần thiết cho các hoạt động của cơ thể. TẾ BÀO HÔ HẤP NHƯ THẾ NÀO ? C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + energy Vai trò của hô hấp Ở TV hô hấp được có trò sinh lý trung tâm: Hô hấp giải phóng năng lượng hóa học từ các chất hữu cơ, các năng lượng này được tích lũy dưới dạng ATP. Trong quá trình hô hấp cũng tạo ra nhiều sản phẩm trung gian và các sản phẩm này là nguyên liệu cho quá trình tổng hợp nhiều chất khác trong cơ thể. CƠ QUAN VÀ BÀO QUAN HÔ HẤP Cơ quan hô hấp ở TV hô hấp xảy ra ở tất cả các cơ quan của cơ thể. Đặc biệt ơ các cơ quan đang tăng trưởng, đang sinh sản và ở rễ. 2. Bào quan hô hấp Bào quan thực hiện chức năng hô hấp là ti thể. mồng Hô hấp tế bào có các giai đoạn nào ? ? ? Đường phân Chuỗi truyền điện tử Chu trình Krebs Đường phân Chu trình Krebs Chuỗi truyền điện tử glucose pyruvic acid tế bào chất 10 10 ADP + 2P1 NADH H+ ATP ATP NAD+ ĐƯỜNG PHÂN Kết quả của đường phân từ 1 phân tử glucose tạo thành 2 phân tử pyruvic acid Giai đoạn 2 Hô hấp hiếu khí hoặc phân giải kị khí (sự lên men) tùy theo sự có mặt của oxi Nếu có oxi Hô hấp hiếu khí xảy ra ở ti thể theo chu trình Kreps Chu trình Krebs (Citric Acid) Vị trí : dịch ty thể. Acetyl CoA (2C) gắn với Oxalacetic acid (4C - OAA) tạo Citrate (6C). Oxihóa 1 phân tử glucose tương đương với 2 vòng chu trình krebs (vì 1 phân tử glucose tạo đựợc 2 Acetyl CoA). Chu trình Krebs (Citric Acid) Krebs 1 Acetyl CoA (2C) 3 NAD+ 3 NADH FAD FADH2 ATP ADP + P (vòng 1) OAA (4C) Citrate (6C) 2 CO2 Chu trình Krebs (Citric Acid) Krebs 2 Acetyl CoA (2C) 6 NAD+ 6 NADH 2 FAD 2 FADH2 2 ATP 2 ADP + P (vòng 2) OAA (4C) Citrate (6C) 4 CO2 Kết quả chu trình Krebs Oxi hoá pyruvic acid và thu điện tử Nếu thiếu oxi Phân giải kị khí (lên men) tạo ra rượu etylic hoặc lactic acid. Pyruvic acid  rượu etylic + CO2 + năng lượng Pyruvic acid  lactic acid + năng lượng Chuỗi truyền điện tử Chuyển điện tử thông qua hoạt động của màng ty thể , tích trữ năng lượng và tạo nước Campbell; Fig. 9.13 Quan sát sơ đồ và cho biết hoạt động này xảy ra ở đâu ? Enzyme tạo ATP như thế nào ? Campbell; Fig. 9.15 Quan sát chuỗi truyền điện tử sau Lượng ATP tối đa khi một tế bào hô hấp 36 ATP (tốI đa cho mỗi gluco) chất dinh dưỡng e- 2NAD+ 2NADH e- 2NAD+ 2NADH e- 6NAD+ 2FAD 6NADH 2FADH2 Đường phân acid pyruvic đến acetyl-CoA Chu trình Kreb 38 ATP 7.3 kcal 278 kcal/686kcal Khoảng 40% hiệu quả X = chất dinh dưỡng Oxygen Carbon Dioxide Nước Năng lượng C6H12O6 O2 6CO2 6H20 ATP nhiệt G = -686 kcal/mol Trong hô hấp tế bào, tế bào tiêu thụ oxygen. Các giai đoạn chính Đường phân Chu trình Krebs và Chuỗi truyền điện tử Lên men Trong lên men, tế bào không tiêu thụ oxygen. S¬ ®å sau ®©y sÏ minh häa vai trß nãi trªn cña qu¸ tr×nh h« hÊp: C¸c ®­êng 6 cacbon C¸c hîp chÊt cña thµnh tÕ bµo C¸c ®­êng 3 cacbon Glyxerol cña c¸c axit bÐo C¸c hîp chÊt phenol, Auxin Axit pyruvic Ethylic, Axit lactic Alanin  Protein Axit bÐo Axetyl-CoA C¸c s¾c tè C¸c hîp chÊt th¬m C¸c axit C¸c protein Chu tr×nh Krebs C¸c hîp chÊt kh¸c C¸c alcanoit V. H« hÊp ¸nh s¸ng H« hÊp ¸nh s¸ng lµ h« hÊp x¶y ra ngoµi ¸nh s¸ng. Nhãm thùc vËt C3 th­êng x¶y ra qu¸ tr×nh h« hÊp nµy. §ã lµ khi thùc vËt C3 ph¶i sèng trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu nãng Èm kÐo dµi víi nång ®é O2 cao, c­êng ®é ¸nh s¸ng cao, trong khi nång ®é CO2 l¹i thÊp. Khi ®ã trong pha carboxi ho¸ cña chu trinh Calvin x¶y ra qu¸ tr×nh oxin ho¸ RiDP thµnh Axit glycolic. Axit glycolic chÝnh lµ sản phẩm cña h« hÊp ¸nh s¸ng. H« hÊp ¸nh s¸ng kh«ng cã ý nghÜa vÒ mÆt n¨ng l­îng (kh«ng gi¶i phãng ATP), nh­ng l¹i tiªu tèn 30-50% s¶n phÈm quang hîp. Trong hoâ haáp saùng coù söï tham gia cuûa 3 baøo quan: luïc laïp, peroxisome vaø ti theå. Peroxisome (hay perôxixôm) là những túi màng có nguồn gốc từ mạng lưới nội chất chứa các enzyme thực hiện chức năng giải độc cho tế bào. Peroxisome có chức năng giúp tế bào loại bỏ các độc tố hay các chất chuyển hóa khác. Peroxisome chứa các enzyme liên quan đến sử dụng oxygen như là D-amino acid oxiase và urease oxidase. Peroxisome cũng chứa các enzyme catalase chuyển H2O2 (hydrogen peroxide, một sản phẩm trung gian gây độc trong quá trình chuyển hóa tế bào thành H2O và O2, với 4H2O2 → 4H2O + 2O2 Caùc enzym HH: Heä E trong quaù trình HH ñöôïc chia thaønh caùc nhoùm: Nhoùm E hoaït hoùa hydro. Ví duï: Dehydrogenase laø nhöõng E taùch H ra khoûi caùc HCHC khaùc nhau. Coù 2 loaïi: . Dehydrogenase kò khí: E khoâng coù khaû naêng chuyeån H ñieän töû cuûa nguyeân lieäu tröïc tieáp cho O2, maø noù chuyeån H cho caùc E töông öùng noái tieáp vôùi chuùng trong maïch HH. AH2 + B----dehydrogenase- A + BH2 . Dehydrogenase hieáu khí: E coù khaû naêng chuyeån H ñieän töû cuûa nguyeân lieäu tröïc tieáp cho O2. Nhoùm E hoaït hoùa oxy (oxydase) nhö xitocrm, polyphenoloxydaza, peroxydaza… Nhoùm E hoã trôï nhö carboxylaza, aldolaza, kinaza… Nhoùm E ñoùng vai troø laø chaát chuyeån trung gian. QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VỚI QUANG HỢP TRONG TV So sánh giữa quang hợp và hô hấp ở thực vật MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ MÔI TRƯỜNG Nước Nhiệt độ Oxi Hàm lượng CO2