Tại Sao Thực Vật C3 Lại Có Hô Hấp Sáng Còn Thực Vật C4 Và CAM Là ...

Hô hấp sáng là quá trình không thể thiếu ở thực vật c3. Vậy hô hấp sáng là gì? Hô hấp sáng ở thực vật c3 có đặc điểm gì? Tại sao quá trình này chỉ diễn ra ở thực vật c3? Hãy cùng DINHNGHIA.VN tìm hiểu câu trả lời cho những câu hỏi trên qua bài viết về hô hấp sáng trong thực vật c3 dưới đây nhé.

Nội dung chính Show

• Khái niệm hô hấp sáng và hô hấp sáng ở thực vật c3
• Khái niệm hô hấp sáng là gì?
• Hô hấp sáng ở thực vật c3 là gì?
• Cơ chế hô hấp sáng ở thực vật c3
• Tại lục lạp
• Tại Perôxixôm
• Tại ti thể
• Hô hấp sáng có lợi hay có hại?
• Hậu quả của hô hấp sáng là gì?
• Vai trò của hô hấp sáng là gì?
• Hô hấp sáng là gì?
• Hô hấp sáng là gì?
• Diễn biến của hô hấp sáng?
• Hô hấp sáng có lợi hay có hại?
• Hậu quả của hô hấp sáng là gì?
• Vai trò của hô hấp sáng là gì?
• Quan hệ giữa hô hấp ánh sáng và quang hợp?
• Vì sao nói hô hấp sáng gắn liền với thực vật C3?
• Hô hấp sáng bị triệt tiêu hoặc bị làm giảm trong thực vật C4 và CAM

Khái niệm hô hấp sáng và hô hấp sáng ở thực vật c3

Khái niệm hô hấp sáng là gì?

Hô hấp ở thực vật là quá trình các tế bào sống chuyển đổi năng lượng, lúc đó, các cacbohidrat sẽ bị biến đổi thành \(CO_{2}\) và nước và giải phóng ra năng lượng.

Trên cơ sở đó, có thể hiểu, hô hấp sáng là quá trình hô hấp được diễn ra ngoài sáng, hay quá trình hô hấp diễn ra dưới điều kiện có ánh sáng. Vì thế, người ta còn biết đến quá trình này với tên gọi là quang hô hấp.

Hô hấp sáng ở thực vật c3 là gì?

Quá trình hô hấp sáng trong thực vật c3 sẽ được diễn ra ở điều kiện ánh sáng mạnh, khi lá cây thiếu \(CO_{2}\) và dư thừa \(O_{2}\). Đây là quá trình kết hợp giữa oxi và axit glycolic để tạo ra axit glyoxylic. Sau đó, axit glyoxylic sẽ tiếp tục biến đổi thành glyxin, rồi thành Serin và cuối cùng tạo ra \(CO_{2}\) bổ sung cho lá cây.

Tuy nhiên, chỉ có thực vật c3 mới có khả năng hô hấp sáng. Vậy tại sao hô hấp sáng lại chỉ diễn ra ở thực vật c3? Có thể hiểu đơn giản, quá trình hô hấp sáng là việc bổ sung \(CO_{2}\) còn thiếu ở thực vật, vì thế nó chỉ diễn ra ở những loài thực vật có điểm bù \(CO_{2}\) cao như C3, còn với những loài có điểm bù \(CO_{2}\) thấp thì quá trình này sẽ không xảy ra.

Cơ chế hô hấp sáng ở thực vật c3

Khác với quá trình hô hấp thông thường ở thực vật, hô hấp sáng xảy ra ở thực vật không tạo ra ATP nhưng lại tạo ra các axit amin, tiêu biểu là Serin và Glyxin. Do vậy, hô hấp sáng xảy ra qua 3 bào quan lần lượt là lục lạp, perôxinôm và ti thể.

Tại lục lạp

Quá trình quang hô hấp ở lục lạp có thể tóm tắt như sau: \(CO_{2}\) có nồng độ cao sẽ tạo thành 2 APG và thực hiện quá trình quang hợp. Bên cạnh đó, \(O_{2}\) có nồng độ cao sẽ tạo ra 1 APG và 1AG. Từ đó thực hiện quá trình quang hợp và hô hấp.

Tại Perôxixôm

Tại đây, các axit glycolic sẽ kết hợp với \(O_{2}\) để tạo ra axit glyoxylic, đồng thời cũng tạo thành \(H_{2}O_{2}\). Sau đó, các phân tử \(H_{2}O_{2}\) sẽ được phân hủy bởi catalase để tạo thành nước và oxi.

Tương tự, các axit glyoxylic sẽ chuyển thành glyxin thông qua một phản ứng gọi là chuyển vị amin. Cuối cùng, các glyxin sẽ được chuyển vào ti thể để thực hiện giai đoạn cuối cùng của quá trình hô hấp sang.

Tại ti thể

Ở ti thể, các glyxin sẽ chuyển thành serin nhờ xúc tác của các enzym kép. Cuối cùng, serin được biến đổi thành axit glyoxylic và chuyển sang lục lạp, kết thúc quá trình hô hấp sáng trong thực vật c3.

Hô hấp sáng có lợi hay có hại?

Quá trình hô hấp sáng ở thực vật C3 có lợi hay có hại? Đây vẫn là câu hỏi khiến nhiều người thắc mắc. Có nhiều ý kiến cho rằng, hô hấp sáng có hại vì quá trình này không tạo ra năng lượng, nhưng lại tiêu tốn tới 30 – 50% sản phẩm của quá trình quang hợp. Tuy nhiên lại có một vài nghiên cứu cho rằng hô hấp sáng có một số vai trò tích cực của thực vật. Hãy cùng tìm hiểu vai trò và hậu quả của quá trình này nhé.

Hậu quả của hô hấp sáng là gì?

Như đã phân tích ở trên, hô hấp sáng không tạo ra năng lượng nhưng lại làm tiêu tốn quá nhiều sản phẩm của quá trình quang hợp, tạo ra những ảnh hưởng không tốt cho cây. Bên cạnh đó, quá trình này còn tạo ra một sản phẩm phụ, đó là amoniac – một chất độc hại đối với môi trường.

Quá trình quang hô hấp cũng sẽ làm hao hụt cacbon và nitơ, vì vậy có thể dẫn tới việc làm giảm hiệu suất quang hợp của cây, khiến lá cây trở nên úa và héo. Đồng thời, tốc độ tăng trưởng của cây cũng bị giảm đi đáng kể.

Vai trò của hô hấp sáng là gì?

Tuy nhiên, bên cạnh nghiên cứu về hậu quả của hô hấp sáng, vẫn có một số ý kiến cho rằng hô hấp sáng không hoàn toàn có hại. Các nhà khoa học đã thí nghiệm và triệt tiêu quá trình hô hấp sáng trong thực vật c3, kết quả cho thấy, cây được thí nghiệm đó đã không phát triển hoàn toàn tốt. Và bằng chứng là gây ra hoạt động biến dạng gen quy định hô hấp của chúng.

Đặc biệt, quá trình hô hấp sáng đã tạo ra một lượng lớn \(H_{2}O_{2}\) cho quá trình quang hợp. Đồng thời ảnh hưởng tới quá trình truyền tín hiệu của tế bào và giúp tế bào sinh trưởng và thích ứng với môi trường tốt hơn. Đây cũng là quá trình giúp làm tăng hàm lượng nitrat trong đất.

Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về khái niệm, cơ chế, vai trò và hậu quả của quá trình hô hấp sáng trong thực vật c3 rồi. Hy vọng bài viết trên đã đem đến cho bạn những kiến thức bổ ích. Nếu có thắc mắc gì về quá trình hô hấp sáng ở thực vật c3, hãy để lại nhận xét dưới đây để cùng DINHNGHIA.VN trao đổi tìm ra đáp án nhé.

Xem thêm >>> Quang hợp là gì? Vai trò quan trọng của quang hợp đối với sự sống

Xem thêm >>> Hô hấp hiếu khí là gì? Ưu điểm và Ý nghĩa của hô hấp hiếu khí

Please follow and like us:

Trong chương trình Sinh học lớp 11, ta sẽ được học về hô hấp sáng ở các loài thực vật. Vậy hô hấp sáng là gì? Hãy cùng GiaiNgo tìm hiểu nhé!

Những thông tin chi tiết về quá trình hô hấp sáng sẽ được tìm hiểu kĩ trong chương trình Sinh học lớp 11. Vậy thì hô hấp sáng là gì? Mối quan hệ giữa hô hấp sáng và quang hợp là gì?

Các bạn hãy mau chóng lướt ngay xuống bài viết dưới đây để cùng GiaiNgo tìm hiểu ngay nhé!

Hô hấp sáng là gì?

Ở phần đầu tiên, chúng ta sẽ cùng nhau đi vào tìm hiểu khái niệm về hô hấp sáng là gì nhé!

Hô hấp sáng là gì?

Hô hấp sáng là quá trình hấp thụ oxi và giải phóng khí CO2 ngoài ánh sáng. Bên cạnh đó, hô hấp sáng còn có tên gọi khác là quang hô hấp. Quá trình này xảy ra đồng thời với quá trình quang hợp.

Đặc biệt, hô hấp sáng thường xảy ra ở động vật C3 trong điều kiện cường độ ánh sáng cao và cường độ quang hợp cao. Ngoài ra, quá trình này còn cần CO2 ở lục lạp cạn kiệt và O2 tích lũy nhiều trong lục lạp.

Nơi xảy ra hiện tượng hô hấp ánh sáng là ở bào quan. Đầu tiên xảy ra bắt đầu ở lục lạp rồi đến peroxixom và cuối cùng kết thúc tại ty thể.

Diễn biến của hô hấp sáng?

Diễn biến của hô hấp sáng được biểu diễn tại lục lạp, perixixom và ty thể. Trước hết, diễn biến của hô hấp sáng tại lục lạp được biểu diễn như sau:

• CO2 + RiDP (nồng độ CO2 cao) → 2APG → Quang hợp.
• O2 + RiDP (nồng độ O2 cao) → 1APG + 1AG → Quang hợp + Hô hấp sáng.

Kế tiếp, diễn biến hô hấp ánh sáng tại peroxixom được diễn ra khá phức tạp. Trước tiên, axit glicolic bị oxi hóa bởi O2 và tạo thành axit glioxilic thông qua sự xúc tác của enzim glicolat-oxidase.

Bên cạnh đó cũng đồng thời cũng tạo thành H2O2 và H2O2 sẽ bị phân huỷ bởi catalase để tạo thành H2O và O2. Tiếp theo, axit glioxilic sẽ chuyển thành glyxin thông qua phản ứng chuyển vị amin. Sau đó glyxin sẽ được chuyển vào ty thể.

Cuối cùng, diễn biến hô hấp ánh sáng còn được diễn ra tại ty thể. Glyxin chuyển thành xerin nhờ xúc tác của enzime kép-glycin decacboxylaza và serin hydroxylmetyl transferase. Tiếp đó, serin lại biến đổi thành axit glyoxilic để chuyển sang lục lạp.

Xem thêm:

Hô hấp sáng có lợi hay có hại?

Hô hấp sáng vừa đem lại nhiều mặt lợi nhưng cũng đồng thời để lại nhiều hậu quả.

Hậu quả của hô hấp sáng là gì?

Hậu quả của hô hấp sáng đã gây ra sự lãng phí sản phẩm của quang hợp. Không chỉ vậy, sự hô hấp ánh sáng đã hình thành được một số axit amin cho cây glixerin và serin.

Không chỉ vậy, hô hấp sáng không tạo ra năng lượng và còn làm tiêu tốn quá nhiều sản phẩm của quá trình quang hợp. Bên cạnh đó, quá trình này còn tạo ra một sản phẩm phụ, đó là amoniac. Đây là một chất vô cùng độc hại đối với môi trường.

Quá trình hô hấp cũng sẽ làm hao hụt cacbon và nitơ. Vì vậy có thể dẫn tới việc làm giảm hiệu suất quang hợp của cây, khiến lá cây trở nên úa và héo. Ngoài ra tốc độ tăng trưởng của cây cũng bị giảm đi đáng kể.

Vai trò của hô hấp sáng là gì?

Vai trò của hô hấp sáng là có thể thủ tiêu toàn bộ lượng ATP và NADPH dư thừa trong pha sáng của quang hợp. Nhờ đó mà không thể thực hiện các phản ứng oxi hóa quang và sản sinh ra các gốc tự do làm hại đến thành phần cấu trúc của tế bào.

Không những thế, năng lượng được thải ra ở dạng nhiệt duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cơ thể. Năng lượng được tích lũy trong ATP được dùng để vận chuyển vật chất trong cây. Từ đó kích thích sự sinh trưởng, tổng hợp chất hữu cơ, sửa chữa những hư hại của tế bào.

Quan hệ giữa hô hấp ánh sáng và quang hợp?

Quan hệ giữa hô hấp ánh sáng và quang hợp là trái ngược nhau. Tuy nhiên chúng phụ thuộc và gắn bó chặt chẽ với nhau. Trước hết, sản phẩm của quang hợp sẽ là nguyên liệu của hô hấp và chất oxi hóa trong hô hấp.

Không những thế, sản phẩm của hô hấp sáng sẽ là nguyên liệu để tổng hợp nên C6H12O6 và giải phóng oxi trong quang hợp. Đặc biệt, cả hai đều có chung rất nhiều sản phẩm trung gian và nhiều hệ enzyme.

Phương trình tổng quát của hô hấp ánh sáng và quang hợp được biểu diễn như sau:

• Hô hấp ánh sáng: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + năng lượng (nhiệt + ATP).
• Quang hợp: 6CO2 +12H2O (tác nhân ánh sáng, diệp lục) → C6H12O6 +6O2.

Vì sao nói hô hấp sáng gắn liền với thực vật C3?

Nói hô hấp sáng gắn liền với thực vật C3 vì chúng kiệm nước bằng cách giảm độ mở của khí khổng. Chính điều này làm O2 khó thoát ra ngoài và CO2 khó đi từ ngoài vào trong.

Hô hấp sáng sử dụng 20% – 50% sản phẩm của quang hợp làm nguyên liệu. Vì vậy nên làm giảm tối đa một nửa năng suất quang hợp.

Quá trình hô hấp sáng là bổ sung CO2 còn thiếu ở thực vật. Vì thế, nó chỉ diễn ra ở những loài thực vật có điểm bù CO2 cao như C3. Còn đối với những loài có điểm bù CO2 thấp thì quá trình này sẽ không xảy ra.

Tuy nhiên, hô hấp sáng lại là quá trình tất yếu của hầu hết thực vật bậc thấp và bậc cao. Chức năng quan trọng của nó là cung cấp cho thực vật một số sản phẩm nhất định mà các quá trình khác không sản xuất được, ví dụ như một số axit min.

Hô hấp sáng bị triệt tiêu hoặc bị làm giảm trong thực vật C4 và CAM

Hô hấp sáng bị triệt tiêu hoặc bị làm giảm trong thực vật C4 và CAM vì lý do rất dễ nhận thấy. Thực vật C4 và thực vật CAM luôn có một kho dự trữ khí CO2 là axit malic nên luôn đảm bảo nồng độ khí CO2 cao. Do đó E Rubisco không có hoạt tính oxygenaza nên không có hô hấp sáng.

Bên cạnh đó, thực vật CAM sử dụng sản phẩm cuối cùng của quá trình quang hợp được tích lũy dưới dạng tinh bột. Sở dĩ chúng làm vậy để làm nguyên liệu tái tạo chất nhận CO2 của chu trình CAM, làm giảm chất hữu cơ tích lũy trong cây và năng suất thấp.

Như vậy, thông qua bài viết trên, chắc hẳn các bạn đã biết hô hấp sáng là gì rồi phải không? Vậy thì các bạn còn chần chừ gì nữa mà không nhanh tay theo dõi GiaiNgo ngay để cập nhật thêm nhiều điều mới lạ hơn nhé!