Hô hấp sáng là quá trình không thể thiếu ở thực vật c3. Vậy hô hấp sáng ở thực vật c3 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.com.vn tìm hiểu câu trả lời cho khái niệm này qua bài viết dưới đây nhé!
Khái niệm hô hấp sáng và hô hấp sáng ở thực vật C3
Hô hấp sáng là gì?
Để hiểu về hô hấp sáng, trước hết ta cần biết về quá trình hô hấp. Khi thực vật hô hấp, các tế bào sống của chúng sẽ chuyển đổi năng lượng, biến đổi các cacbohidrat thành CO2 cùng với nước, cuối cùng giải phóng ra năng lượng.
Bạn đang xem: Hô hấp sáng ở thực vật C3: Khái niệm, cơ chế, điều kiện xảy ra
Trên cơ sở của hô hấp, ta định nghĩa được hô hấp sáng là quá trình hô hấp với điều kiền lạ ánh sáng (được diễn ra ngoài sáng). Nó còn được biết đến với tên gọi là quang hô hấp.
Thực vật C3 là gì?
Thực vật C3 là các loài thực vật chỉ tồn tại duy nhất theo kiểu cố định carbon C3, có nguồn gốc từ đại Trung Sinh và đại Cổ Sinh, ngày nay chúng chiếm đến 95% sinh khối thực vật trên trái đất.
Thực vật C3 có xu hướng phát triển tốt trong các khu vực với các điều kiện nhất định, ví dụ cần có cường độ ánh sáng Mặt Trời và nhiệt độ vừa phải, có nước ngầm, hàm lượng dioxide carbon cao hơn hoặc bằng 200 ppm,…
Hô hấp sáng ở thực vật C3 là gì?
Hô hấp sáng trong thực vật c3 là quá trình tạo ra axit glyoxylic bằng việc kết hợp oxi và axit glycolic, điều kiện diễn ra là trong điều kiện ánh sáng mạnh, lúc lá cây dư O2 và thiếu hụt CO2. Sau quá trình này, axit glyoxylic sẽ tiếp tục biến đổi thành glyxin, rồi thành Serin. Điểm cuối cùng của quá trình sẽ tạo ra CO2 bổ sung cho phần thiết hụt của lá cây.
Quá trình hô hấp sáng chỉ có thể diễn ra ở những loài thực vật có điểm bù CO2 cao, có thể hiểu đơn giản hơn là việc bổ sung CO2 còn thiếu ở thực vật, vì thế nó chỉ diễn ra ở thực vật C3.
Điều kiện xảy ra quá trình hô hấp sáng ở thực vật C3
Điều kiện diễn ra hô hấp sáng ở thực vật C3 là cường độ ánh sáng mạnh và cường độ quang hợp cao. Ngoài ra, quá trình hô hấp sáng còn cần đến CO2 ở lục lạp bị cạn kiệt và O2 tích lũy được trong lục lạp.
Bên cạnh đó, hô hấp sáng xảy ra qua 3 bào quan theo trình tự như sau: Bắt đầu ở lục lạp -> Peroxixom -> Ti thể
Phương trình hô hấp tổng quát
Phương trình hô hấp tổng quát như sau:
- C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + Năng lượng (Dưới dạng nhiệt + ATP)
Phương trình này cho biết rằng bản chất hô hấp là quá trình oxi hóa khử phức tạp giải phóng điện tử và hidro từ nguyên liệu hô hấp thành O2 trong không khí => tạo H2O. Các liên kết giàu năng lượng trong các phản ứng oxi hóa khử này tạo ra năng lượng.
Cơ chế, diễn biến quá trình hô hấp sáng ở thực vật C3
Tại lục lạp
Tại lục lạp, quá trình hô hấp sẽ bắt đầu khi CO2 có nồng độ cao sẽ tạo thành 2 APG => thực hiện quá trình quang hợp. Bên cạnh đó, O2 có nồng độ cao sẽ tạo ra 1 APG và 1AG. Từ đó thực hiện quá trình quang hợp và hô hấp.
Tại Perôxixôm
Xuống đến Peroxixom, các axit glycolic sẽ kết hợp với O2 để tạo ra axit glyoxylic + H2O2 => phân hủy H2O2 bởi catalase -> tạo thành nước và oxi. Tương tự quá trình trên, các axit glyoxylic -> glyxin bằng phản ứng chuyển vị amin.
Tại ti thể
Sau quá trình tại Peroxixom, các glyxin sẽ chuyển xuống ti thể thành serin nhờ xúc tác của các enzym kép. Tại đây, serin được biến đổi thành axit glyoxylic -> đến lục lạp -> kết thúc quá trình hô hấp sáng trong thực vật c3.
Mối quan hệ giữa hô hấp, quang hợp và môi trường
Mối quan hệ giữa hô hấp và quang hợp
Xem thêm : UỐNG SỮA ĐẶC HẾT HẠN CÓ SAO KHÔNG? TẬN DỤNG NHƯ THẾ NÀO?
Đây là hai quá trình phụ thuộc vào nhau và là quá trình song song. Sản phẩm của quang hợp là nguyên liệu và cũng là chất oxy hóa trong quá trình hô hấp. Ngược lại, sản phẩm của hô hấp là nguyên liệu giúp tổng hợp tinh bột rồi giải phóng oxy trong quá trình quang hợp.
Mối quan hệ giữa hô hấp và môi trường
Các thành phần của môi trường có quan hệ qua lại và cần thiết cho quá trình hô hấp, như:
- Nhiệt độ: Là điều kiện để cây diễn ra hô hấp, nhiệt độ tối thiểu là 0-10 độ C tùy vào vùng và loại cây. Nhiệt độ tỉ lệ thuật với cường độ hô hấp và khả năng chịu đựng của cây. Sự phụ thuộc của hô hấp với nhiệt độ được diễn đạt qua đinh luật Van-hốp: Q10 = 2 – 3.
- Nước: Đóng vai trò dung môi để các phản ứng hóa học bao gồm hô hấp được diễn ra bình thường, đồng thời trực tiếp tham gia vào quá trình oxy hóa nguyên liệu của hô hấp. Mất nước -> cường độ hô hấp giảm, hàm lượng của nước tỉ lệ thuận với cường độ của quá trình hô hấp.
- Nồng độ O2: Quá trình hô hấp bị ảnh hưởng nếu nồng độ O2 giảm xuống thấp hơn 10%. Dưới 5% nồng độ O2 thì cây sẽ phân giải kỵ khí, bất lợi cho việc phát triển.
- Nồng độ CO2: Nếu nồng độ CO2 trong môi trường lớn hơn 40% sẽ khiến quá trình hô hấp xảy ra ức chế.
Vai trò và ý nghĩa của hô hấp đối với cơ thể thực vật
Với cơ thể của thực vật, quá trình hô hấp có ý nghĩ như một quá trình sinh lý trung tâm, đóng vai trò đặc biệt trong quá trình trao đổi chất – chuyển hóa năng lượng:
- Cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động của cây như trao đổi chất, hấp thu hay vận chuyển các chất dinh dưỡng, phân chia, sửa chữa tế bào hư hại,…
- Tạo nhiều hợp chất trung gian – nguyên liệu đầu vào để tổng hợp các chất hữu cơ khác, vì thế hô hấp có ý nghĩ trong cả quá trình tổng hợp.
- Hình thành cơ sở năng lượng và nguyên liệu giúp tăng khả năng chống chịu cho cây, giúp cây chống chọi ngoại cảnh, các bệnh dịch, rét buốt hay nắng nóng.
Hô hấp sáng có lợi hay có hại?
Bên cạnh các ý nghĩa có lợi mang lại cho thực vật như cung cấp năng lượng hay tham gia quá trình tổng hợp, hô hấp sáng thường được xem là 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, tạo ra những ảnh hưởng không tốt cho cây.
Nó còn tạo ra một sản phẩm phụ amoniac – đây là hợp chất có hại cho môi trường. Quang hô hấp cũng sẽ làm hao hụt cacbon và nitơ dẫn tới việc làm giảm hiệu suất quang hợp của cây. Điểm đặc trưng của việc này là lá cây trở nên héo úa, ảnh hưởng trực tiếp tốc độ tăng trưởng của cây.
Một số câu hỏi về quá trình hô hấp sáng ở thực vật C3
Câu 1: Điều kiện xảy ra quá trình hô hấp sáng ở thực vật C3 là:
Xem thêm:
- Tại sao thực vật C4 có năng suất cao nhất trong các loài thực vật?
- Chu trình Canvin là gì? Sản phẩm của chu trình Canvin
- Quang hợp là gì? Vai trò quan trọng của quang hợp đối với sự sống
Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về khái niệm, cơ chế, vai trò và hậu quả của quá trình hô hấp sáng ở 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 bên dưới bài viết này nhé!
Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp