Hô hấp sáng là một quá trình không thể thiếu ở thực vật c3. Vậy hô hấp sáng là gì? Nêu đặc điểm của hô hấp sáng ở thực vật c3? Tại sao quá trình này chỉ diễn ra ở thực vật c3? Hãy Tip.edu.vn Cùng tìm hiểu câu trả lời cho những câu hỏi này qua bài viết về hô hấp sáng ở cây c3 dưới đây.
Hô hấp ở thực vật là quá trình tế bào sống chuyển hóa năng lượng, sau đó cacbohydrat sẽ được chuyển hóa thành [CO_ {2} ] và nước và giải phóng năng lượng.
Trên cơ sở đó, có thể hiểu hô hấp sáng là quá trình hô hấp diễn ra dưới ánh sáng hay còn gọi là quá trình hô hấp diễn ra trong điều kiện có ánh sáng. Vì lý do này, quá trình này còn được gọi là photorespiration.
Quá trình quang phân tử ở cây c3 sẽ diễn ra trong điều kiện ánh sáng mạnh, khi lá thiếu [CO_ {2} ] và thừa [O_ {2} ]. Đây là quá trình kết hợp oxy và axit glycolic để tạo ra axit glyoxylic. Sau đó, axit glyoxylic sẽ tiếp tục chuyển hóa thành glyxin, rồi thành Serin và cuối cùng tạo ra [CO_ {2} ] bổ sung cho lá.
Tuy nhiên, chỉ có thực vật c3 có khả năng quang phân tử. Vậy tại sao hô hấp sáng chỉ diễn ra ở thực vật c3? Nói một cách dễ hiểu, hô hấp sáng là sự bổ sung [CO_ {2} ] bị thiếu ở thực vật, vì vậy nó chỉ diễn ra ở những thực vật có điểm bù [CO_ {2} ] cao bằng C3, nhưng đối với những loài có bù đắp thấp [CO_ {2} ] quá trình này sẽ không xảy ra.
Khác với quá trình hô hấp bình thường ở thực vật, quá trình hô hấp sáng xảy ra ở thực vật không tạo ra ATP mà tạo ra các axit amin, điển hình là Serin và Glyxin. Như vậy, hô hấp sáng xảy ra thông qua ba bào quan là lục lạp, peroxisome và ti thể.
Quá trình quang hấp thụ trong lục lạp có thể được tóm tắt như sau: [CO_ {2} ] ở nồng độ cao sẽ tạo thành 2 APG và thực hiện quá trình quang hợp. Ngoài ra, [O_ {2} ] ở nồng độ cao sẽ tạo ra 1 APG và 1AG. Từ đó diễn ra quá trình quang hợp và hô hấp.
Tại đây, các axit glycolic sẽ kết hợp với [O_ {2} ] để tạo ra axit glyoxylic, axit này cũng tạo thành [H_ {2} O_ {2} ]. Sau đó, các phân tử của [H_ {2} O_ {2} ] sẽ bị phân hủy bởi catalase để tạo thành nước và oxy.
Tương tự, axit glyoxylic sẽ chuyển đổi thành glycine thông qua một phản ứng gọi là chuyển vị amin. Cuối cùng, glycine sẽ được chuyển đến ti thể để thực hiện giai đoạn cuối của quá trình hô hấp.
Trong ti thể, glycine được chuyển thành serine nhờ xúc tác của các enzym kép. Cuối cùng, serine được chuyển thành axit glyoxylic và chuyển đến lục lạp, kết thúc quá trình quang phân tử ở thực vật3.
Hô hấp sáng ở thực vật C3 có lợi hay có hại? Đây vẫn là câu hỏi khiến nhiều người băn khoăn. Có nhiều ý kiến cho rằng hô hấp sáng có hại vì quá trình này không sinh ra năng lượng mà tiêu hao tới 30 – 50% sản phẩm của quá trình quang hợp. Tuy nhiên, có một vài nghiên cứu cho rằng hô hấp sáng có một số vai trò tích cực đối với thực vật. Hãy cùng tìm hiểu vai trò và hệ quả của quá trình này.
Như đã phân tích ở trên, hô hấp sáng không tạo ra năng lượng nhưng lại tiêu hao quá nhiều sản phẩm của quá trình quang hợp, tạo ra những ảnh hưởng xấu đến cây trồng. Bên cạnh đó, quá trình này còn tạo ra một sản phẩm phụ là amoniac – một chất gây độc cho môi trường.
Quá trình photorespiration cũng làm cạn kiệt cacbon và nitơ, có thể dẫn đến giảm hiệu suất quang hợp của cây, làm cho lá cây bị héo và héo. Đồng thời tốc độ sinh trưởng của cây cũng bị giảm sút rõ rệt.
Tuy nhiên, bên cạnh những nghiên cứu về hậu quả của việc thở nhẹ, vẫn có một số ý kiến cho rằng thở nhẹ không hoàn toàn có hại. Các nhà khoa học đã thử nghiệm và kìm hãm quá trình hô hấp sáng ở cây c3, kết quả cho thấy cây thí nghiệm phát triển không hoàn toàn tốt. Và bằng chứng là tạo ra hoạt động trong gen điều hòa hô hấp của chúng.
Đặc biệt, quá trình hô hấp ánh sáng đã tạo ra một lượng lớn [H_ {2} O_ {2} ] cho quá trình quang hợp. Đồng thời tác động đến quá trình truyền tín hiệu của tế bào và giúp tế bào phát triển, thích nghi với môi trường tốt hơn. Đây cũng là quá trình giúp tăng hàm lượng nitrat trong đất.
Như vậy chúng ta đã tìm hiểu về khái niệm, cơ chế, vai trò và hậu quả của quá trình hô hấp sáng ở thực vật c3. Hy vọng bài viết trên đã mang đến cho bạn những kiến thức bổ ích. Mọi thắc mắc về vấn đề hô hấp sáng ở cây c3 hãy để lại bình luận bên dưới để Tip.edu.vn cùng thảo luận tìm câu trả lời 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 Tầm quan trọng của Hô hấp hiếu khí
I. HÔ HẤP SÁNG
1. Khái niệm
Hô hấp sáng là quá trình hấp thụ oxi và giải phóng CO2 ngoài sáng, xảy ra đồng thời với quang hợp.
- Thường xảy ra ở thực vật C3 trong điều kiện:
+ Cường độ ánh sáng và nhiệt độ cao → Quang hô hấp luôn đồng biến với ánh sáng.
+ Lượng CO2 cạn kiệt, O2 tích lũy nhiều trong lục lạp [cao gấp 10 lần CO2]
- Nơi xảy ra: ở 3 bào quan bắt đầu là lục lạp, peroxixom và kết thúc tại ty thể
- Tại lục lạp:
CO2 + RiDP [nồng độ CO2 cao] → 2APG → Quang hợp
O2 + RiDP [nồng độ O2 cao] → 1APG + 1AG → Quang hợp + Hô hấp sáng
- Tại peroxixom:
+ Axit glicolic bị oxi hóa bởi O2 và tạo thành axit glioxilic với sự xúc tác của enzim glicolat - oxidase. Đồng thời cũng tạo thành H2O2 [H2O2 sẽ bị phân huỷ bởi catalase để tạo thành H2O và O2].
+ Axit glioxilic sẽ chuyển thành glyxin thông qua phản ứng chuyển vị amin. Sau đó glyxin sẽ được chuyển vào ti thể.
- Tại ti thể:
+ Glyxin chuyển thành xerin nhờ xúc tác của enzime kép - glycin decacboxylaza và serin hydroxylmetyl transferase.
+ Serin lại biến đổi thành axit glyoxilic để chuyển sang lục lạp.
- Ảnh hưởng:
- Hô hấp sáng gây lãng phí sản phẩm quang hợp.
- Thông qua hô hấp sáng đã hình thành 1 số axit amin cho cây [glixerin, serin ]
II. QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ QUANG HỢP
Quan hệ giữa hô hấp và quang hợp là 2 quá trình trái ngược nhau nhưng phụ thuộc lẫn nhau và gắn bó chặt chẽ:
- Sản phẩm của quang hợp [C6H12O6+ O2] là nguyên liệu của hô hấp và chất oxi hoá trong hô hấp.
- Sản phẩm của hô hấp [CO2+ H2O] là nguyên liệu để tổng hợp nên C6H12O6 và giải phóng oxi trong quang hợp.
Hô hấp sáng [hay còn gọi là Quang Hô Hấp] là quá trình hô hấp xảy ra ngoài ánh sáng [trong điều kiện cây thiếu $CO_2$ và thừa $O_2$ trong lá]. Quá trình hô hấp sáng có thể được tóm tắt như sau:
Axit glicolic + $O_2$ → Axit glicoxilic → Glixin → Serin → $CO_2$.
Hô hấp sáng không tạo ATP, tiêu tốn 50% sản phẩm quang hợp, tuy nhiên hô hấp sáng có hình thành một vài axit amin như Serin, Glixin. Quá trình này thường diễn ra ở thực vật C3 và có sự tham gia đồng thời của 3 bào quan là Lục lạp, Perôxixôm và Ti thể
Hô hấp sáng là hô hấp liên quan trực tiếp đến ánh sáng, thường xảy ra ở thực vật C3 trong điều kiện nồng độ CO2 thâ[s, nồng độ O2 cao, cường độ ánh sáng và nhiệt độ cao ở vùng nhiệt đới. Trong điều kiện này, enzim RubisCo xúc tác cho quá trình oxi hóa RiDP thành APG [axit diphotpho glixeric -hợp chất 3C] và AG [axit glicolic - hợp chất 2C]. APG tiếp tục đi vào chu trình Canvin, còn AG là bản thể của hô hấp sáng, bị oxi hóa ở peoxixom và giải phóng CO2 ở ti thể. Có thể tóm tắt như sau:
+ axit glicolic bị oxi hóa bởi O2 và tạo thành axit glioxilic với sự xúc tác của enzim glicolat - oxidase. Đồng thời cũng tạo thành H2O2 [H2O2 sẽ bị phân huỷ bởi catalase để tạo thành H2O và O2].
Thực vật C4 và CAM tránh được hô hấp sáng nhơ sự thay đổi không gian và thời gian thực hiện quá trình cô định CO2 sơ cấp bởi chu trình phụ hay còn gọi là chu trình Hatch - Slack.
CO2 + RiDP [nồng độ CO2 cao] → 2APG → Quang hợp
O2 + RiDP [nồng độ O2 cao] → 1APG + 1AG → Quang hợp + Hô hấp sángSơ đồ tóm tắt hô hấp sáng ở thực vật C3
- Tại peroxixom
- Tại ti thể:
+ glyxin chuyển thành xerin nhờ xúc tác của enzime kép - glycin decacboxylaza và serin hydroxylmetyl transferase.
+ Serin lại biến đổi thành axit glyoxilic để chuyển sang lục lạp.
Vận dụng toán xác suất để giải nhanh các bài tập sinh học phần quy luật phân li độc lập như: xác định số loại kiểu gen, kiểu hình ở đời con hay tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con trong các phép lai khi biết kiểu gen của bố mẹ mà không cần viết sơ đồ lai. Theo quy luật phân li độc lập ta hiểu rằng: một phép lai có n cặp tính trạng, thực chất là n phép lai một cặp tính trạng. Như vậy khi đề bài cho biết kiểu gen có bố mẹ và tuân theo quy luật phân li độc lập thì ta chỉ cần dung toán xác suất để xác định nhanh số loại cũng như tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con theo quy tắc sau: Tỉ lệ KG khi xét chung nhiều cặp gen bằng các tỉ lệ KG riêng rẽ của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Số KH khi xét chung nhiều cặp tính trạng bằng số KH riêng của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Ví dụ: Cho biết A - hạt vàng : a- hạt xanh; B- hạt trơn : b - hạt nhăn; D - thân cao : d- thân thấp. Tính trạng trội là trội hoàn toàn. Phép lai P: AabbDd x AaBbdd sẽ cho số loại và tỉ lệ kiểu g
Loài ong mật có bộ NST lưỡng bội 2n=32. Hợp tử của loài trải qua nguyên phân. Hãy cho biết có bao nhiêu NST, crômatit, tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì của quá trình nguyên phân? Để giải bài tập sinh học trên trước hết các bạn cần nhớ một số vấn đề sau: NST nhân đôi ở kì trung gian [pha S] trở thành NST kép, tồn tài trong tế bào đến cuối kì giữa. Vào kì sau, NST kép bị chẻ dọc tại tâm động, tách thành 2 NST đơn, phân li đồng đều về 2 cực tế bào. Crômatit chi tồn tại ở NST kép, mỗi NST kép có 2 crômatit. Mỗi NST dù ở thể đơn hay kép đều mang một tâm động. Vậy có bao nhiêu NST trong tế bào thì sẽ có bấy nhiêu tâm động. Do vậy, gọi 2n là bộ NST lưỡng bội của loài, số NST, số crômatit, số tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì quá trình nguyên phân như bảng sau: Kì trung gian Kì đầu Kì giữa Kì sau Kì cuối Số NST đơn 0 0 0 4n 2n Sô NST kép 2n 2n 2n 0 0 Số crômatit 4n 4n 4n 0 0 Số tâm động 2n 2n 2n 4n 2n T
Sinh vật bình thường có bộ NST 2n, khi giảm phân sẽ cho giao tử bình thường n. Tuy nhiên trong thể đột biến như thể ba nhiễm, thể tứ bội thì giảm phân cho ra những loại giao tử như thế nào. Ở bài này sẽ hướng dẫn các em cách viết và các định tỉ lệ các loại giao tử được tạo ra trong quá trình giảm phân của thể tứ bội [4n]. Ví dụ: thể tứ bội có kiểu gen AAaa giảm phân bình thường sẽ tạo ra những loại giao tử nào và tỉ lệ bằng bao nhiêu? Để viết giao tử cho thể tứ bội các em sơ đồ hình chữ nhật như bên dưới. Ở mỗi góc của hình chữ nhật ta viết mỗi alen. Ví dụ ở trên cơ thể có kiểu gen AAaa nên ta viết 2 góc có alen A và 2 góc có alen a. Sau đó ta sẽ nối các cạnh và 2 đường chéo để được số loại và tỉ lệ giao tử như sau: Số giao tử AA = 1 Số giaotử aa = 1 Số giao tử Aa = 4 Vậy cơ thể tứ bội có kiểu gen AAaa giảm phân sẽ cho ra 3 loại giao tử lưỡng bội là AA, aa và Aa với tỉ lệ: 1/6AA : 4/6Aa : 1/6aa. Tất nhiên là ta chỉ xét một gen nào đó trong thể tứ bội và dạng này đề cũ
Bài tập về các quy luật di truyền là dạng bài tập tương đối khó nhưng lại có số câu trong đề thi khá nhiều, vì vậy chúng ta cần phải luyện thật nhiều dạng bài tập này để biết cách giải và tìm cho mình cách giải nhanh nhất phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm. Ở bài này mình sẽ hướng dẫn các bạn giải một bài tập về cách tính số loại kiểu gen, số loại kiểu hình và tỉ lệ một loại kiểu hình nào đó một cách nhanh chóng trong trường hợp phép lai hai cặp tính trạng có xảy ra hoán vị gen . Ví dụ: Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng và tính trạng trội là trội hoàn toàn. Xét phép lai $\frac{AB}{ab}\times \frac{Ab}{aB}$, biết tần số hoán vị gen giữa hai gen A và B là 40% và diễn biến trong giảm phân tạo giao tử là như nhau ở hai giới. Tính số loại kiểu gen, số loại kiểu hình và tỉ lệ kiểu hình ở đời con? Hướng dẫn giải: Số kiểu gen ở đời con Bài này chúng ta có thể viết sơ đồ lai rồi ngồi điếm số kiểu gen trong trường hợp 2 gen cùng nằm trên một NST và có xảy ra hoán vị gen. Tu
Giả sử thế hệ xuất phát của một quần thể ngẫu phối có tần số alen A là p ; tần số alen a là q và chọn lọc tự nhiên loại bỏ hoàn toàn kiểu hình động hợp lặn [kiểu gen aa bị chết ở giai đoạn phôi] thì tần số alen và thành phần kiểu gen qua các thế hệ ngẫu phối như sau: Bài tập trắc nghiệm về quần thể ngẫu phối Quá trình ngẫu phối thì $F_1$ sẽ có thành phần kiểu gen là $p^2$ AA : 2pq Aa : $q^2$ aa . Do aa bị chết ở giai đoạn phôi nên tỉ lệ kiểu gen ở $F_1$ là: $p^2$ AA : 2pq Aa , suy ra tần số alen ở $F_1$ là: Tần số alen a = $\frac{pq}{p^2+2pq}=\frac{q}{1+q}$ n số alen A = $1-\frac{q}{1+q}=\frac{1}{1+q}$ Thành phần kiểu gen ở thế hệ F2 là: ${{\left[ \frac{1}{1+q} \right]}^{2}}$AA : $2\frac{1}{1+q}\frac{q}{1+q}$Aa : ${{\left[ \frac{q}{1+q} \right]}^{2}}$aa Vì aa bị chết ở giai đoạn phối nên thành phân kiểu gen của $F_2$ là: $\frac{1}{1+2q}$AA : $\frac{2q}{1+2q}$Aa, suy ra tần số alen ở $F_2$ là: Tần số alen a = $\frac{q}{1+2q}$ Tần số alen A = $\frac{1+q}{1+2q}$ Qu
Để làm tốt bài tập sinh học dạng này các bạn cần xem lý thuyết về nguyên phân trước. Ngoài ra có thể xem thêm dạng bài tập về tính số NST, số crômatit và số tâm động qua các kì của nguyên phân . Sau đây mình sẽ hướng dẫn các bạn làm bài tập tiếp theo: dạng bài tập về tính số lượng tế bào con, số NST cần cung cấp, số thoi vô sắc xuất hiện [bị phá huỷ] qua nguyên phân. Trước tiên các bạn cần hiểu và nhớ một số công thức sau Số tế bào sinh ra qua nguyên phân: + Một tế bào qua k lần nguyên phân sẽ hình thành $2^k$ tế bào con. + a tế bào đều nguyên phân k lần, số tế bào con được tạo thành là: $a.2^k$ tế bào. Số NST đơn môi trường cần cung cấp: + Một tế bào lưỡng bội [2n NST] qua k lần nguyên phân, số NST đơn môi trường nội bào cần cung cấp: $2^k.2n-2n = [2^k-1]2n$. + Vậy, a tế bào có 2n NST đều nguyên phân k lần, môi trường cần cung cấp số NST là: $a.[2^k-1]2n$. Số thoi vô sắc xuất hiện, bị phá hủy: + Thoi vô sắc xuất hiện ở kì trước, bị phân hủy hoàn toàn vào kì cuối. Vậy có ba
Tìm xác suất xuất hiện số alen trội, lặn ở thế hệ con trong phép lai thuộc quy luật di truyền phân li độc lập là dạng bài tập sinh học khó . Nếu chúng ta dùng phương pháp chia riêng từng cặp gen để tính sau đó gộp lại thì tốn khá nhiều thời gian mà dễ nhầm lẫn. Vì vậy hôm tôi cố gắng tìm công thức chung áp dụng cho mọi trường hợp của đề bài một cách nhanh chóng. Ở dưới tôi đã đưa ra công thức chung [sẽ chứng minh công thức trong một chuyên đề khác để các bạn cần tìm hiểu chuyên sâu] có kèm theo 2 ví dụ điển hình. Sau khi hiểu công thức các bạn vận dụng để làm 5 bài tập vận dụng có đáp án kèm theo. Các bạn cần trao đổi thêm vui lòng phản hồi [comment] ở cuối bài viết. Toán xác suất trong di truyền học phân tử A. Phương pháp chung: Ở phép lai mà tổng số cặp gen dị hợp của bố và mẹ là n , thì ở đời con loại cá thể có k alen trội chiếm tỉ lệ $\frac{C_{n}^{k-m}}{2^n}$. Trong đó m là số cặp gen đồng hợp trội ở cả bố và mẹ. Ví dụ 1: Ở phép lai AaBbdd x AabbDd, loại cá th
Câu 81: Trong cơ chế duy trì cân bằng lượng đường trong máu ở người, tuyến tụy đóng vai trò là A. bộ phận điều khiển. B. bộ phận thực hiện. C. tác nhân kích thích. D. bộ phận tiếp nhận kích thích. Câu 82: Con đường hình thành loài nào sau đây gặp phổ biến ở thực vật có hoa? A. Cách li tập tính. B. Cách lí sinh thái. C. Cách li địa lí. D. Lai xa và đa bội hóa. Câu 83: Phép lai nào sau đây đã giúp Coren phát hiện ra sự di truyền ngoài nhân? A. Lai thuận nghịch. B. Lai cận huyết. C. Lai tế bào. D. Lai phân tích. Câu 84: Ở một loài thực vật, tính trạng màu sắc hoa do 2 cặp gen quy định. Khi trong kiểu gen có cả 2 loại alen trội A và B quy định hoa màu đỏ, các kiểu gen còn lại quy định hoa màu trắng. Cây hoa màu trắng thuầ
Câu 116 trong đề thi THPT Quốc Gia môn SINH HỌC 2019 hỏi về cách tính số loại giao tử tối đa trong trường hợp các cặp NST có xảy ra hoán vị không đồng thời. Cụ thể như sau: Cơ thể thực vật có bộ NST 2n=18, trên mỗi cặp NST xét 2 cặp gen dị hợp. Giả sử quá trình giảm phân ở cơ thể này đã xảy ra hoán vị ở tất cả các cặp NST nhưng mỗi tế bào chỉ xảy ra hoán vị gen nhiều nhất ở 1 cặp NST tại các cặp gen đang xét. Theo lí thuyết, số loại giao tử tối đa về các gen đang xét được tạo ra là A. 2048. B. 5120. C. 9216. D. 4608. Hướng dẫn phân tích và giải Số loại giao tử tối đa cần tìm = ${{2}^{n}}\times C_{n}^{1}ｘ{{2}^{n}}$ [n là số cặp NST] = ${{2}^{9}}\times C_{9}^{1}ｘ{{2}^{9}}$ = 2120 loại giao tử. Đấy là cách giải khi bạn làm bài, tuy nhiên bạn cần hiểu bản chất của bài toán này qua bài phân tích sau: Số loại giao tử tối đa = số giao tử bình thường [tối đa] + số giao tử hoán vị [tối đa]. + Số giao tử bình thườngg [tối đa] = $2^9$= 512 loại giao tử. + Số giao tử hoán vị [
Câu 81: Vật chất di truyền của virut Sars CoV 2 có bản chất là A. ADN mạch kép. B. ARN mạ ch đơn. C. ADN mạch đơn. D. ARN mạch kép. Câu 82: Các cá thể trong quần thể phân bố theo nhóm có ý nghĩa sinh thái là A. hỗ trợ nhau chống lại các điều kiện bất lợi của môi trường. B. tận dụng được nguồn sống tiềm tàng của môi trường. C. làm giảm mức độ cạnh tranh giữa các cá thể. D. làm tăng mức tử vong và giảm mức sinh sản. Câu 83: Trong kĩ thuật chuyển gen, plasmit đóng vai trò là A. enzim nối. B. tế bào cho. C. thể truyền. D. tế bào nhận. Câu 84: Trong cùng một khu vực địa lí thường có sự hình thành loài bằng con đường cách li sinh thái. Đặc điểm của quá trình này là A. sự hình thành loài mới luôn xảy ra nhanh chóng. B. không có sự tham gia của các nhân tố tiến hóa. C. sự tích lũy các đột biến nhỏ trong quá trình tiến hóa. D. chỉ xảy ra ở thực vật