Toptailieu.vn giới thiệu Giải bài tập Sinh 11 Bài 9: Quang hợp ở các nhóm thực vật C3 C4 và CAM chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Quang hợp ở các nhóm thực vật C3 C4 và CAM Sinh 11.

Giải bài tập Sinh 11 Bài 9: Quang hợp ở các nhóm thực vật C3 C4 và CAM

Trả lời câu hỏi giữa bài:

Trả lời câu hỏi 1 trang 41 SGK Sinh học 11: Xem hình 9.1 và 9.2 rồi chỉ rõ sản phẩm của pha sáng chuyển cho pha tối là gì?

Lời giải

Sản phẩm của pha sáng chuyển qua pha tối là ATP và NADPH.

Trả lời câu hỏi 2 trang 41 SGK Sinh học 11: Hãy chỉ ra trên hình 9.2 các điểm mà tại đó sản phẩm của pha sáng đi vào chu trình Canvin.

Lời giải

Tại 2 điểm ATP và NADPH đi vào pha khử và ATP đi vào pha tái sinh chất nhận CO₂.

Trả lời câu hỏi 3 trang 42 SGK Sinh học 11: Quan sát các hình 9.2 và 9.3 rồi rút ra những điểm giống nhau và khác nhau về quang hợp giữa thực vật C₃ và C₄. 

Phương pháp giải: 

Chu trình quang hợp của thực vật C4 được thực hiện ở 2 loại tế bào, còn C3 chỉ có 1 loại tế bào

Lời giải

 Giống nhau: Có chu trình Canvin tạo APG.

- Khác nhau:

Bài tập trang 43 SGK Sinh 11

Bài 1 trang 43 Sinh 11: Nêu khái niệm và điều kiện cần có của pha sáng trong quang hợp.

Phương pháp giải: 

Xem lại Quang hợp ở nhóm thực vật C3

Lời giải

Pha ánh sáng của quang hợp là pha chuyển hoá năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH.

Điều kiện: Pha sáng chỉ xảy ra ở tilacôit khi có ánh sáng chiếu vào diệp lục.

Bài 2 trang 43 Sinh 11: Ôxi trong quang hợp có nguồn gốc từ đâu?

Phương pháp giải: 

Xem lại Quang hợp ở nhóm thực vật C3

Lời giải

Ôxi trong quang hợp có nguồn gốc từ nước.

Phản ứng như sau:

2H2O + (Ánh sáng, diệp lục) → 4H+ + 4e- + O2

Bài 3 trang 43 Sinh 11: Sản phẩm của pha sáng là gì?

Phương pháp giải: 

Xem lại Quang hợp ở nhóm thực vật C3

Lời giải

Sản phẩm của pha sáng là: ATP, NADPH, O₂

Bài 4 trang 43 Sinh 11: Những hợp chất nào mang năng lượng ánh sáng vào pha tối để đồng hóa CO₂ thành cacbohiđrat?

Phương pháp giải: 

Xem lại Quang hợp ở nhóm thực vật C3

Lời giải 

Những hợp chất mang năng lượng ánh sáng vào pha tối để đồng hóa CO₂ thành cacbohiđrat là: ATP và NADPH.

Bài 5 trang 43 Sinh 11: Quan sát các hình 9.2, 9.3 và 9.4, nêu sự giống nhau và khác nhau giữa các chu trình C₃,C₄ và chu trình CAM.

Phương pháp giải: 

So sánh về các tiêu chí: chất nhận CO2 đầu tiên, sản phẩm cố định đầu tiên, diễn biến chu trình

Lời giải 

* Giống: Cả hai chu trình đều có chu trình Canvin tạo ra PGA rồi từ đó hình thành nên các hợp chất cacbonhiđrat, axit amin, prôtêin, lipit.

* Khác:

Bài 6 trang 43 Sinh 11: Pha sáng quang hợp cung cấp cho pha tối

a. CO₂ và ATP.

b. Năng lượng ánh sáng,

c. Nước và O₂ 

d. ATP và NADPH.

Phương pháp giải: 

Xem lại Quang hợp ở nhóm thực vật C3

Lời giải  

Pha sáng quang hợp cung cấp cho pha tối ATP và NADPH.

Đáp án d

Bài 7 trang 43 Sinh 11: Giai đoạn quang hợp thật sự tạo nên C₆H₁₂O₆ ở cây mía là:

A. Quang phân li nước.

B. Chu trình Canvin.

C. Pha sáng.

D. Pha tối.

Phương pháp giải: 

Xem lại Quang hợp ở nhóm thực vật C3

Lời giải  

Giai đoạn quang hợp thật sự tạo nên C₆H₁₂ O₆ ở cây mía là chu trình Canvin

Đáp án B

Lý thuyết Bài 9: Quang hợp ở các nhóm thực vật C3 C4 và CAM

Quang hợp ở thực vật C3, C4  và CAM

Quá trình quang hợp được chia thành 2 pha: pha sáng và pha tối. Quang hợp ở các nhóm thực vật C₃, C₄ và CAM chỉ khác nhau ở pha tối.

I. THỰC VẬT C₃

Thực vật C₃ gồm các loài rêu đến các cây gỗ lớn phân bố rộng khắp mọi nơi trên Trái Đất.

Các pha của quang hợp ở thực vật C₃

a. Pha sáng:

- Khái niệm: Pha sáng là pha chuyển hóa năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH. Pha sáng diễn ra trong lục lạp tại tilacôit.

- Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được sử dụng để thực hiện quá trình quang phân li nước → Giải phóng oxi, bù lại electron cho diệp lục a, các proton H⁺ đến khử NADP⁺ thành NADPH:

2H₂O  → 4H⁺ + 4e^- + O₂

- ATP và NADPH của pha sáng được sử dụng trong pha tối để tổng hợp các hợp chất hữu cơ.

b. Pha tối:

- Pha tối ở thực vật C₃ chỉ có chu trình Canvin, diễn ra trong chất nền của lục lạp:

Chu trình Canvin gồm 3 giai đoạn:

* Giai đoạn cố định CO₂:

+ Chất nhận CO₂ đầu tiên và duy nhất là hợp chất 5C (Ribulozo- 1,5- điphotphat (RiDP))

+ Sản phẩm đầu tiên là hợp chất 3C (Axit photphoglyxeric - APG)

* Giai đoạn khử

+ APG (axit phosphoglixeric) → AlPG (aldehit phosphoglixeric), ATP, NADPH

+ Một phần AlPG tách ra khỏi chu trình và kết hợp với 1 phân tử triozo khác để hình thành C₆H₁₂O₆ từ đó hình thành tinh bột, axit amin …

* Giai đoạn tái sinh chất nhận ban đầu Rib – 1,5 diP (ribulozo- 1,5 diphosphat).

+ Phần lớn AlPG qua nhiều phản ứng cần ATP → tái tạo nên RiDP để khép kín chu trình.

II. THỰC VẬT C₄

Gồm một số loài ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như: mía, ngô, cao lương… sống trong điều kiện nóng ẩm kéo dài, nhiệt độ, ánh sáng cao

Chu trình quang hợp ở thực vật C₄

 

- Diễn ra tại 2 loại tế bào là tế bào mô giậu và tế bào bao bó mạch

* Tại tế bào mô giậu diễn ra giai đoạn cố định CO₂ đầu tiên

+ Chất nhận CO₂ đầu tiên là 1 hợp chất 3C (phosphoenl piruvic - PEP)

+ Sản phẩm ổn định đầu tiên là hợp chất 4C ( axit oxaloaxetic - AOA), sau đó AOA chuyển hóa thành 1 hợp chất 4C khác là axit malic (AM) trước khi chuyển vào tế bào bao bó mạch.

* Tại tế bào bao bó mạch diến ra giai đoạn cố định CO₂ lần 2

+ AM bị phân hủy để giải phóng CO₂ cung cấp cho chu trình Canvin hợp chất 3C là axit piruvic

+ Axit piruvic quay lại tế bào mô giậu để tái tạo lại chất nhận CO₂ đầu tiên là PEP.

+ Chu trình Canvin diễn ra như ở thực vật C₃

Thực vật C₄ ưu việt hơn thực vật C₃ :

- Cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO₂ thấp hơn, điểm bảo hòa ánh sáng cao hơn, nhu cầu nước thấp → thực vật C₄ có năng suất cao hơn thực vật C₃

 

- Chu trình C₄ gồm 2 giai đoạn: giai đoạn đầu theo chu trình C₄ diễn ra ở lục lạp của tế bào nhu mô lá, giai đoạn 2 theo chu trình Canvin diễn ra trong lục lạp của tế bào bao bó mạch.

III. THỰC VẬT CAM

- Gồm những loài mọng nước, sống ở vùng hoang mạc khô hạn như: xương rồng, dứa, thanh long …

Chu trình quang hợp ở thực vật CAM

- Để tránh mất nước, khí khổng các loài này đóng vào ban ngày và mở vào ban đêm và cố định CO₂ theo con đường CAM.

- Vào ban đêm, nhiệt độ môi trường xuống thấp, tế bào khí khổng mở ra, CO₂ khuếch tán qua lá vào

+ Chất nhận CO₂ đầu tiên là PEP và sản phẩm ổn định đầu tiên là AOA

+ AOA chuyển hóa thành AM vận chuyển vào các tế bào dự trữ

- Ban ngày, khi tế bào khí khổng đóng lại:

+ AM bị phân hủy giải phóng CO₂ cung cấp cho chu trình  Canvin và axit piruvic tái sinh chất nhận ban đầu PEP

- Chu trình CAM gần giống với chu trình C₄, điểm khác biệt là về thời gian: cả 2 giai đoạn của chu trình C₄ đều diễn ra ban ngày; còn chu trình CAM thì phân chia thực hiện vào ban đêm và ban ngày.

Quang hợp ở nhóm thực vật C3

Quá trình quang hợp chia thành 2 pha : pha sáng và pha tối.

Quá trình quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM chỉ khác nhau chủ yếu trong pha tối

I. THỰC VẬT C3

1. Pha sáng

- Pha sáng của quang hợp là pha chuyển hóa năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH.

- Pha sáng diễn ra ở tilacoit

- Nguyên liệu : năng lượng ánh sáng mặt trời và ôxi được giải phóng qua quang phân li nước

- Sản phẩm của pha sáng: ATP, NADPH và O2.

2. Pha tối

- Pha tối (pha cố định CO2 diễn ra ở chất nền (strôma) của lục lạp.

- Nguyên liệu : CO2 và sản phẩm của pha sáng là ATP và NADPH

- Sản phẩm : cacbohidrat

- Pha tối diễn ra theo chu trình Canvin, có 3 giai đoạn:

   + Giai đoạn cố định CO2 : CO2 bị khử để tạo nên sản phẩm đầu tiên của quang hợp là hợp chất 3C axit photphoglixeric (APG)

   + Giai đoạn khử axit photphoglixeric (APG) thành aldehit photphoglixeric (AlPG)

   + Giai đoạn tái sinh chất nhận ban đầu là ribulozo – 1,5 – điphotphat (Rib – 1,5 – điP)

Kết thúc giai đoạn khử có phân tử AlPG, là chất khởi đầu để tổng hợp nên C6H12O6 , rồi từ đó tổng hợp nên tinh bột, saccarozo, axit amin, lipit trong quang hợp.

Quang hợp ở thực vật C4

1. Đại diện

Gồm một số loài thực vật sống ở vùng nhiệt đới như : mía, rau dền, ngô, cao lương, kê…

2. Chu trình quang hợp ở thực vật C4

Pha tối gồm chu trình quang hợp ở thực vật C4 bao gồm: cố định CO2 tạm thời (chu trình C4) và tái cố định CO2 theo chu trình Canvin. Cả hai chu trình đều diễn ra vào ban ngày, nhưng ở 2 loại tế bào khác nhau trên lá.

- Giai đoạn cố định CO2 tạm thời diễn ra ở tế bào mô giậu

   + Chất nhận CO2 đầu tiên là 1 hợp chất 3C (photphoenol pyruvic – PEP)

   + Sản phẩm ổn định đầu tiên là hợp chất 4C (axit oxaloaxetic – AOA), sau đó chuyển hóa thành một hợp chất 4C khác là axit malic (AM) trước khi chuyển vào tế bào bao bó mạch

- Giai đoạn tái cố định CO2 diễn ra ở tế bào bao bó mạch

   + AM bị phân hủy để giải phóng CO2 cung cấp cho chu trình Canvin và hình thành nên hợp chất 3C là axit pyruvic

   + Axit pyruvic quay lại tế bào mô giậu để tái tạo chất nhận CO2 đầu tiên là PEP

   + Chu trình C3 diễn ra như ở thực vật C3

- Thực vật C4 ưu việt hơn thực vật C3 : cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bão hòa ánh sáng cao hơn, thoát hơi nước thấp hơn. Nhờ vậy, thực vật C4 có năng suất cao hơn thực vật C3.

Quang hợp ở thực vật CAM

- Thực vật CAM gồm những loài mọng nước, sống ở vùng hoang mạc khô hạn (xương rồng) và các loài cây trồng như dứa, thanh long. Để tránh mất nước do thoát hơi nước, khí khổng của các loài này đóng vào ban ngày và mở vào ban đêm. Do đó thực vật CAM cố định CO2 theo con đường CAM.

- Con đường CAM giống với con đường C4 chỉ khác là về thời gian: cả hai giai đoạn của con đường C4 đều diễn ra vào ban ngày, còn đối với con đường CAM thì : giai đoạn cố định CO2 tạm thời được thực hiện vào ban đêm, lúc khí khổng mở; còn giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin được thực hiện vào ban ngày, lúc khí khổng đóng.