HÔ HẤP SÁNG MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VỚI
QUANG HỢP VÀ MÔI TRƯỜNG


MỤC LỤC
A. BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC ....................................................1
B. NỘI DUNG THỰC HIỆN .....................................................................1
I. HÔ HẤP SÁNG ..................................................................................... 2
1. KHÁI NIỆM ....................................................................................... 2
2. ĐIỀU KIỆN XẢY RA HÔ HẤP SÁNG ............................................ 2
3. ĐỐI T ƯỢNG: .................................................................................... 2
4. CƠ CHẾ: ............................................................................................. 3
5. DIỄN BIẾN ......................................................................................... 3
6. HƠ HẤP SÁNG CĨ LỢI HAY CĨ HẠI ........................................... 4
7. VAI TRỊ CỦA QUANG HỢP .......................................................... 5
II. MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VỚI QUANG HỢP VÀ MÔI
TRƯỜNG ................................................................................................... 7
1. MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ QUANG HỢP ....................... 7
2. MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ MÔI TRƯỜNG ..................... 8
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................10


A. BẢNG PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC

STT

1

2

3

Họ và tên

Cơng việc được giao

- Tìm tài liệu, tổng hợp
tài liệu
- Thuyết trình
- Tìm và trả lời câu hỏi
của các nhóm đặt ra sau
khi thuyết trình
- Tìm tài liệu, tổng hợp
tài liệu
- Tổng hợp tài liệu nhận
được thành bài word,
làm thành bài thuyết
trình hồn chỉnh
- Tìm và trả lời của các
nhóm đặt ra sau khi
thuyết trình
- Tìm tài liệu, tổng hợp
tài liệu
- Tổng hợp lý thuyết
nhận được thành bài
word , làm bài thành bài
thuyết trình hồn chỉnh
- Tìm và trả lời câu hỏi
của các nhóm đặt ra sau
khi thuyết trình


Trang 1

Ngày bắt
đầu

Mức
độ
Ngày kết
hồn
thúc
thành
(%)

3/11

10/11

100%

3/11

10/11

100%

3/11

10/11

100%



B. NỘI DUNG THỰC HIỆN

HÔ HẤP SÁNG VÀ MỐI QUAN HỆ CỦA
HÔ HẤP VỚI MÔI TRƯỜNG
I. HÔ HẤP SÁNG
1. KHÁI NIỆM

- Hơ hấp nói chung có thể xem là q trình phân giải chất hữu cơ khi
hấp thu oxi và giải phóng cacbonic vào khơng khí
- Có hai loại hơ hấp xảy ra ở thực vật: Hô hấp tối và hơ hấp sáng
• hơ hấp tối là q trình phân giải oxi hóa chất hữu cơ nhờ hấp thu oxi
khơng khí và kết quả là giải phóng CO2 và năng lượng. Q trình này có
thể xảy ra trong tối và cả ngoài sáng. Đây là chức năng sinh lý cơ bản của
tất cả thế giới sinh vật
• Hơ hấp sáng là quá trình phân giải chất hữu cơ và phân giải CO2 như
hơ hấp tối nhưng khơng giải phóng năng lượng. Q trình này chỉ xảy ra
ngồi sáng và chỉ ở một số thực vật nhất định mà thôi (đặc biệt là nhóm
thực vật C3 )
2. ĐIỀU KIỆN XẢY RA HƠ HẤP SÁNG

Điều kiện trước tiên là phải có ánh sáng. Khi có chiếu sáng thì thực
vật có hơ hấp sáng xảy ra quá trình phân hủy chất hửu cơ để giải phóng
CO2, cịn trong tối thì q trình này khơng diễn ra. Tuy nhiên, q trình hơ
hấp thường xảy ra mạnh mẽ khi gặp nhiệt độ cao, cường đôh ánh sáng
mạnh và nồng độ oxi cao
3. ĐỐI T ƯỢNG:

Hô hấp sáng chỉ xảy ra ở TV C3, cịn nhóm TV C4 và thực vật CAM

thì quang hơ hấp khơng xảy ra hoặc tất yếu

Trang 2


4. CƠ CHẾ:

Điều mấu chốt của q trình quang hơ hấp là tính chất hoạt động 2
chiều của enzym RDP- cacboxilase
- Trong điều kiện bình thường, enzym này xúc tác cho phản ứng
cacboxyl hóa RDP (C5) để hình thành nên 2 phân tử APG và chu trình C3
của quang hợp diễn ra bình thường trong cây
RDP + CO2
- Ở một số thực vật như các thực vật C3 và nhất là cường độ ánh sáng
mạnh như nhiệt độ cao, nồng độ oxi cao thì enzym RDP- cacboxilase hoạt
động như một enzym oxi hóa (RDP-oxidase). Phản ứng oxi hóa RDP sẽ
tạo ra 1 phân tử APG và một hợp chất có 2 C là glycolat. Phân tử APG sẽ
đi vào chu trình quang hợp C3 để tạo nên các sản phẩm quang hợp, cịn
glycolat thì bị oxi hóa tiếp tục để giải phóng CO2 ra khơng khí
5. DIỄN BIẾN

- Có 3 bào quan tham gia vào việc thải CO2 ngoài sáng (quang hô
hấp là lục lạp, ty thể và peroxixom

Nguồn : Internet
Tại lục lạp

Trang 3



Q trình quang hơ hấp ở lục lạp có thể tóm tắt như sau: CO2 có
nồng độ cao sẽ tạo thành 2 APG và 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 q
trình quang hợp và hơ hấp.
• Tại Perơxixơm
Tại đây, các axit glycolic sẽ kết hợp với O2 để tạo ra axit glyoxylic,
đồng thời cũng tạo thành H2,O2. Sau đó, các phân tử H2O2 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 q trình hơ 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 q trình hơ hấp sáng trong thực vật C3.
Ba cơ quan này trong lá luôn nằm cạnh nhau khi thực hiện quang hơ
hấp.
6. HƠ HẤP SÁNG CĨ LỢI HAY CĨ HẠI

- Xét về khía cạnh hiệu suất quang hợp thuần túy, hơ hấp sáng là một
q trình hồn tồn lãng phí vì việc sản sinh G3P diễn ra với năng suất
thấp trong khi năng lượng tiêu tốn lại nhiều hơn (5ATP và 3NADH) so với
việc cố định cacbonic trong chu trình Calvin (3ATP và 2NADH). Đó là
chưa kể, so với chu trình Calvin, hơ hấp sáng cịn làm mất đi một nguyên
tử cacbon.[2] Và trong khi hô hấp sáng cuối cùng cũng sản sinh ra G3P nguồn năng lượng và nguyên liệu chủ chốt của thực vật - nó cũng sinh ra
một sản phẩm phụ là ammoniac - đây là một chất độc mà nội việc khử nó
cũng tiêu tốn khá nhiều năng lượng và nguyên vật liệu. Do hô hấp sáng
không hề sản sinh ra ATP cũng như làm hao hụt đi cacbon và nitơ (dưới
Trang 4



dạng ammoniac), nó sẽ làm suy giảm hiệu suất quang hợp cũng như tốc độ
sinh trưởng của cây. Trên thực tế, hơ hấp sáng có thể làm sụt giảm đến
25% năng suất quang hợp của các thực vật C3.
- Có giả thuyết cho rằng hô hấp sáng được cho là một "di vật" cịn sót
lại trong q trình tiến hóa và hiện nay nó khơng cịn tác dụng gì nữa. Trên
thực tế, bầu khí quyền Trái Đất thời cổ xưa - thời điểm RuBisCO hình
thành trong bộ máy quang hợp - hàm chứa rất ít ơxi và hàm lượng cacbonic
tương đối cao - vì vậy đã có giả thuyết cho rằng chức năng cacboxylase
của RuBisCO lúc đó khơng bị ảnh hưởng mấy bởi nồng độ O2 và
Cacbonic.
- Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho thấy, hơ hấp sáng khơng hồn
tồn là "có hại" cho cây. Việc làm giảm hoặc triệt tiêu hô hấp sáng - do
biến đổi gien hay do hàm lượng cacbonic tăng lên trong thời gian gần đây nhiều lúc khơng giúp cây phát triển tốt được. Ví dụ, trong thí nghiệm như
một thực vật thuộc chi Arabidopis, đột biến bất hoạt gien quy định hô hấp
sáng của loài này sẽ gây ra những ảnh hưởng tai hại cho nó trong một số
điều kiện mơi trường nhất định. Những bất lợi của việc hô hấp sáng cũng
chưa cho thấy ảnh hưởng nghiêm trọng nào đến "đời sống" của các thực
vật C3. Và các nhà khoa học cũng chưa tìm thấy bằng chứng nào cho thấy
sức ép thích nghi của tự nhiên sẽ/đã tạo ra một loại Rubisco mới ít gắn kết
với ơxi hơn hiện tại.
7. VAI TRỊ CỦA QUANG HỢP

- Hô hấp tối thường tiêu hao khoảng 20% lượng chất hữu cơ tạo ra
trong quang hợp cịn hơ hấp sáng phân giải một lượng chất hữu cơ lớn hơn
nhiều. Với các cây C3 thì quang hơ hấp có thể làm giảm 30-50% năng suất
cây trồng.Do vậy mà một trong những phương hướng chọn tạo giống cây
trồng là chọn tạo các giống có quang hơ hấp thấp để giảm tiêu hao chất
hữu cơ sẽ làm tăng năng suất
Trang 5



- Tuy vậy, có thể xem đây là một hướng biến đổi sane phẩm quang
hợp có tính chất thích nghi của một số thực vật. trong các điều kiện đặt biệt
như nhiệt đôh, ánh sáng và nồng độ oxi cao sẽ ức chế quang hợp thì cây
buộc phải giành một lượng sản phẩm nhất định để đạt được 2 mục đích
+ Đi theo hướng trao đổi axit amin và protein. Quá trình này hình
thành nên 2 axit amin quan trọng là glyxin và serin và từ đó tổng hợp nên
các protein cho cây
+ Khi cường độ ánh sáng mạnh thì quá trình tổng hợp NAPH ưu thế
trong pha sáng dẫn đến dư thừa NADPH trong lục lạp gây ức chế quang
hợp. Để giảm nồng độ NADPH trong lá, phản ứng khử glyoxilat diễn ra
với sự tham gia của NADPH để hình thành glycolat khép kín chu trình
quang hơ hấp
Q trình này sẽ làm giảm nồng độ NADPH trong lục lạp xuống và
quang hợp sẽ tiến hành bình thường.

Trang 6


II. MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VỚI QUANG HỢP VÀ MÔI
TRƯỜNG
1. MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ QUANG HỢP

Nguồn : Internet
Hô hấp và quang hợp là hai chức năng sinh lí quan trọng quyết định
q trình trao đổi chất và năng lượng trong cây. Mối quan hệ giữa hai q
trình này quyết định sự tích luỹ trong cây nên quyết định năng suất cây
trồng.
* Quan hê đối kh án g

Hai quá trình này diễn ra trong cây gần như theo chiều hướng trái
ngược nhau
- Vê phương trinh hoá học tổng quát
Quang hợp
𝐶𝑂2 + 𝐻2 0 → 𝐶6 𝐻12 𝑂6 + 𝑂2
Hô hấp :
𝐶6 𝐻12 𝑂6 → 𝐶𝑂2 + 𝐻2 𝑂

+ 686 kcal

Quang hợp là quá trình hấp thu 𝐶𝑂2 và thải 𝑂2 ; cịn hơ hấp thì ngược
lại, thải 𝐶𝑂2 và hấp thu 𝑂2
- Trao đổi chất và năng lượng
Trang 7


Quang hợp tổng hợp chất hữu cơ và tích luỹ năng lượng, cịn hơ hấp
phân giải chất hữu cơ và giải phóng năng lượng mà chính quang hợp đã
tích luỹ.
* Quan hê thống nhất
- Vê đường hướng hoá học giữa hai q trình, giữa chúng có những
sản phẩm chung nhau và rất khó phân biệt được xuất phát từ quá trình nào,
nhất là hai quá trình cùng xảy ra trong một tế bào.
+ Sản phẩm trung gian giống nhau: các đường triozơphotphat (APG,
ALPG...), các hexozơphotphat (glucozdphotphat, fructozdphotphat...), các
pentozdphotphat (5C)...
+ Các enzim giông nhau: NAD (NADH2), FAD (FADH2), NADP
(NADPH2)...
+ Cả hai q trình đều tiến hành photphoryl hố để tổng hợp nên ATP
từ ADP và p vô cơ bằng phản ứng photphoryl hoá, chỉ khác nhau về nguồn

gốc năng lượng được tích luỹ là từ ánh sáng hay từ liên kết hoá học trong
các chất hữu cơ:
ADP + H3P 0 4 — ^ánglUdng > ATP
- Trong một quần thể cây trồng, mối quan hệ giữa hai quá trình được
biểu thị bằng khả năng tích luỹ của chúng, tức là năng suất sinh vật học.
Năng suất sinh vật học là kết quả của lượng chất hữu cơ được tạo ra trong
quang hợp trừ đi lượng chất hữu cơ tiêu hao trong hô hấp.
Có thể hiểu nơm na là: NSsvh = Quang hợp - Hơ hấp
2. MỐI QUAN HỆ GIỮA HƠ HẤP VÀ MƠI TRƯỜNG

a) Nước
- Nước là dung mơi, là mơi trường cho các phản ứng hố sinh xảy ra
cho hơ hấp
- Cần cho hô hấp, mất nước làm giảm cường độ hô hấp.

Trang 8


- Đối với các cơ quan ở trạng thái ngủ (hạt), tăng lượng nước thì hơ
hấp tăng.
- Cường độ hơ hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước trong cơ thể.
b) Nhiệt độ
- Khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng đến giới hạn chịu đựng
của cây.
- Sự phụ thuộc của hô hấp vào nhiệt độ tuân theo định luật Van-Hôp:
Q10 = 2–3 (tăng nhiệt độ thêm 10^0C thì tốc độ phản ứng tăng lên gấp 2–3
lần).
- Nhiệt độ tối ưu cho hô hấp khoảng 30 - 350C.
c) Nồng độ O2
- Khi nồng độ O2 trong khơng khí giảm xuống dưới 10% thì hơ hấp bị

ảnh hưởng, khi giảm xuống 5% thì cây chuyển sang phân giải kị khí → bất
lợi cho cây trồng. Nếu duy trì lâu cây sẽ chết
d) Nồng độ CO2
- CO2 là sản phẩm cuối cùng của hơ hấp hiếu khí và lên men êtilic.
- Nồng độ CO2 trong môi trường cao hơn 40% làm hô hấp bị ức chế.

Trang 9


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. />%A1ng?fbclid=IwAR3pEH05TRZlezliV5ge2X0gOrYn_ULSbZmquxlJ3MLzwtDlK9bFjEHLSs
2. Giáo trình SINH LÝ THỰC VẬT (TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG
NGHIỆP 1 HÀ NỘI)
3. />4.Giáo trình SINH LÝ THỰC VẬT ( Đ ại học Nông Lâm TP.HCM)

Trang 10