Bài 8: QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức:

­            - Giải thích được bản chất hoá học và khái niệm hai pha của quang hợp.

- Trình bày được nội dung cuả pha sáng với các phản ứng kích thích hệ sắc tố, phản ứng phân li nước, phản ứng quang hoá sơ cấp.

- Giải thích được bản chất của pha tối và vẽ chu trình cố định CO2 ở 3 nhóm thực vật C3, C4, CAM.

- Phân biệt được các con đường cố định CO2 cuả 3 nhóm thực vật.

- Nhận thức được sự thích nghi kỳ diệu cuả thực vật với điều kiện môi trường.

2. Kỹ năng:

- Rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích, nhận biết kiến thức, khái quát.

- Vận dụng lý thuyết vào thực tiễn.

3. Thái độ:

Hình thành thái độ yêu thích thiên nhiên.

II. THIẾT BỊ DẠY – HỌC

- Sử dụng hình trong sách giáo khoa ( SGK)

- Phiếu học tập (PHT)

III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY

1. Ổn định lớp:

2. Kiểm tra bài cũ:

- Quá trình quang hợp có vai trò như thế nào?

- Cấu trúc Grana, Stroma phù hợp để thực hiện pha sáng và pha tối cuả quá trình quang hợp.

3. Bài mới:

Hoạt động của thầy

Hoạt động của trò

Nội dung cơ bản

I. KHÁI NIỆM VỀ HAI PHA CỦA QUANG HỢP

- Nghiên cứu hình 8.1-SGK và hoàn thành phiếu học tập số 1.

- Giáo viên (GV): Cho các nhóm thảo luận.

- Nếu không có ánh sáng thì điều gì sẽ xảy ra với quá trình quang hợp?

- Pha sáng phụ thuộc vào yếu tố nào?

- Tại sao pha tối được gọi là pha khử?

- Học sinh hoạt động nhóm

- Thảo luận nhóm, thống nhất ý kiến và ghi vào phiếu học tập.

- Đại diện nhóm lên trình bày.

- Các nhóm khác bổ sung.

- Pha sáng:

+ Pha sáng gồm các phản ứng cần ánh sáng.

+ Pha sáng là pha ôxi hoá để sử dụng H+ và điện tử cho việc hình thành ATP và NADPH đồng thời giải phóng CO2.

- Pha tối:

+ Pha tồi gồm các phản ứng không cần ánh sáng nhưng phụ thuộc vào nhiệt độ.

+ Pha tối là pha khử CO2 bằng ATP và NADPH để tạo các hợp chất hữu cơ.

II. QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT

- Hãy kể tên một số thực vật sống ở các điều kiện khác nhau như: vùng ôn đới, nhiệt đới, sa mạc, … và nêu đặc điểm khác nhau giữa chúng?

- Môi trường sống cuả các nhóm thực vật này khác nhau như thế nào?

- Quá trình quang hợp cuả các nhóm thực vật này có khác nhau không?

- GV: Quá trình quang hợp ở các nhóm thực vật trên giống nhau ở pha sáng và khác nhau ở pha tối.

- Pha sáng diễn ra như thế nào?

- Hãy viết phản ứng cuả pha sáng.

- Để tìm hiểu pha tối cuả quang hợp ở các nhóm thực vật, các nhóm hãy hoàn thành phiếu học tập số 2.

- GV chữa phiếu học tập và ghi đáp án đúng.

- Pha tối (con đường cố định CO2) có thể thực hiện độc lập với pha sáng không?

- Muốn cây trồng có năng suất cao, con người cấn chú ý điều gì?

- Môi trường sống cuả các nhóm thực vật này khác nhau: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, nước.

- Quá trình quang hợp có thể khác nhau ở điểm nào đó.

- Học sinh nghiên cứu SGK mục II phần 1.

- Học sinh lên bảng viết phương trình pha sáng.

- Học sinh nghiên cứu SGK trang 36, 37 và ghi nhớ kiến thức.

- Thảo luận nhóm, thống nhất ý kiến và ghi vào phiếu học tập.

- Đại diện nhóm lên trình bày, lớp bổ sung.

- Pha tối không thể độc lập với pha sáng vì cần sử dụng sử dụng sản phẩm cuả pha sáng đó là ATP và NADPH.

- Chọn cây trồng phù hợp với điều kiện sống, hoặc tạo điều kiện cho cây trồng phát triển.

1. Pha sáng

- Pha sáng là pha ôxi hoá để sử dụng H+ và êlectron cho việc hình thành ATP và NADPH, đồng thời giải phóng CO2.

- Năng lượng cuả các photon kích thích hệ sắc tố thực vật:

chdl + hv <-> chdl* <-> chdl**

  + chdl: Diệp lục ở trạng thái bình thường

  + chdl*: Diệp lục ở trạng thái kích thíc

  + chdl**: Diệp lục ở trạng thái bền thứ cấp

- Chất diệp lục ở trạng thái chdl* và chdl** được sử dụng cho quá trình quang phân li nước và phôtphorin hoá quang hoá để hình thành ATP và NADPH thông qua hệ quang hoá PSI và PSII. Theo phản ứng:

12H2O + 18ADP + 18P vô cơ + 12NADP+à 18ATP + 12NADPH + 6CO2

2. Pha tối

Pha tối là pha khử CO2 nhờ ATP và NADPH được hình thành trong pha sáng để tạo các hợp chất hữu cơ (C6H12O6)

III. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM PHÂN BIỆT CÁC NHÓM THỰC VẬT C3, C4, CAM

- Nghiên cứu SGK và nêu sự khác nhau giữa 3 nhóm thực vật.

- Học sinh đọc SGK và ghi nhớ kiến thức.

- Phân tích từng đặc điểm khác nhau, đặc biệt chú ý tới hình thái giải phẩu, nhu cầu nước, năng suất.

4. Củng cố:

Qua bài học này em bổ sung thêm được kiến thức gì về quá trình quang hợp?

            - Bản chất của quang hợp : phản ứng ôxi hoá và phản ứng khử.

            - Thấy được sự khác nhau trong chu trình cố định CO2 ở thực vật.

            - Vai trò cuả điều kiện sống đối với quá trình sinh lý cuả thực vật và quyết định năng suất cây trồng.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ I

TÌM HIỂU HAI PHA CUẢ QUÁ TRÌNH QUANG HỢP

                          Các pha

Nội dung

Pha sáng

Pha tối

Nguyên liệu

- Năng lượng ánh sáng

- H2O

- ATP, NADPH

- CO2

Sản phẩm

- O2

- ATP, NADPH

- CH2O

Loại phản ứng

- Ôxi hoá

- Khử

PHIẾU HỌC TẬP SỐ II

TÌM HIỂU CHU TRÌNH CỐ ĐỊNH CO2 CUẢ 3 NHÓM THỰC VẬT (TV) (C3, C4, CAM)

         Nhóm TV                                  

Nội dung

C3

C4

CAM

Thời gian

Ngày

Ngày

Đêm

Chất nhận

CO2 đầu tiên

Hợp chất 5C

(Ribulôzơ 1,5 điphôtphat)

Hợp chất PEP

(Phôtpho enol piruvat)

Hợp chất PEP

(Phôtpho enol piruvat)

Sản phẩm ổn

định đầu tiên

- Hợp chất 3C (APG)

- Enzim xúc tác:RDP-cacboxiluza

- Hợp chất AOA (axit ôxalô axetic)

- Enzim xúc tác là DEP (cacboxilaza)

- Hợp chất AOA

-AOA chuyển hoá thành hợp chất malat dự trữ.

Điều kiện

cố định

Khí hậu ôn hoà: cường độ ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ CO2 và O2 bình thường.

Khí hậu nhiệt đới nóng ẩm kéo dài, ánh sáng cao, nhiệt độ cao, nồng độ CO2 giảm, nồng độ O2 tăng

Khí hậu vùng sa mạc khô hạn kéo dài, nhiệt độ cao

Ý nghĩa

- Chu trình quang hợp cơ bản cuả thực vật.

- Là chu trình duy nhất khử CO2 để tạo sản phẩm trong thế giới thực vật.

- Tạo nhiểu sản phẩm sơ cấp cuả quang hợp là chất hữu cơ, đó là nguyên liệu để tổng hợp aa, prôtêin.

- Có sự phân công đặc biệt trong việc thực hiện chức năng quang hợp cuả cây C4.

- Hoạt động quang hợp mạnh và có hiệu quả, năng suất sinh học rất cao.

- Là con đường quang hợp thích nghi với điều kiện cuả thục vật mọng nước.

- Cường độ quang hợp  cuả thực vật mọng nước thấp, năng suất sinh học thấp và sinh trưởng hơn thực vật khác.

Đại diện

Lúa, khoai, sắn, các loại rau họ đậu

Ngô, mía, cỏ lồng vực, cỏ gấu

Dứa, xương rồng, cây thuốc bỏng