Chương 6. Quang hợp

Quang hợp là quá trình thu nhận năng lượng ánh sáng Mặt trời của thực vật, tảo và một số vi khuẩn để tạo ra hợp chất hữu cơ phục vụ bản thân cũng như làm nguồn thức ăn cho hầu hết các sinh vật trên Trái đất. Trong các chuỗi thức ăn tự nhiên, các sinh vật quang dưỡng (sống nhờ nguồn năng lượng do quang hợp) thường là những mắt xích đầu tiên; ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 6. Quang hợp CHƯƠNG 6QUANG HỢP1. ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG HỢP- Quang hợp: sự tổng hợp vật chất nhờ ánh sáng- Ở thực vật, hoạt động quang hợp xảy ra trong diệp lạp CO2 + H2O [CH2O] + H2O + O2- Xảy ra qua hai giai đoạn: sáng và tối. + Giai đoạn sáng: ở màng thylakoid, tạo ra ATP và NADH + Giai đoạn tối: ở stroma, dùng ATP và NADH để tổng hợp glucidHoạt động quang hợp trong lục lạp2. CÁC SẮC TỐ QUANG HỢP- Có ở màng thylakoid- Hấp thu năng lượng ánh sáng  trạng thái kích hoạt phóng thích năng lượng- Sắc tố chính hấp thu năng lượng mặt trời: diệp lục tố- Sắc tố phụ: carotenoidCấu tạo diệp lục tố - Gồm hai phần: + Đầu porphyrin: nhân tetrapyrrole vòng + Đuôi hydrocarbon - Có 4 loại diệp lục tố: a, b, c và d.- Diệp lục tố a: + Có ở thực vật bậc cao, tảo và vi sinh vật quang dưỡng + Hấp thu ánh sáng lam-tím và đỏ + Có màu xanh của láPhổ hấp thu của diệp lục tố- Diệp lục tố b: + Có ở thực vật bậc cao, tảo lục + Thu ánh sáng lam và cam + Phản chiếu ánh sáng màu vàng-lục + Nhóm formyl thay thế cho nhóm methyl ở vòng II - Diệp lục tố c: + Có ở tảo cát, tảo nâu + Không có đuôi phytol- Diệp lục tố d: + Có ở hồng tảo + Nhóm –O-CHO thay thế cho nhóm -CHCH2 ở vòng I- Carotenoid: + Nhóm sắc tố vàng-cam + Có ở hầu hết các cơ quan quang hợp + Hấp thu chủ yếu ánh sáng lam-lụcPhản ứng quang hóa của phân tử diệp lục tố Phân tử sắc tố hấp thu một quang tử:  điện tử đạt đến mức thế năng cao (điện tử bị kích thích)  chuyển đến quỹ đạo có năng lượng cao hơn  điện tử được kích hoạt trở lại trạng thái căn bản ban đầuSự hấp thu photon của điện tửCó 3 cách giải phóng năng lượng: (a) Phóng thích năng lượng ở dạng nhiệt năng và phát huỳnh quang (b) Phóng thích năng lượng ở dạng nhiệt năng (c) Chuyển điện tử bị kích hoạt sang một phân tử kế cận (phản ứng quang hóa)Phản ứng quang hóa của phân tử diệp lục tố3. CÁC QUANG HỆ THỐNG THU NHẬNNĂNG LƯỢNG3.1. Các quang hệ thống (phức hợp có khả năng thunhận ánh sáng) - Hai quang hệ thống (photosystem): PS I (P700) và PS II (P680) - Mỗi quang hệ thống gồm: + Một cặp phân tử diệp lục tố a hoạt động: trung tâm phản ứng quang hóa + Sắc tố anten: gồm 300-400 phân tử diệp lục tố hoặc có thể có sắc tố phụ + Chất nhận điện tử thứ nhấtQuang hệ thống- Cặp diệp lục tố a của mỗi trung tâm phản ứng kết hợpvới các protein khác nhau  khả năng hấp thu ánhsáng khác nhau- Chỉ có diệp lục tố a có khả năng phóng thích điện tửđể khởi động phản ứng sáng3.2. Chuỗi chuyển điện tử quang hợp - Có sự chuyển quang tử (photon) qua các sắc tố anten (sự truyền năng lượng cộng hưởng) đến diệp lục tố a - Diệp lục tố a phóng điện tử được kích hoạt cho chất nhận thứ nhất - Điện tử này được đưa vào chuỗi vận chuyển điện tử quang hợp ở màng trong thylakoid