BÀI 12: HÔ HẤP Ở THỰC VẬT

I. KHÁI QUÁT VỀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT

1. HÔ HẤP Ở THỰC VẬT LÀ GÌ ?

Là quá trình oxi hóa sinh học của tế bào sống.

Trong đó, các phân tử hữu cơ (đặc biệt là glucôzơ) bị oxi hóa đến CO2 và H2O.

Đồng thời năng lượng được giải phóng và một phần năng lượng đó được tích lũy trong ATP.

      Hình Vẽ Sau Mô Tả Thí Nghiệm Về Hô Hấp Ở Thực Vật Phát, Sinh Học 11 - 1  phút tiết kiệm triệu niềm vui

2. PHƯƠNG TRÌNH HÔ HẤP TỔNG QUÁT

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Năng lượng (Nhiệt + ATP)

3. VAI TRÒ CỦA HÔ HẤP ĐỐI VỚI CƠ THỂ THỰC VẬT

Năng lượng nhiệt được tạo ra giúp duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cơ thể thực vật.

Năng lượng hô hấp tích lũy trong phân tử ATP được sử dụng cho nhiều hoạt động sống của cây như:

    • Vận chuyển vật chất trong cây.
    • Sinh trưởng.
    • Tổng hợp các chất hữu cơ (protein, axit nucleic,...).
    • Sửa chữa những hư hại của tế bào...

Tạo ra các sản phẩm trung gian cho các quá trình tổng hợp các chất hữu cơ khác trong cơ thể.

II. CON ĐƯỜNG HÔ HẤP Ở THỰC VẬT

1. PHÂN GIẢI KỊ KHÍ (ĐƯỜNG PHÂN VÀ LÊN MEN)

Xảy ra trong rễ cây khi bị ngập úng, trong hạt khi ngâm vào nước hoặc trong các trường hợp cây bị thiếu oxi.

Gồm 2 giai đoạn:

ĐƯỜNG PHÂN

Diễn ra trong tế bào chất.

Là quá trình phân giải glucôzơ (C6H12O6) đến axit piruvic (CH3COCOOH).

1 phân tử glucôzơ qua đường phân tạo 2 axit piruvic và giải phóng 2ATP + 2NADH.

LÊN MEN

Diễn ra trong tế bào chất khi thiếu oxi.

Tạo ra rượu êtilic hoặc axit lactic:

2 axit piruvic → 2 rượu êtilic (C2H5OH) + 2CO2.

2 axit piruvic → 2 axit lactic (C3H6O3)

2. PHÂN GIẢI HIẾU KHÍ (ĐƯỜNG PHÂN VÀ HÔ HẤP HIẾU KHÍ)

Diễn ra mạnh trong các mô, cơ quan đang có hoạt động sinh lí mạnh như hạt đang nảy mầm, hoa đang nở,…

ĐƯỜNG PHÂN

Diễn ra trong tế bào chất.

Là quá trình phân giải glucôzơ (C6H12O6) đến axit piruvic (CH3COCOOH).

1 phân tử glucôzơ qua đường phân tạo 2 axit piruvic và giải phóng 2ATP + 2NADH.

CHU TRÌNH CREP

Diễn ra trong chất nền ti thể khi có oxi.

Axit piruvic từ tế bào chất vào chất nền ti thể, sau đó chuyển hóa theo chu trình Crep và bị oxi hóa hoàn toàn.

2 axit piruvic → 2 axêtyl CoA + 2 CO2 + 2NADH.

2 axêtyl CoA theo chu trình Crep → 4CO2 + 2ATP + 6NADH + 2FADH2.

CHUỖI CHUYỀN

ELECTRON HÔ HẤP

Diễn ra ở màng trong ti thể.

Chuỗi chuyền electronquá trình phôtphorin hóa oxi hóa tạo 34ATP và H2O có sự tham gia của O2.

* Từ 2 axit piruvic qua hô hấp hiếu khí giải phóng 6CO2, 6H2Otích lũy 38ATP.

III. HÔ HẤP SÁNG

Là quá trình hấp thụ O2 và giải phóng CO2 ở ngoài sáng.

Hô hấp sáng xảy ra khi cường độ ánh sáng cao, lượng CO2 cạn kiệt, O2 tích lũy nhiều (gấp khoảng 10 lần CO2).

Enzim cacbôxilaza chuyển thành enzim oxigenaza oxi hóa RiDP (ribulôzơ - 1,5 - điphôtphat) đến CO2.

Xảy ra kế tiếp nhau trong 3 bào quan: lục lạp → perôxixôm → ti thể.

Hô hấp sáng không tạo ra năng lượng ATP nhưng lại tiêu tốn 30 - 50% sản phẩm quang hợp.

IV. QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VỚI QUANG HỢP VÀ MÔI TRƯỜNG

1. MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ QUANG HỢP

Hô hấpquang hợp2 quá trình phụ thuộc nhau: quang hợp là tiền đề cho hô hấp và ngược lại.

2. MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ MÔI TRƯỜNG

a. NƯỚC

Nước là dung môi và là môi trường cho các phản ứng hóa học xảy ra.

Nước tham gia trực tiếp vào quá trình oxi hóa nguyên liệu hô hấp.

=> Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước (độ ẩm tương đối) của cơ thể, cơ quan hô hấp.

 

b. NHIỆT ĐỘ

Khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng theo đến giới hạn mà hoạt động sống của tế bào vẫn còn bình thường.

Tuân theo định luật Van - Hôp: Q10 = 2 – 3 (tăng nhiệt độ thêm 10oC thì tốc độ phản ứng tăng 2 - 3 lần).

Nhiệt độ tối thiểu cây bắt đầu hô hấp khoảng 0 - 10oC (tùy loài cây ở các vũng sinh thái khác nhau).

Nhiệt độ tối ưu cho hô hấp: 30 - 35oC

Nhiệt độ tối đa cho hô hấp: 40 - 45oC

 

c. ÔXI

Oxi tham gia vào oxi hóa các chất hữu cơ và là chất nhận electron cuối cùng trong chuỗi chuyền electron để hình thành nước trong hô hấp hiếu khí.

Khi O2 trong không khí < 10% → hô hấp bị ảnh hưởng.

Khi O2 trong không khí < 5% → chuyển sang phân giải kị khí.

 

d. HÀM LƯỢNG CO2

CO2 là sản phẩm của quá trình hô hấp.

Khi nồng độ CO2 cao sẽ ức chế hô hấp.

 

e. ỨNG DỤNG BẢO QUẢN NÔNG PHẨM

Bảo quản nông phẩm bằng cách giảm cường độ hô hấp đến mức tối thiểu (không giảm đến 0 vì đối tượng bảo quản sẽ chết).

Các biện pháp bảo quản: bảo quản khô, bảo quản lạnh, bảo quản trong điều kiện nồng độ CO2 cao.