HÔ HẤP Ở THỰC VẬT
I. KHÁI QUÁT VỀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT 1. Định nghĩa– Hô hấp ở thực vật là quá trình chuyển đổi năng lượng của tế bào sống, trong đó các phân tử carbonhidrat bị phân giải thành CO2 và nước, đồng thời giải phóng năng lượng, một phần năng lượng được tích luỹ trong ATP.
2. Phương trình tổng quát3. Vai trò của hô hấp đối với cơ thể thực vật
– Năng lượng được thải ra ở dạng nhiệt cần thiết để duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cơ thể. – Năng lượng được tích luỹ trong ATP được dùng để:vận chuyển vật chất trong cây, sinh trưởng, tổng hợp chất hữu cơ, sửa chữa những hư hại của tế bào …
Duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cây.
Cung cấp năng lượng dưới dạng ATP cho các hoạt động sống của cây.
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
Thực vật không có cơ quan chuyên trách về hô hấp như động vật, hô hấp diễn ra ở tất cả các cơ quan của cơ thể đặc biệt xảy ra mạnh ở các cơ quan đang sinh trưởng, đang sinh sản và ở rễ.
Bào quan thực hiện chức năng hô hấp chính là ty thể
1. Phân giải kị khí (đường phân và lên men)
Xảy ra trong rễ cây khi bị ngập úng hay trong hạt khi ngâm vào nước hoặc trong các trường hợp cây ở điều kiện thiếu oxi.
Diễn ra ở tế bào chất gồm 2 quá trình:
Đường phân: là quá trình phân giải glucozơ à axit piruvic và 2 ATP.
Lên men: là axit piruvic lên men tạo thành rượu êtilic và CO2 hoặc tạo thành axit lactic.
2. Phân giải hiếu khí (đường phân và hô hấp hiếu khí)– Xảy ra mạnh trong các mô, cơ quan đang hoạt động sinh lí mạnh như: hạt đang nẩy mầm, hoa đang nở …
– Hô hấp hiếu khí diễn ra trong chất nền của ti thể gồm 2 quá trình:
Chu trình Crep: diễn ra trong chất nền của ti thể. Khi có oxi, axit piruvic đi từ tbc vào ti thể. Tại đây axit piruvic chuyển hóa theo chu trình Crep và bị oxi hoá hoàn toàn.
Chuỗi truyền electron: diễn ra ở màng trong ti thể. Hiđrô tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyền đến chuỗi chuyền electron đến oxi để tạo ra nước.
III. HÔ HẤP SÁNG– Khái niệm: Hô hấp sáng là quá trình hấp thụ oxi và giải phóng CO2 ngoài sáng, xảy ra đồng thời với quang hợp.
– Điều kiện xảy ra:
Cường độ ánh sáng cao
Lượng CO2 cạn kiệt, O2 tích lũy nhiều trong lục lạp (cao gấp 10 lần CO2)
– Nơi xảy ra: ở 3 bào quan bắt đầu là lục lạp, peroxixom và kết thúc tại ty thể
– Diễn biễn:
– Ảnh hưởng:
Hô hấp sáng gây lãng phí sản phẩm quang hợp.
Thông qua hô hấp sáng đã hình thành 1 số axit amin cho cây (glixerin, serin)
IV. QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ QUANG HỢP 1. Quan hệ giữa hô hấp và quang hợp là 2 quá trình phụ thuộc lẫn nhau:
– Sản phẩm của quang hợp (C6H12O6 + O2) là nguyên liệu của hô hấp và chất oxi hoá trong hô hấp.
– Sản phẩm của hô hấp (CO2 + H2O) là nguyên liệu để tổng hợp nên C6H12O6 và giải phóng oxi trong quang hợp.
2. Quan hệ giữa hô hấp và môi trường a. Nước
– Cần cho hô hấp, mất nước làm giảm cường độ hô hấp
– Đối với các cơ quan ở trạng thái ngủ (hạt), tăng lượng nước thì hô hấp tăng.
– Cường độ hô 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 –Hop: Q10 = 2 _ 3 (tăng nhiệt độ thêm 10oC thì tốc độ phản ứng tăng lên gấp 2 _ 3 lần)
c. Nồng độ O2
– Trong không khí giảm xuống dưới 10% thì hô hấp bị ảnh hưởng, khi giảm xuống 5% thì cây chuyển sang phân giải kị khí à bất lợi cho cây trồng.
d. Nồng độ CO2– Trong môi trường cao hơn 40% làm hô hấp bị ức chế. CO2 là sản phẩm cuối cùng của hô hấp hiếu khí và lên men etilic.