Trả lời câu hỏi 2 - Dừng lại và suy ngẫm - Mục II trang 30

1. Nội dung câu hỏi

Tại sao lại gọi là thực vật C₃, thực vật C₄ và thực vật CAM? Ba nhóm thực vật này có quá trình quang hợp thích nghi với điều kiện sống như thế nào?

2. Phương pháp giải

Trong pha sáng của quang hợp, hệ sắc tố quang hợp có vai trò nhận năng lượng ánh sáng và chuyển hóa năng lượng đó (quang năng) thành hóa năng dưới dạng ATP và NADPH. Các sản phẩm này được sử dụng làm nguồn năng lượng để cố định CO₂ trong pha tối của quang hợp. Tùy từng nhóm thực vật mà pha tối sẽ diễn ra theo chu trình C₃ hay con đường C₄ hoặc CAM. Sản phẩm quang hợp là nguyên liệu để tổng hợp các hợp chất hữu cơ cần thiết cho cơ thể như protein, lipid và carbohydrate.

3. Lời giải chi tiết

Gọi là thực vật C₃, thực vật C₄ và thực vật CAM là bởi vì:

- Thực vật C₃ có sản phẩm đầu tiên mà nó tạo ra là một hợp chất 3 carbon (3 - Phosphoglyceric aicd).

- Thực vật C₄ có sản phẩm đầu tiên mà nó tạo ra là một hợp chất 4 carbon (Oxaloacetic acid - OAA).

- Thực vật CAM có tên như vật là bởi vì loài thực vật này cố đinh carbon dioxide bằng con đường CAM.

Ba nhóm thực vật này có quá trình quang hợp thích nghi với điều kiện sống:

- Nhóm C₃: quang hợp trong diều kiện ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ O₂ bình thường. Vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới có ánh sáng và nhiệt độ cao, nồng độ O₂ cao, nóng ẩm kéo dài, nồng độ CO₂ thấp.

- Nhóm C₄: CO₂ thấp phải có quá trình cố định CO₂ hai lần. Lần 1 lấy nhanh CO₂, lần 2 cố định CO₂ trong chu trình Calvin để hình thành các hợp chất hữu cơ trong các tế bào bao bó mạch.

- Sa mạc và bán sa mạc thiếu nước trầm trọng. Nhóm thực vật CAM thích nghi với tiết kiệm nước đến mức tối đa bằng cách đóng khí khổng ban ngày, chúng nhận và cố định CO₂ vào ban đêm. Quá trình quang hợp được thực hiện ở 2 không gian khác nhau.