Quá trình hô hấp của thực vật sẽ có những ý nghĩa gì sẽ được chúng tôi phân phối trong bài viết dưới đây.
1. Quá trình hô hấp ở thực vật được tổ chức như thế nào?
Thực vật không có cơ quan hô hấp chuyên biệt. Hô hấp diễn ra ở tất cả các cơ quan của cơ thể thực vật, nhất là những cơ quan đang có hoạt động sinh lý mạnh như hạt nảy mầm, phát triển hoa, quả. Bào quan thực hiện chức năng hô hấp ở thực vật là ti thể.
Hô hấp ở thực vật là quá trình chuyển hoá hoàn toàn các chất hữu cơ (chủ yếu là đường) thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O không có sự tham gia của oxi từ không khí. Quá trình này giải phóng năng lượng cho hoạt động sống của cây và phân phối các chất trung gian cho các quá trình trao đổi chất khác trong cây. Tương tự, hô hấp ở thực vật là quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ thành CO2 và H2O (nước) và giải phóng năng lượng.
Bạn đang xem bài viết: Ý nghĩa của quá trình hô hấp sau ở thực vật?
Phương trình tổng quát: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + năng lượng (nhiệt + ATP) như hình bên:
Hình ảnh về quá trình hô hấp ở thực vật
Quá trình hô hấp ở thực vật sẽ trải qua các giai đoạn: đường phân → hô hấp hiếu khí (chu trình Creb → chuỗi chuyền êlectron hô hấp). Quá trình này gọi là phân hủy hiếu khí, xảy ra mạnh mẽ ở các mô và cơ quan hoạt động sinh lý như hạt nảy mầm, hoa nở khi có đủ oxy.
– Trong đường phân, tế bào chất sẽ chuyển hóa đường thành axit pyruvic, năng lượng,… với phương trình sau: 1 Glucozo → 2 axit pyruvic + 2 ATP + 2 NADH. Kết quả là 1 phân tử glucose trải qua quá trình phân hủy kỵ khí để giải phóng 2 phân tử ATP.
– Trong hô hấp hiếu khí sẽ diễn ra trong chất nền của ty thể bao gồm 2 quá trình và chu trình Krebs và chuỗi vận chuyển điện tử. Quá trình này được thể hiện như sau: 2 axit pyruvic → 6CO2 + 2ATP + 8NADH + 2FADH2
- Chu trình Krebs diễn ra trong chất nền ty thể với sự có mặt của oxy, axit pyruvic từ tế bào chất đi vào ty thể, được chu trình Krebs chuyển hóa và bị oxy hóa hoàn toàn.
- Chuỗi vận chuyển điện tử được tổ chức ở màng trong ty thể, hydro được chiết xuất từ axit pyruvic trong chu trình Krebs được chuyển đến chuỗi vận chuyển điện tử thành oxy và nước và tích lũy được 36 ATP.
Kết quả của quá trình này là 1 phân tử glucose bị phân hủy hiếu khí giải phóng 38 ATP và tỏa nhiệt.
Ngoài quá trình phân hủy hiếu khí, quá trình hô hấp ở thực vật cũng có thể thông qua quá trình phân hủy kỵ khí, nghĩa là thông qua quá trình đường phân và lên men.
Quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra khi rễ cây bị ngập nước, hạt được ngâm trong nước hoặc cây ở trong điều kiện thiếu oxy. Quá trình này diễn ra trong tế bào chất bao gồm hai quá trình chính là đường phân và lên men.
- Glycolysis là sự phân hủy glucose thành axit pyruvic.
- Lên men là quá trình axit pyruvic lên men thành rượu etylic và CO2 hoặc tạo thành axit lactic.
Kết quả của quá trình này là từ 1 phân tử glucôzơ qua quá trình phân giải kị khí giải phóng 2 phân tử ATP.
Tương tự như vậy trong quá trình hô hấp của cây, chúng ta dễ dàng nhận thấy hô hấp hiếu khí tạo ra nhiều năng lượng hơn, gấp 19 lần so với năng lượng tạo ra từ hô hấp kỵ khí, giúp đảm bảo phân phối năng lượng đầy đủ. lượng cần thiết của tế bào và cơ thể. Đồng thời quá trình hô hấp yếm khí cũng tạo ra một số axit được coi là chất độc đối với cơ thể thực vật.
Trong quá trình hô hấp ở thực vật còn có một loại hô hấp khác gọi là hô hấp sáng. Hô hấp sáng là quá trình hấp thụ oxi và thải CO2 dưới ánh sáng xảy ra đồng thời với quá trình quang hợp. Điều kiện để xảy ra quá trình hô hấp sáng là cường độ ánh sáng cao kết hợp với hiện tượng cạn kiệt CO2 và tích lũy O2 trong lục lạp. Nơi diễn ra hô hấp sáng là ở ba bào quan cốc đầu tiên, lục lạp, peroxisome và kết thúc ở ti thể.
Kết quả: Hô hấp sáng làm lãng phí sản phẩm quang hợp, nhưng ngược lại nhờ hô hấp sáng đã tạo thành một số axit amin cho cây (glixerol, serin).
2. Thực chất của quá trình hô hấp ở thực vật.
Hô hấp ở thực vật thực chất là hô hấp tế bào, là một chuỗi các phản ứng oxi hóa khử, khử êlectron và hiđro từ nguyên liệu hô hấp thành oxi trong không khí và tạo thành nước. Năng lượng giải phóng trong các phản ứng oxi hóa khử này được cố định trong các liên kết năng lượng. Thông qua chuỗi phản ứng này, phân tử glucose bị phân hủy từ từ mà không giải phóng năng lượng lớn. Tốc độ hô hấp phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của tế bào, ngoài ra còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như enzim, nhiệt độ,…
Hô hấp được chia thành hai giai đoạn chính:
– Giai đoạn 1: bao gồm quá trình oxy hóa chất hữu cơ với sự phân tách H+ từ cơ chất hô hấp và giải phóng CO2.
– Giai đoạn 2: bao gồm quá trình oxy hóa liên tục H2 liên kết với các coenzim oxy hóa khử NADH2, FADH2, NADPH2 để giải phóng năng lượng tích lũy trong các liên kết cao năng của ATP.
Cơ chất hô hấp có thể là các chất hữu cơ khác nhau, nhưng chủ yếu là glucose và trực tiếp là glucose. các chất khác phải chuyển hóa thành đường trước khi tham gia hô hấp.
Bào quan hô hấp: Ti thể là bào quan đóng vai trò chính trong quá trình hô hấp và được coi là “trạm biến áp” của tế bào. Hình dạng, số lượng và kích thước của ty thể rất khác nhau tùy thuộc vào loài, cơ quan, loại tế bào và tốc độ trao đổi chất của chúng.
Trong quá trình hô hấp, môi trường có vai trò quan trọng thể hiện qua các yếu tố sau:
– Nước: Cần cho hô hấp, mất nước làm giảm cường độ hô hấp; đối với các cơ quan đang ở trạng thái ngủ đông (hạt) thì việc tăng lượng nước sẽ dẫn đến tăng cường hô hấp; Tốc độ hô hấp tỷ lệ thuận với hàm lượng nước trong cơ thể.
– Nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng đến giới hạn chịu đựng của cây. Nhiệt độ tối ưu cho quá trình hô hấp theo nghiên cứu là từ khoảng 30 độ C đến 35 độ C.
– Nồng độ oxy (O2): nếu nồng độ oxy trong không khí giảm xuống dưới 10% thì quá trình hô hấp bị ảnh hưởng, khi giảm xuống 5% thì cây chuyển sang phân hủy yếm khí (năng lượng thấp gây bất lợi cho cây trồng). thực vật).
Nồng độ CO2: nếu trong môi trường có nồng độ CO2 cao hơn 40% thì quá trình hô hấp bị ức chế, CO2 là sản phẩm cuối cùng của quá trình hô hấp hiếu khí và lên men etilic.
3. Tầm quan trọng của hô hấp ở thực vật.
Hô hấp được coi là một quá trình sinh lý quan trọng của thực vật, có vai trò đặc biệt quan trọng đối với quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng. Quá trình hô hấp ở thực vật có ý nghĩa như sau:
Ý nghĩa sinh học: Hô hấp tế bào là quá trình chuyển hóa năng lượng từ các nguyên liệu hữu cơ (glucozơ, oxi,…) để tạo thành năng lượng ATP. Quá trình hô hấp nhằm tạo ra năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào và cơ thể. Hô hấp là việc cây sẽ lấy khí oxi để phân giải các chất hữu cơ sinh ra năng lượng cung cấp cho mọi hoạt động sống cho cây, đồng thời thải khí cacbonic và nước. Các năng lượng này được sử dụng cho các hoạt động sống của cây như tổng hợp các chất cần thiết cho tế bào, vận chuyển các chất qua màng, thực hiện công cơ học,… Trong quá trình hô hấp còn có sự giải phóng. sinh ra nhiệt năng, nhiệt năng sẽ giúp cơ thể thực vật duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cơ thể thực vật.
– Có thể thấy quá trình hô hấp của cây đã giúp biến các chất hữu cơ nghèo dinh dưỡng thành các chất vô sinh giàu năng lượng phân phối cho mọi hoạt động sống của cơ thể cây và tạo ra các sản phẩm trung gian. thời gian làm nguyên liệu cho các quá trình trao đổi chất khác nhau trong thực vật. Đồng thời hô hấp có thể tiếp nhận các sản phẩm đang phân giải từ các hợp chất khác và tiếp tục phân hủy hoàn toàn.
Ngoài ra quý khách hàng có thể xem thêm một số nội dung liên quan tại: Vai trò của thực vật đối với con người là gì?
Trên đây là tư vấn của chúng tôi, mọi thắc mắc vui lòng liên hệ Hotline 1900.6162 để được tư vấn. Cảm ơn rất nhiều!
Nguồn: Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường Miền Trung Chuyên mục: Tổng hợp