Bài giảng sinh lý thực vật - chương 5

1

Chương 5

HÔ HẤP CỦA THỰC VẬT

5.1. Khái niệm hô hấp.

5.1.1. Khái niệm chung về hô hấp.

Hô hấp là quá trình phân giải các chất hữu cơ trong tế bào, giải phóng

năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của cơ thể. Hô hấp được đặc

trưng phương trình tổng quát sau:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O (Q(calo) = - 674 Kcalo/M)

Qua phương trình tổng quát trên chưa nêu được tính chất phức tạp

của quá trình hô hấp. Quá trình hô hấp diễn ra qua 2 giai đoạn với nhiều

phản ứng phức tạp.

- Trước hết chất hữu cơ, đặc trưng là glucose (C6H12O6) bị phân giải

tạo các hợp chất trung gian có thế khử cao sẽ tham gia chuỗi hô hấp ở giai

đoạn 2.

- Từ các chất dạng khử thực hiện chuỗi hô hấp. Qua chuỗi hô hấp

năng lượng e thải ra được dùng để thực hiện quá trình tổng hợp ATP – quá

trình photphoryl hoá.

Như vậy về thực chất hô hấp là hệ thống oxi hoá - khử tách H2 từ

nguyên liệu hô hấp chuyển đến cho O2 tạo nước. Năng lượng giải phóng từ

các phản ứng oxi hoá - khử đó được cố định lại trong liên kết giàu năng

lượng của ATP.

Có thể nói chức năng cơ bản của hô hấp là giải phóng năng lượng của

nguyên liệu hô hấp, chuyển năng lượng khó sử dụng đó sang dạng năng

lượng dễ sử dụng cho cơ thể là ATP.

5.1.2. Vai trò hô hấp.

Hô hấp là đặc trưng của mọi cơ thể sống, là biểu hiện của sự sống.

Cơ thể chỉ tồn tại khi còn hô hấp. Tuy nhiên ở thực vật bên cạnh mặt có lợi

của hô hấp cũng tồn tại những tác hại nhất định của hô hấp.

Trước hết là hô hấp cung cấp năng lượng dạng ATP cho mọi hoạt

động sống trong cơ thể. Mọi hoạt động sống của cơ thể đều cần năng

lượng nhưng không thể sử dụng trực tiếp năng lượng hoá học của các

HCHC mà chỉ sử dụng năng lượng dạng liên kết cao năng của ATP do hô

hấp tạo ra.

Tuy nhiên, ý nghĩa hô hấp không chỉ về mặt năng lượng. Trong hô

hấp còn tạo ra nhiều sản phẩm trung gian có vai trò quan trọng trong hoạt

2

động sống của cơ thể. Qua hô hấp các con đường trao đổi chấtnối liền với

nhau tạo nên thể thống nhất trong cơ thể.

Bên cạnh mặt tích cực là chủ yếu, hô hấp cũng thể hiện những mặt

tiêu cực, có hại nhất định. Trước hết hô hấp làm giảm cường độ quang

hợp. Hô hấp càng cao thì quang hợp biểu kiến càng thấp. Đặc biệt hô hấp

sáng làm giảm mạnh quang hợp do phân huỷ nguyên liệu quang hợp, cạnh

tranh ánh sáng với quang hợp ....(xem phần quang hợp).

5.2. Các con đường biến đổi cơ chất hô hấp.

Trong quá trình hô hấp nhiều cơ chất như gluxit, protein, lipid ....

được dùng làm nguyên liệu khởi đầu. Các cơ chất bằng các con đường

riêng biến đổi thành các sản phẩm trung gian, từ đó tham gia vào con

đường của hô hấp tế bào. Cơ chất chủ yếu của hô hấp tế bào là gucose. Sự

biến đổi glucose xảy ra bằng nhiều con đường khác nhau. Tuỳ đIều kiện

mà hô hấp tiến hành theo 2 hình thức: hô hấp hiếu khí (gọi tắt là hô hấp )

và hô hấp kỵ khí – lên men (thường gọi là lên men).

5.2.1. Hô hấp hiếu khí.

Hô hấp hiếu khí là quá trình hô hấp có sự tham gia của O2, là quá

trình hô hấp xảy ra trong môi trường hiếu khí – môi trường có O2.

Hô hấp hiéu khí xảy ra trong thực vật với nhiều con đường khác

nhau:

Đường phân – Chu trình Crebs

Chu trình pentozo photphat.

Chu trình glyoxilic.

5.2.1.1. Hô hấp hiếu khí theo đường phân – chu trình Crebs.

Hô hấp hiếu khí qua đường phân và chu trình Crebs là con đường

chính của hô hấp tế bào, xảy ra phổ biến ở mọi sinh vật và mọi tế bào.

Hô hấp theo con đường này xảy ra qua 3 giai đoạn:

- Đường phân tiến hành trong tế bào chất.

- Chu trình Crebs tiến hành trong cơ chất ty thể.

- Sự vận chuyển điện tử xảy ra trong màng ty thể.

* Đường phân: là giai đoạn phân huỷ phân tử glucose tạo ra axit

pyruvic và NADH2. Điểm đặc biệt của quá trình đường phân là không

phảI phân tử đường tự do phân giải mà phân tử đường đã được hoạt hoá

nhờ quá trình photphoryl hoá tạo dạng đường – photphat. ở dạng đường

photphat phân tử trở nên hoạt động hơn dễ bị biến đổi hơn.