Thực vật CAM có một số đặc điểm thích nghi với điều kiện khô hạn và cố định CO2 theo các giai đoạn khác nhau trong ngày. Hình 6 biểu thị nồng độ malate và tinh bột trong lá cũng như tốc độ cố
7/16
Thực vật CAM có một số đặc điểm thích nghi với điều kiện khô hạn và cố định CO2 theo các giai đoạn khác nhau trong ngày. Hình 6 biểu thị nồng độ malate và tinh bột trong lá cũng như tốc độ cố định CO2 ở lá trong bốn pha khác nhau (kí hiệu từ 1 đến 4) được biểu diễn theo các đường cong kí hiệu I, II và III.
a. Hãy cho biết quá trình cố định CO2 diễn ra ở pha 1 và pha 2 ở Hình 6 được thực hiện chủ yếu bởi loại enzyme cố định CO2 nào? Giải thích.
b. Hãy cho biết pH của mô thịt lá ở thực vật CAM đạt thấp nhất vào pha nào trong các pha từ 1 đến 4 ở Hình 6? Giải thích.
a. Giải thích chiều hướng biến đổi của các đường cong I, II và III ở pha 3 trong Hình 6?
b. Dựa vào đặc điểm của các đường cong I, II và III ở pha 4 trong Hình 6, hãy cho biết thực vật CAM đang khảo sát được trồng ở điều kiện khô hạn hay điều kiện đầy đủ nước? Giải thích.
a) - Pha 1 diễn ra vào ban đêm, khí khổng mở, CO2 được khuếch tán vào và được cố định ngay bởi PEP carboxylase
tạo thành malate.
- Pha 2 diễn ra vào buổi sáng sớm, cường độ ánh sáng không quá mạnh và cây cân bằng nước tốt → khí khổng mở, CO2 khuếch tán vào và được cố định bởi enzyme rubisco. Tốc độ cố định CO2 của rubisco cao hơn PEP carboxylase vì CO2 trong lá có nồng độ cao.
b) - pH ở mô thịt lá thấp nhất ở pha 2.
- Giải thích: ở pha 1, tế bào thực hiện cố định CO2 nhờ enzyme PEP carboxylase tạo thành malate và dự trữ trong không bào → ở cuối pha 1 (đầu pha 2), malate có nồng độ cao nhất → pH ở mô thịt lá là thấp nhất ở pha này.
c) Đường II biểu thị nồng độ malate trong lá.
Giải thích: Ở pha 3, PEP carboxylase bị bất hoạt (malate không tạo thêm) và malate tách thành CO2 và pyruvate
→ nồng độ malate giảm dần.
Đường III biểu thị nồng độ tinh bột trong lá.
Giải thích: Ở pha 3, malate tách thành CO2 và pyruvate, pyruvate được sử dụng để tổng hợp tinh bột → nồng độ tinh bột tăng dần.
Đường I biểu thị tốc độ cố định CO2 từ môi trường.
Giải thích: Ở pha 3, khí khổng đóng, CO2 không đi vào lá → tốc độ cố định CO2 của lá gần như bằng 0.
d) Cây đang sống ở điều kiện tưới đầy đủ nước.
Giải thích: Từ 2 đến 6 giờ chiều, cây vẫn xảy ra sự cố định CO2 → trong điều kiện đủ nước, cây không tổng hợp nhiều acid abscisic vào thời điểm này → không làm đóng khí khổng → khí khổng mở và xảy ra sự cố định CO2.