Giáo án PTNL bài 9: Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM

Họat động của giáo viên

Họat động của học sinh

Nội dung

A. KHỞI ĐỘNG

* Mục tiêu:

-  Kích thích học sinh hứng thú tìm hiểu bài mới

 -  Rèn luyện năng lực tư duy phê phán  cho học sinh.

* Phương pháp:  trò chơi, gợi mở.

* Định hướng năng lực: Giải quyết vấn đề, năng lực nhận thức

Trong bài quang hợp ở cây xanh chúng ta đã biết lá cây là cơ quan quang hợp có cấu tạo phù hợp với chức năng của nó. Còn bản chất quá trình quang hợp ra sao chúng ta cùng tìm hiểu bài 9

ó SP cần đạt sau khi kết thúc hoạt động:

Học sinh tập trung chú ý;

Suy nghĩ về vấn đề được đặt ra;

Tham gia hoạt động đọc hiểu để tìm câu trả lời của tình huống khởi động,

Từ cách nêu vấn đề gây thắc mắc như trên, giáo viên dẫn học sinh vào các hoạt động mới: Hoạt động hình thành kiến thức.

ĐVĐ: GV giới thiệu sơ lược chương trình sinh 12.

B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

* Mục tiêu:

- Trình bày mối liên quan giữa pha sáng và pha tối

-  Phân biệt các con đường cố định CO₂ trong pha tối ở những nhóm thực vật C3, C4, CAM

* Phương pháp: Thuyết trình , phân tích, giảng bình

* Định hướng năng lực: Giải quyết vấn đề, năng lực nhận thức

Quá trình quang hợp gồm mấy pha ?

Giáo viên thông báo cho H/s biết vì sao gọi là thực vật C₃, C₄, CAM

Giáo viên theo tranh H9.1, cho H/s tìm hiểu mục 1 SGK và phát phiếu học tập số 1

GV gọi 1 HS trình bày phiếu HT cuả mình GV treo bảng phụ để Hs đối chiếu hoàn chỉnh phiếu học tập

GV : Trong pha sáng có sự quang phân li nước

Trong tự nhiên có sự quang phân li nước không ? Chúng giống nhau hay khác nhau ?

GV bổ sung

Trong pha sáng có sự quang phân li nước 1 chiều vì năng lượng giải phóng ra trong QPL nước được bù lại năng lượng của diệp lục bị mất, còn trong tự nhiên . Sự quang phân li nước là 2 chiều ( Phản ứng thuận nghịch )

GV: Pha tối diễn ra ở đâu ?

GV cho Hs biết pha này khác nhau ở các nhóm thực vật 

GV treo tranh H9.2 (SGK) giới thiệu tổng quát sơ đồ đồng thời cho hs nghiên cứu mục 2 (SGK)

Yêu cầu hs trả lời pha tối cần thành phần nào ?

Pha tối thực hiện gồm mấy giai đoạn ?

GV vấn đáp học sinh  g/đ 1 và yêu cầu hs chỉ rõ chất  nhận CO₂ là gì ?

Với g/đ 2 cần sản phẩm của pha sáng để làm gì ?

GV: Hãy trả lời lệnh SGK đưa mũi tên (?)hình 9.2 vào các điểm mà tại đó sản phẩm của pha sáng đi vào chu trình Canvin

GV có thể giải thích thêm cho hs hiểu: Để khử được APG thành AlPG thì APG phải được hoạt hoá bằng con đường photphoryl hoá nghĩa là phải dùng đến ATP của pha sáng

Để khử APG là dạng oxy hoá vì có nhóm (-COOH) . Muốn biến nhóm (-COOH) (Oxy hoá) thành andehyl (khử) thì phài cung cấp lực khử có nghĩa là phải cần đến NAPDH

GV: TV C₃ gồm những loài nào ?

GV thông báo cho Hs nhóm thực vật này có 2 loại tế bào tham gia vào Pha tối

GV treo tranh Hình 9.3 (SGK) yêu cầu hs đọc hình theo hướng dẫn của giáo viên để mô tả được chu trình C₄ ( Về vị trí và tiến trình )   

GV yêu cầu HS trả lời lệnh của mục II

GV cho HS đọc thông tin đoạn 1 SGK và yêu cầu Hs nêu được đại diện thực vật C₄ và những ưu việt của thực vật C₄ và thực vật _C3?

GV yêu cầu:

-         Một hs đọc mục III SGK và cho biết đại diện của thực vật CAM? 

Vì sao thực vật lại cố định CO₂ theo chu trình CAM ?

-  Giáo viên yêu cầu 1 hs đọc đoạn 2 mục III và cho biết bản chất của chu trình CAM

GV kết luận:  Nhóm TV nào cố định CO₂ cũng trải qua chu trình Canvin

 * Liên hệ: Mỗi nhóm thực vật đều có sự thích nghi với môi trường sống nhất định . Như vậy theo em để tăng năng suất cây trồng chúng ta cần phải làm gì ?

H/s trả lời: Quá trình quang hợp gồm 2 pha: Pha sáng và pha tối

Quan sát tranh, nghiên cứu mục 1

Hs nhận phiếu HT nghiên cứu SGK hoàn thành phiếu HT

Hs trả lời

Hs khác lắng nghe và bổ sung

Hs trả lời

Hs trả lời

Hs quan sát hình 9.2 trả lời

Yêu cầu hs quan sát hình, n/c Sgk và trả lời : Pha tối thực hiện qua chu trình Canvin gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn  1: Cố định CO₂: Chất nhận CO₂ là Ribulozo 1.5 diphotphát để tạo thành APG

Giai đoạn 2: Giai đoạn khử

- Sản phẩm của pha sáng là ATP và NADPH được sử dụng để khử APG thành AlPG

- AlPG tách ra khỏi chu trình để kết hợp với phân tử Triôzơphôtphát -> Cacbon hydrat (C₆H₁₂O₆) -> TB, saccarozơ, axit amin, lipít,... trong quang hợp 

Giai đoạn 3: Tái sinh chất nhận CO₂ là RiDP. Nhờ ATP của pha sáng cung cấp để chuyển AlPG –>Ri DP

Hs trả lời

Hs nghiên cứu tranh và trả lời:

Pha tối ở C₄ chia thành 2 giai đoạn ( Xảy ra ở ban ngày)

 - Giai đoạn cố định CO₂: Chất nhận CO₂  là hợp chất 3 cacbon: PEP (Photpho enol piruvat)  -> hợp chất C₄ (AOA (axit oxaloaxetic) diễn ra trong thành mô giậu. Hợp chất C₄ di chuyển qua cầu sinh chất vào các Tế bào bao bó mạch , chúng bị  loại CO₂ và tạo thành AxitPyruvic (_C3).

- Giai đoạn tái cố định CO₂:

       Tại các tế bào bao bó mạch CO₂ tiếp tục được cố định theo chu trình Canvin -> C₆H₁₂O₆; còn axit pyruvic (C₃) quay trở lại các tế bào mô giậu -> PEP để tiếp tục nhận CO₂.

HS:

 - Chất nhận CO₂ đầu tiên ở C₃ là RiDP còn ở C₄ là PEP

 - Sản phẩm đầu tiên ở:  C₃ là APG , C₄ là h/c C₄ (AOA)

 - Ở C₃ chỉ có một chu trình

 - Ở C₄ gồm có 2 giai đoạn: Chu trình C₄ và chu trình C₃ 

Hs đọc và trả lời:

- Nhóm thực vật C₄ gồm một số loại thực sống ở vùng nhiệt đới như: mía, rau dền, ngô, cao lương, kê …

- Thực vật C₄ có ưu việt:

+ Cường độ quang hợp cao hơn

+ Điểm bão hoà ánh sáng cao hơn

+ Điểm bù CO₂ thấp hơn

+ Nhu cầu nước thấp hơn

+ Thoát hơi nước thấp hơn

=> TV C4 có năng suất cao hơn thực vật C₃

Hs đọc và trả lời: Thực vật CAM sống ở các vùng hoang mạc khô hạn như dứa,  xương rồng, thuốc bỏng, thanh long, …

Hs nghiên cứu sgk và trả lời:

Để tránh mất nước do thoát hơi nước, khí khổng phải đóng vào ban ngày và mở vào ban đêm, do đó chúng không thể quang hợp được. Để thoát khỏi tình trạng ấy chúng đã cố định CO₂ theo chu trình CAM

Hs đọc và trả lời

I. Quang hợp ở các nhóm thực vật

1. Pha sáng: Giống nhau ở các nhóm thực vật C₃, C₄, CAM

Nội dung trong phiếu học tập

2. Pha tối (Pha cố định CO2)

- Diễn ra trong chất nền (Stroma) của lục lạp

- Pha này khác nhau cơ bản ở các nhóm thực TV C₃,C₄,CAM

a. Thực vật C₃:

- Thành phần tham gia:

+ CO₂

+ Sản phẩm của pha sáng (ATP, NADPH )

Pha tối thực hiện qua chu trình Canvin gồm 3 giai đoạn :

-                   Cố định CO₂

-                   Giai đoạn khử

-                   Giai đoạn tái sinh chất nhận. Tóm tắt bằng sơ đồ :

Chú thích

(1): Giai đoạn cố định C02.

(2): Giai đoạn khử.

(3): Giai đoạn tái sinh chất nhận

TV C₃ phổ biến (Sgk)

b) Ở thực vật C₄ (H 8.3 SGK nâng cao)

 - Nhóm thực vật C₄ bao gồm (Sgk)

    - Nhóm thực vật C₄ có ưu việt (Sgk)

c) Ở thực vật CAM 

 Đại diện (sgk)

Bản chất của chu trình CAM:

  - Cơ bản giống chu trình C₄

  - Điểm khác chu trình C₄ là:

Giai đoạn đầu cố định CO₂ vào ban đêm lúc khí khổng mở, còn giai đoạn tái cố định CO₂ theo chu trình Canvin vào ban ngày 

C. LUYỆN TẬP

Mục tiêu:

- Luyện  tập để HS củng cố những gì đã biết .

- Rèn luyện năng lực tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề cho HS.

Phương pháp dạy học:  Giao bài tập

Định hướng phát triển năng lực: Giải quyết vấn đề, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức.

43. Sản phẩm pha sáng dùng trong pha tối  của quang hợp là gì?

A. NADPH, O2                                          B. ATP, NADPH    

C. ATP, NADPH và O2                             D. ATP và CO2

44.  Giai đoạn quang hợp thực sự tạo nên C₆H₁₂C₆  ở cây mía là:

A. Quang phân li nước                                B. Chu trình CanVin

C. Pha sáng.                                                            D. Pha tối.

45. Điểm giống nhau trong chu trình cố định CO2 ở nhóm thực vật C3, C4 và CAM

A. Chu trình Canvin xảy ra ở tế bào nhu mô thịt lá    

B. Chất nhận CO2 đầu tiên ribulozơ- 1,5 diP

C. Sản phẩm đầu tiên của pha tối là APG

D. Có 2 loại lực lạp

46 . O2 trong quang hợp được sinh ra từ phản ứng nào?

A. Quang phân li nước                                B. Phân giải ATP

C.ô xi hóa glucôzơ                                                 D. Khử CO2

* 47. Sự giống nhau về bản chất giữa con đường CAM và con đường C₄ là:

A. Sản phẩm ổn định đầu tiên là AOA, axits malic                  B.chất nhận CO₂ là PEP.

C. Gồm chu trình C₄ và chu trình CanVin                      D. Cả 3 phương án trên

* 48. Sự khác nhau giữa con đường CAM và con đường C₄ là:

A. Về không gian và thời gian                                        B. Về bản chất

C. Về sản phẩm ổn định đầu tiên                                    D. Về chất nhận CO₂

D. VẬN DỤNG (8’)

Mục tiêu:

- Tạo cơ hội cho HS vận dụng kiến thức và kĩ năng có được vào các tình huống, bối cảnh mới, nhất là vận dụng vào thực tế cuộc sống.

- Rèn luyện năng lực tư duy, phân tích.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực:  Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

GV phiếu học tập số 2 đã kẻ to trên giấy lên bảng và gọi 3 hs lên bảng hoàn thành các chỉ tiêu so sánh ứng với thực vật C₃,C₄,thực vật CAM, sau đó GV treo bảng phụ để học sinh đối chiếu

Phiếu học tập số 2: Một số chỉ tiêu so sánh về quang hợp giữa

C3, C4 và CAM

E. MỞ RỘNG (2’)

Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức, khái quát lại toàn bộ nội dung kiến thức đã học

Phương pháp dạy học:  Giao nhiệm vụ

Định hướng phát triển năng lực: tự chủ-tự học, tìm hiểu tự nhiên và xã hội, giải quyết vấn đề

Vẽ sơ đồ tư duy

Khái niệm

Pha sáng là pha chuyển hoá năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hoá học trong ATP và NADPH

Nơi diễn ra

ở tilacôit

Nguyên liệu

H₂O và ánh sáng

Sản phẩm và vai trò

ATP, NADPH và O₂ cung cấp cho pha thứ

Chỉ số so sánh

Thực vật C₃

Thực vật C₄

Thực vật CAM

Nhóm thực vật

Đa số thực vật

Một số thực vật nhiệt đới và cận nhiệt đới như:mía,rau dền,ngô, cao lương…

Những loài thực vật sống ở vùng hoang mạc khô hạn như dứa , xương rồng, thuốc bỏng, thanh long, …

Chất nhận CO₂

Ribulôzơ 1-5-diP

PEP (phôtphoenolpiruvat)

PEP

Sản phẩm đầu tiên

APG(hợp chất 3 cacbon)

AOA(hợp chất 4 cacbon)

AOA

Thời gian cố định CO₂

Chỉ 1 giai đoạn vào ban ngày

Cả 2 giai đoạn đều vào ban ngày

Giai đoạn 1 vào ban đêm Giai đoạn 2 vào ban ngày

Các tế bào quang hợp của lá

Tế bào nhu mô

Tế bào nhu mô và tế bào bao bó mạch

Tế bào nhu mô

Sự phân bố lục lạp

Một

Hai

Một