9.2. Sự tổng hợp saccharide

9.2. Sự tổng hợp saccharide

9.2.1. Sự tổng hợp saccharide đơn giản. Quá trình quang hợp

Cây xanh có thể hấp thụ CO2, khử nó thành saccharide. Đây là quá

trình cần có sự tham gia của ánh sáng và diệp lục . Ta có thể khái quát

quá trình quang hợp bằng phản ứng sau:can dien tu

ánh sáng

6 CO2 + 6 H2O

C6H12O6 + 6 O2

Chlorophyll

Quá trình quang hợp gồm hai giai đoạn và có chức năng riêng:

Giai đoạn 1: Xảy ra quá trình quang phân ly nước đồng

thời giải phóng oxy phân tử:

2H2O

4 H+ +O2

ánh sáng

Cùng chlorophill và hệ thống chuyền điện tử, ATP sẽ được tổng

hợp từ ADP và H3PO4. Vì vậy người ta còn gọi quá trình này là sự

phosphoryl hóa quang hợp hay quang phosphoryl hóa.

Theo Arnon, hình như điện tử bị tách ra khỏi clorophyll a khi được

kích họat bởi photon nó sẽ đi theo hai con đường khác nhau:

Con đường quang phosphoryl hóa vòng xảy ra ở hệ quang hóa I,

điện tử xuất phát từ P700 qua hệ thống chuyền điện tử rồi trở lại P700. Con

đường này chỉ cho phép tổng hợp ATP.

Con đường quang phosphoryl hóa không vòng xảy ra khi có sự tham

gia của hệ quang hoá I và II, Con đường này cho phép tổng hợp ATP và

NADPH2.

Khi mất điện tử, chlorophyll của hệ I tiếp tục nhận điện tử ở hệ II

qua các khâu chuyền trung gian . Điện tử của phân tử sắc tố hệ II được bổ

sung từ H2O. Như vậy con đường đi của điện tử trong quá trình này không

khép kín và được gọi là quá trình quang phosphoryl hóa không vòng

(hình9.10).

Giai đoạn 2: khử CO2 thành saccharide nhờ NADPH và ATP được

tổng hợp ở giai đoạn 1. Tùy theo cơ chế, người ta phân biệt:

167

Hệ quang hóa I

Hệ quang hóa II

Ánh sáng

Phức cyt b

Ánh sáng

Phức

Mn

tách

H2O

Hình 9.10 : Sơ đồ tóm tắt quá trình vận chuyển điện tử ở quang

phosphoryl hoá không vòng

Chu trình Calvin ( chu trình C3):

Chu trình cố định CO2 này do M. Calvin và cộng sự tìm ra năm 1951

và được gọi là chu trình Calvin hay chu trình C3.

Đầu tiên phân tử CO2 kết hợp với ribulose 1,5 biphosphate để tạo 2

phân tử 3-phosphoglycerate. Hai phân tử 3-phosphoglycerate được

168

phosphoryl hóa nhờ enzyme 3-phosphoglycerate kinase xúc tác tạo thành

1,3-biphosphoglycerat. Chất này bị khử dưới tác dụng của glyceraldehyde

3-phosphate dehydrogenase để chuyển thành glyceraldehyde 3-phosphate

(hình 9.11, 9.12).

 can dien tu