Skip to content · ⁨Bỏ qua nội dung⁩

Photosynthesis · ⁨Quang hợp⁩

A-Level Biology · ⁨Sinh học A-Level⁩ · Topic 13 · ⁨Chủ đề 13⁩

Video lesson for this topic · ⁨Bài học video cho chủ đề này⁩ Open the video page · ⁨Mở trang video⁩
8:58

Quang hợp

Đây là một điều kỳ lạ về một cái cây. Gần như tất cả phần thân đều không mọc lên từ mặt đất. Gỗ, lá, quả — gần như toàn bộ khối lượng đó được kéo ra khỏi…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨Giọng đọc tiếng Anh · phụ đề tiếng Anh + 中文 được ghi trực tiếp⁩

13.1

The chloroplast · ⁨Lưới phân tử diệp lục⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English
  1. describe the relationship between the structure of chloroplasts, as shown in diagrams and electron micrographs, and their function
  2. explain that energy transferred as ATP and reduced NADP from the light-dependent stage is used during the light-independent stage (Calvin cycle) of photosynthesis to produce complex organic molecules
  3. state that within a chloroplast, the thylakoids (thylakoid membranes and thylakoid spaces), which occur in stacks called grana, are the site of the light-dependent stage and the stroma is the site of the light-independent stage
  4. describe the role of chloroplast pigments (chlorophyll a, chlorophyll b, carotene and xanthophyll) in light absorption in thylakoids
  5. interpret absorption spectra of chloroplast pigments and action spectra for photosynthesis
  6. describe and use chromatography to separate and identify chloroplast pigments (reference should be made to $R_f$ values in identification of chloroplast pigments)
  7. state that cyclic photophosphorylation and non-cyclic photophosphorylation occur during the light-dependent stage of photosynthesis
  8. explain that in cyclic photophosphorylation: • only photosystem I (PSI) is involved • photoactivation of chlorophyll occurs • ATP is synthesised
  9. explain that in non-cyclic photophosphorylation: • photosystem I (PSI) and photosystem II (PSII) are both involved • photoactivation of chlorophyll occurs • the oxygen-evolving complex catalyses the photolysis of water • ATP and reduced NADP are synthesised
  10. explain that during photophosphorylation: • energetic electrons release energy as they pass through the electron transport chain (details of carriers are not expected) • the released energy is used to transfer protons across the thylakoid membrane • protons return to the stroma from the thylakoid space by facilitated diffusion through ATP synthase, providing energy for ATP synthesis (details of ATP synthase are not expected)
  11. outline the three main stages of the Calvin cycle: • rubisco catalyses the fixation of carbon dioxide by combination with a molecule of ribulose bisphosphate (RuBP), a 5C compound, to yield two molecules of glycerate 3-phosphate (GP), a 3C compound • GP is reduced to triose phosphate (TP) in reactions involving reduced NADP and ATP • RuBP is regenerated from TP in reactions that use ATP
  12. state that Calvin cycle intermediates are used to produce other molecules, limited to GP to produce some amino acids and TP to produce carbohydrates, lipids and amino acids
Tiếng Việt
  1. mô tả mối quan hệ giữa cấu trúc của lạp lục, như được thể hiện trong sơ đồ và ảnh kính hiển vi điện tử, với chức năng của chúng
  2. giải thích rằng năng lượng được chuyển giao dưới dạng ATP và NADP khử từ giai đoạn phụ thuộc ánh sáng được sử dụng trong giai đoạn không phụ thuộc ánh sáng (chu trình Calvin) của quang hợp để sản xuất các phân tử hữu cơ phức tạp
  3. nêu rằng bên trong lạp lục, các thylakoid (màng thylakoid và không gian thylakoid), vốn xuất hiện theo từng bó gọi là grana, là nơi diễn ra giai đoạn phụ thuộc ánh sáng và stroma là nơi diễn ra giai đoạn không phụ thuộc ánh sáng
  4. mô tả vai trò của sắc tố lạp lục (chlorophyll a, chlorophyll b, carotene và xanthophyll) trong việc hấp thụ ánh sáng tại thylakoid
  5. diễn giải qu phổ hấp thụ của sắc tố lạp lục và qu phổ hoạt động cho quá trình quang hợp
  6. mô tả và sử dụng phân tích sắc tố (chromatography) để tách và xác định sắc tố lạp lục (cần tham khảo $R_f$ giá trị trong việc xác định sắc tố lạp lục)
  7. nêu rằng phosphoryl hóa quang hợp tuần hoàn và phosphoryl hóa quang hợp phi tuần hoàn xảy ra trong giai đoạn phụ thuộc ánh sáng của quang hợp
  8. giải thích rằng trong phosphoryl hóa quang hợp tuần hoàn: • chỉ có photosystem I (PSI) tham gia • quang kích hoạt chlorophyll xảy ra • ATP được tổng hợp
  9. giải thích rằng trong phosphoryl hóa quang hợp phi tuần hoàn: • photosystem I (PSI) và photosystem II (PSII) đều tham gia • quang kích hoạt chlorophyll xảy ra • hệ thống giải phóng oxy xúc tác quang ly nước • ATP và NADP khử được tổng hợp
  10. giải thích rằng trong quá trình phosphoryl hóa quang hợp: • electron năng lượng cao giải phóng năng lượng khi đi qua chuỗi truyền electron (chi tiết về các chất mang không yêu cầu) • năng lượng được giải phóng sử dụng để vận chuyển proton xuyên qua màng thylakoid • proton quay trở lại stroma từ không gian thylakoid thông qua khuếch tán có协助 thông qua ATP synthase, cung cấp năng lượng cho tổng hợp ATP (chi tiết về ATP synthase không yêu cầu)
  11. nêu khung ba giai đoạn chính của chu trình Calvin: • rubisco xúc tác cố định carbon dioxide bằng cách kết hợp với một phân tử ribulose bisphosphate (RuBP), một hợp chất 5C, để tạo ra hai phân tử glycerate 3-phosphate (GP), một hợp chất 3C • GP bị khử thành triose phosphate (TP) trong các phản ứng liên quan đến NADP khử và ATP • RuBP được tái tạo từ TP trong các phản ứng sử dụng ATP
  12. nêu rằng các trung gian của chu trình Calvin được sử dụng để sản xuất các phân tử khác, giới hạn ở GP để sản xuất một số axit amin và TP để sản xuất carbohydrate, lipid và axit amin

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Nguồn: Chương trình Cambridge International⁩

English

Photosynthesis 光合作用 happens inside the chloroplast 叶绿体. Its structure suits its two stages:

  • inside are stacks of flat sacs called thylakoids 类囊体. A stack of thylakoids is a granum (plural grana 基粒). The thylakoid membranes hold the light-trapping pigments and are the site of the first stage.
  • the fluid around the thylakoids is the stroma 基质, the site of the second stage.
Tiếng Việt

Quang hợp diễn ra bên trong lưới phân tử diệp lục. Cấu trúc của nó phù hợp với hai giai đoạn:

  • bên trong là các chồng đĩa dẹt gọi là thylakoid. Một chồng thylakoid gọi là granum (số nhiều grana). Màng thylakoid chứa các sắc tố bắt sáng và là nơi diễn ra giai đoạn đầu tiên.
  • chất lỏng bao quanh thylakoid là stroma, nơi diễn ra giai đoạn thứ hai.
Ánh sáng mặt trời xuyên qua lá xanh
Lá có màu xanh vì lưới phân tử diệp lục trong chúng chứa đầy sắc tố chlorophyll
Một lục lạp với lớp màng bao bọc, các chồng đĩa thylakoid tạo thành grana nối với nhau bởi lamellae, tất cả đều nằm trong stroma
Thylakoid xếp chồng thành grana (giai đoạn đầu xảy ra ở đây); stroma xung quanh là nơi diễn ra giai đoạn thứ hai
Nhiều đĩa nhỏ màu xanh bên trong tế bào của lá bèo'
Lưới phân tử diệp lục (các đĩa xanh nhỏ) bên trong tế bào lá Elodea (bần bấp), quan sát dưới kính hiển vi
Explore · ⁨Khám phá⁩

Explore the chloroplast · ⁨Khám phá lưới chloroplast⁩

Tap each part. The light-dependent stage runs on the thylakoid membranes (grana); the Calvin cycle runs in the stroma around them. · ⁨Chạm vào từng bộ phận. Giai đoạn phụ thuộc ánh sáng diễn ra trên màng thylakoid (grana); chu trình Calvin diễn ra trong stroma xung quanh chúng.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
photosynthesis/ˌfəʊtəʊˈsɪnθəsɪs/ quang hợp
chloroplast/ˈklɔːrəʊplæst/ lạp xanh
thylakoid/ˈθaɪləkɔɪd/ thylakoid
grana/ˈɡrɑːnə/ grana
stroma/ˈstrəʊmə/ stroma
light-dependent stage/laɪt dɪˈpendənt steɪdʒ/ giai đoạn phụ thuộc ánh sáng
reduce/rɪˈdjuːs/ giảm
light-independent stage/laɪt ˌɪndɪˈpendənt steɪdʒ/ giai đoạn độc lập với ánh sáng
chlorophyll/ˌklɔːrəʊˈfɪl/ diệp lục
13.1

The two stages of photosynthesis · ⁨Hai giai đoạn của quang hợp⁩

English

Photosynthesis has two linked stages:

  1. the light-dependent stage 光反应阶段 happens in the thylakoids. It uses light energy to make ATP and reduced 还原 NADP.
  2. the light-independent stage 暗反应阶段, also called the Calvin cycle 卡尔文循环, happens in the stroma. It uses the ATP and reduced NADP from the first stage to build complex organic molecules from carbon dioxide 二氧化碳.
Tiếng Việt

Quang hợp có hai giai đoạn liên kết:

  1. giai đoạn phụ thuộc ánh sáng diễn ra trong thylakoid. Nó sử dụng năng lượng ánh sáng để tạo ATP và NADP đã khử.
  2. giai đoạn độc lập ánh sáng, còn gọi là chu trình Calvin, diễn ra trong stroma. Nó sử dụng ATP và NADP đã khử từ giai đoạn đầu để xây dựng các phân tử hữu cơ phức tạp từ carbon dioxide.
Giai đoạn phụ thuộc ánh sáng trong thylakoid truyền ATP và NADP khử sang chu trình Calvin trong stroma, nơi trả lại ADP và NADP; nước và ánh sáng đi vào giai đoạn đầu và giải phóng oxy, trong khi carbon dioxide đi vào giai đoạn thứ hai để tạo đường
Hai giai đoạn liên kết với nhau: giai đoạn đầu tạo ATP và NADP đã khử mà giai đoạn sau tiêu thụ để biến CO₂ thành đường
Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ carbon dioxide
pigment/ˈpɪɡmənt/ sắc tố
13.1

Chloroplast pigments · ⁨Sắc tố lưới phân tử diệp lục⁩

English

A pigment 色素 is a coloured substance that absorbs light. The thylakoids hold several pigments that work together to trap as much light as possible:

  • chlorophyll 叶绿素 a and chlorophyll b (which absorb mainly red and blue light),
  • carotene 胡萝卜素 and xanthophyll 叶黄素 (which absorb other colours and pass the energy on).

We study them with two graphs. An absorption spectrum 吸收光谱 shows how much light each pigment absorbs at each wavelength. An action spectrum 作用光谱 shows how fast photosynthesis goes at each wavelength. The two graphs match closely, which shows the pigments drive photosynthesis.

You can separate the pigments by chromatography 色谱法: the pigments travel different distances up the paper. Each pigment is identified by its Rf value 比移值 (the distance the pigment moved divided by the distance the solvent moved).

Tiếng Việt

Một sắc tố là chất có màu hấp thụ ánh sáng. Thylakoid chứa nhiều sắc tố hoạt động phối hợp để bắt càng nhiều ánh sáng càng tốt:

  • chlorophyll a và chlorophyll b (hấp thụ chủ yếu ánh sáng đỏ và xanh dương),
  • carotene và xanthophyll (hấp thụ các màu khác và truyền năng lượng đi).

Chúng ta nghiên cứu chúng qua hai biểu đồ. Phổ hấp thụ cho thấy mỗi sắc tố hấp thụ bao nhiêu ánh sáng ở từng bước sóng. Phổ hoạt động cho thấy tốc độ quang hợp diễn ra nhanh thế nào ở từng bước sóng. Hai biểu đồ khớp nhau chặt chẽ, chứng minh các sắc tố thúc đẩy quá trình quang hợp.

Hai đường cong chồng lên nhau theo bước sóng: phổ hấp thụ của sắc tố và phổ hoạt động của quang hợp, cả hai đều cao ở ánh sáng xanh dương và đỏ và thấp ở ánh sáng xanh lá
Phổ hấp thụ và phổ hoạt động khớp nhau: ánh sáng xanh dương và đỏ được sử dụng nhiều nhất, ánh sáng xanh lá ít nhất

Bạn có thể tách các sắc tố bằng phương pháp chromatography: các sắc tố di chuyển lên giấy một khoảng cách khác nhau. Mỗi sắc tố được xác định bởi giá trị Rf (khoảng cách sắc tố di chuyển chia cho khoảng cách dung môi di chuyển).

Giấy sắc ký với các sắc tố lá tách thành các đốm ở độ cao khác nhau — carotene cao nhất, sau đó là diệp lục a, diệp lục b và xanthophyll — với khoảng cách giữa các đốm và khoảng cách dung môi được đánh dấu
Mỗi sắc tố di chuyển một khoảng cách riêng lên giấy; giá trị Rf của nó là khoảng cách đốm chia cho khoảng cách dung môi
Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
carotene/ˈkærəʊtiːn/ carotene
xanthophyll/ˈzænθəfɪl/ xanthophyll
absorption spectrum/əbˈsɔːpʃn ˈspektrəm/ qu phổ hấp thụ
action spectrum/ˈækʃn ˈspektrəm/ qu phổ tác dụng
chromatography/krəʊməˈtɒɡrəfi/ sắc ký
Rf value/ˌɑːˈref ˈvæljuː/ giá trị Rf
photophosphorylation/ˌfəʊtəʊˌfɒsfɔːrɪˈleɪʃn/ phosphoryl hóa quang hợp
cyclic photophosphorylation/ˈsaɪklɪk ˌfəʊtəʊˌfɒsfɔːrɪˈleɪʃn/ phosphoryl hóa quang hợp vòng
photosystem/ˌfəʊtəʊˈsɪstəm/ hệ quang hợp
photoactivation/ˌfəʊtəʊˌæktɪˈveɪʃn/ quang kích hoạt
13.1

The light-dependent stage · ⁨Giai đoạn phụ thuộc ánh sáng⁩

English

In the thylakoids, light is used to make ATP. This is photophosphorylation 光合磷酸化, and it comes in two forms.

In cyclic photophosphorylation 循环光合磷酸化:

  • only photosystem 光系统 I (PSI) is used.
  • photoactivation 光激活 of chlorophyll occurs (light boosts its electrons 电子 to a higher energy).
  • only ATP is made.

In non-cyclic photophosphorylation 非循环光合磷酸化:

  • both photosystem I (PSI) and photosystem II (PSII) are used.
  • photoactivation of chlorophyll occurs.
  • the oxygen-evolving complex 放氧复合体 carries out the photolysis 光解 (splitting by light) of water, which releases oxygen 氧气.
  • both ATP and reduced NADP are made.

In both forms, energy is released in the same way:

  1. energetic electrons pass along an electron transport chain 电子传递链, releasing energy as they go.
  2. this energy is used to pump protons 质子 across the thylakoid membrane.
  3. the protons flow back into the stroma through ATP synthase ATP合酶, and this flow provides the energy to make ATP.
Tiếng Việt

Trong thylakoid, ánh sáng được dùng để tạo ATP. Đây là quang phosphoryl hóa, và nó tồn tại dưới hai dạng.

Trong quang phosphoryl hóa vòng:

  • chỉ sử dụng hệ quang hợp I (PSI).
  • xảy ra quang kích thích của chlorophyll (ánh sáng nâng cấp electrons của nó lên mức năng lượng cao hơn).
  • chỉ có ATP được tạo ra.

Trong quang phosphoryl hóa không chu kỳ:

  • cả quang hệ I (PSI) và quang hệ II (PSII) đều được sử dụng.
  • quá trình quang kích hoạt của diệp lục xảy ra.
  • phức hợp giải phóng oxy thực hiện quang phân (sự tách bằng ánh sáng) nước, giải phóng oxy.
  • cả ATP và NADP khử đều được tạo ra.
Nước bị tách bởi ánh sáng để giải phóng oxy; electron di chuyển từ quang hệ II dọc theo chuỗi truyền dẫn điện tử (tạo ATP) đến quang hệ I và tiếp tục để khử NADP
Trong quang phosphoryl hóa không chu kỳ, quang phân tách nước; electron chảy PSII → PSI, tạo ATP và NADP khử

Trong cả hai dạng, năng lượng được giải phóng theo cùng một cách:

  1. các electron năng lượng cao di chuyển dọc theo chuỗi truyền dẫn điện tử, giải phóng năng lượng khi di chuyển.
  2. năng lượng này được dùng để bơm proton xuyên qua màng thylakoid.
  3. các proton chảy ngược vào stroma thông qua ATP synthase, và dòng chảy này cung cấp năng lượng để tạo ATP.
Explore · ⁨Khám phá⁩

The light-dependent stage · ⁨Giai đoạn phụ thuộc ánh sáng⁩

Step through it. Light excites electrons and splits water; the result is ATP, reduced NADP and oxygen. · ⁨BƯỚC QUA TỪNG BƯỚC. Ánh sáng kích thích electron và phân ly nước; kết quả là ATP, NADP đã khử và oxy.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
electron/ɪˈlektrɒn/ electron
non-cyclic photophosphorylation/nɒn ˈsaɪklɪk ˌfəʊtəʊˌfɒsfɔːrɪˈleɪʃn/ phosphoryl hóa quang hợp không vòng
oxygen-evolving complex/ˈɒksɪdʒn ɪˈvɒlvɪŋ ˈkɒmpleks/ phức tạp giải phóng oxy
photolysis/fəʊˈtɒləsɪs/ quang phân ly
oxygen/ˈɒksɪdʒn/ oxy
electron transport chain/ɪˈlektrɒn ˈtrænspɔːt tʃeɪn/ chuỗi truyền electron
proton/ˈprəʊtɒn/ proton
ATP synthase/ˌeɪ tiː ˈpiː ˈsɪnθeɪs/ ATP synthase
fixation/fɪkˈseɪʃn/ cố định
13.1

The Calvin cycle · ⁨Chu trình Calvin⁩

English

The light-independent stage builds sugars in three main steps:

  1. fixation 固定 — the enzyme 酶 rubisco joins carbon dioxide to a 5-carbon molecule, RuBP (ribulose bisphosphate). This makes two molecules of a 3-carbon compound, GP (glycerate 3-phosphate).
  2. reduction — GP is reduced to TP (triose phosphate) using reduced NADP and ATP from the light-dependent stage.
  3. regeneration — most of the TP is used to regenerate 再生 the RuBP (using more ATP), so the cycle can keep running.

Some TP leaves the cycle to make useful molecules. GP can be used to make some amino acids 氨基酸, and TP can be used to make carbohydrates 碳水化合物, lipids 脂质 and amino acids.

Tiếng Việt

Giai đoạn độc lập với ánh sáng tổng hợp đường trong ba bước chính:

  1. cố định — enzyme rubisco liên kết carbon dioxide với một phân tử 5-carbon, RuBP (ribulose bisphosphate). Điều này tạo ra hai phân tử hợp chất 3-carbon, GP (glycerate 3-phosphate).
  2. khử — GP bị khử thành TP (triose phosphate) bằng cách sử dụng NADP khử và ATP từ giai đoạn phụ thuộc ánh sáng.
  3. tái sinh — phần lớn TP được dùng để tái sinh lại RuBP (bằng cách sử dụng thêm ATP), để chu trình có thể tiếp tục diễn ra.
Chu trình Calvin dưới dạng vòng gồm RuBP, GP và TP: carbon dioxide được cố định lên RuBP để tạo GP, GP bị khử thành TP bằng ATP và NADP khử, và TP tái sinh RuBP, với một phần TP rời khỏi để tạo đường
Cố định thêm CO₂ vào RuBP; khử tạo TP bằng ATP và NADP khử; tái sinh tạo lại RuBP; một phần TP trở thành đường

Một phần TP rời khỏi chu trình để tạo các phân tử hữu ích. GP có thể được dùng để tạo một số axit amin, và TP có thể được dùng để tạo carbohydrate, lipid và axit amin.

Explore · ⁨Khám phá⁩

The Calvin cycle · ⁨Chu trình Calvin⁩

Step around the cycle. CO₂ is fixed onto RuBP, reduced to sugar using the light-stage's ATP and NADP, and RuBP is regenerated. · ⁨Bước quanh chu trình. CO₂ được cố định vào RuBP, bị khử thành đường bằng cách sử dụng ATP và NADP của giai đoạn phụ thuộc ánh sáng, và RuBP được tái tạo.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
Calvin cycle/ˈkælvɪn ˈsaɪkl/ chu trình Calvin
enzyme/ˈenzaɪm/ enzyme
regenerate/riːˈdʒenəreɪt/ tái sinh
amino acid/əˈmiːnəʊ ˈæsɪd/ acid amin
carbohydrate/ˌkɑːbəʊˈhaɪdreɪt/ carbohydrate
lipid/ˈlɪpɪd/ lipid
13.2

Limiting factors · ⁨Các yếu tố giới hạn⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English
  1. state that light intensity, carbon dioxide concentration and temperature are examples of limiting factors of photosynthesis
  2. explain the effects of changes in light intensity, carbon dioxide concentration and temperature on the rate of photosynthesis
  3. describe and carry out investigations using redox indicators, including DCPIP and methylene blue, and a suspension of chloroplasts to determine the effects of light intensity and light wavelength on the rate of photosynthesis
  4. describe and carry out investigations using whole plants, including aquatic plants, to determine the effects of light intensity, carbon dioxide concentration and temperature on the rate of photosynthesis
Tiếng Việt
  1. nêu rằng cường độ ánh sáng, nồng độ carbon dioxide và nhiệt độ là các ví dụ về yếu tố giới hạn của quang hợp
  2. giải thích tác động của những thay đổi về cường độ ánh sáng, nồng độ carbon dioxide và nhiệt độ lên tốc độ quang hợp
  3. mô tả và thực hiện các thí nghiệm sử dụng chất chỉ thị oxy hóa khử, bao gồm DCPIP và methylene blue, và hỗn dịch lạp lục để xác định tác động của cường độ ánh sáng và bước sóng ánh sáng lên tốc độ quang hợp
  4. mô tả và thực hiện các thí nghiệm sử dụng toàn bộ cây, bao gồm cả cây thủy sinh, để xác định tác động của cường độ ánh sáng, nồng độ carbon dioxide và nhiệt độ lên tốc độ quang hợp

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Nguồn: Chương trình Cambridge International⁩

English

A limiting factor 限制因素 is the one in shortest supply that holds back the rate of photosynthesis. The three main ones are light intensity 光照强度, carbon dioxide concentration 浓度, and temperature 温度.

  • raising light intensity speeds up photosynthesis, until some other factor becomes limiting.
  • raising carbon dioxide concentration speeds it up, until some other factor becomes limiting.
  • raising temperature speeds it up, but only to an optimum; too high and the enzymes denature.

You can measure the rate of the light-dependent stage with a redox indicator 指示剂 such as DCPIP or methylene blue and a suspension of chloroplasts: the dye loses its colour as the chloroplasts work, and you can test different light intensities or light wavelengths 波长. With a whole aquatic plant 水生植物 you can count the bubbles of oxygen given off to compare rates under different conditions.

Worked example. A plant photosynthesising steadily is suddenly deprived of carbon dioxide. What happens to the levels of GP and RuBP? Follow the cycle one step at a time. Carbon dioxide is fixed when RuBP combines with it, catalysed by rubisco, to make GP. Remove the carbon dioxide and that reaction stops, so GP is no longer being made - yet GP continues to be used up, reduced to TP using ATP and reduced NADP. So GP falls. Meanwhile RuBP is still being regenerated from TP but is no longer being consumed, so RuBP rises. The method never changes: find the reaction that stops, then ask of each substance whether it is still being made and still being used. Removing the light instead gives the mirror image: with no ATP or reduced NADP, GP cannot be reduced, so GP rises and RuBP falls.

Tiếng Việt

Một yếu tố giới hạn là yếu tố có sẵn ít nhất làm chậm tốc độ quang hợp. Ba yếu tố chính là cường độ ánh sáng, nồng độ carbon dioxide, và nhiệt độ.

  • tăng cường độ ánh sáng làm tăng tốc độ quang hợp, cho đến khi một yếu tố khác trở nên giới hạn.
  • tăng nồng độ carbon dioxide làm tăng tốc độ, cho đến khi một yếu tố khác trở nên giới hạn.
  • tăng nhiệt độ làm tăng tốc độ, nhưng chỉ đến mức tối ưu; quá cao sẽ khiến enzyme bị biến tính.
Hai đường cong biểu diễn tốc độ quang hợp theo cường độ ánh sáng, đi lên rồi đi ngang, đường cong cao hơn tương ứng với nhiều carbon dioxide hơn hoặc nhiệt độ ấm hơn
Khi tốc độ tăng, ánh sáng là yếu tố giới hạn; nơi nó đi ngang, một yếu tố khác (CO₂ hoặc nhiệt độ) giới hạn tốc độ

Bạn có thể đo tốc độ giai đoạn phụ thuộc ánh sáng bằng một chất chỉ thị redox như DCPIP hoặc methylene blue và hỗn dịch chloroplast: thuốc nhuộm mất màu khi chloroplast hoạt động, và bạn có thể thử nghiệm các cường độ ánh sáng hoặc bước sóng ánh sáng khác nhau. Với một thực vật thủy sinh nguyên株, bạn có thể đếm các bọt khí oxy giải phóng để so sánh tốc độ dưới các điều kiện khác nhau.

Ví dụ đã giải. Một cây đang quang hợp ổn định đột ngột bị thiếu carbon dioxide. Mức độ của GP và RuBP thay đổi như thế nào? Hãy theo dõi chu trình từng bước một. Carbon dioxide được cố định khi RuBP kết hợp với nó, xúc tác bởi rubisco, để tạo GP. Loại bỏ carbon dioxide và phản ứng đó dừng lại, do đó GP không còn được tạo ra - nhưng GP vẫn tiếp tục bị tiêu thụ, bị khử thành TP bằng ATP và NADP khử. Vì vậy GP giảm. Trong khi đó RuBP vẫn đang được tái sinh từ TP nhưng không còn bị tiêu thụ, nên RuBP tăng. Phương pháp này không bao giờ thay đổi: hãy tìm phản ứng nào dừng lại, sau đó hỏi mỗi chất xem liệu nó có còn được tạo ra và còn được dùng hay không. Thay vì loại bỏ ánh sáng sẽ tạo ra hình ảnh đối xứng: không có ATP hay NADP khử, GP không thể bị khử, do đó GP tăng và RuBP giảm.

Explore · ⁨Khám phá⁩

What limits photosynthesis · ⁨Yếu tố giới hạn quang hợp⁩

Change light and CO₂. The rate is set by whichever factor is in shortest supply — raising the others won't help. · ⁨Thay đổi ánh sáng và CO₂. Tốc độ được quyết định bởi yếu tố nào có sẵn ít nhất — tăng các yếu tố khác sẽ không giúp ích.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
limiting factor/ˈlɪmɪtɪŋ ˈfæktə/ yếu tố giới hạn
light intensity/laɪt ɪnˈtensɪti/ cường độ ánh sáng
concentration/ˌkɒnsənˈtreɪʃn/ nồng độ
temperature/ˈtemprɪtʃə/ nhiệt độ
indicator/ˈɪndɪkeɪtə/ chất chỉ thị
wavelength/ˈweɪvleŋθ/ bước sóng
aquatic plant/əˈkwætɪk plænt/ thực vật thủy sinh
13.2

Exam tips · ⁨Mẹo làm bài thi⁩

English
  • Separate the two stages: light-dependent (thylakoid — photolysis, ATP, reduced NADP, O2) and the Calvin cycle (stroma — CO2 fixed by rubisco, GP → TP).
  • Read limiting-factor graphs: the plateau is where a different factor (light, CO2 or temperature) limits the rate.
  • Interpret chromatography with the $R_f$ value to identify pigments.
  • Link chloroplast structure to function (thylakoid stacks for the light reactions; stroma for the Calvin cycle).
Tiếng Việt
  • Tách biệt hai giai đoạn: phụ thuộc ánh sáng (thylakoid — quang phân, ATP, NADP khử, O2) và chu trình Calvin (stroma — CO2 cố định bởi rubisco, GP → TP).
  • Đọc biểu đồ yếu tố giới hạn: phần đi ngang là nơi một yếu tố khác (ánh sáng, CO2 hoặc nhiệt độ) giới hạn tốc độ.
  • Giải thích sắc ký với giá trị $R_f$ để xác định sắc tố.
  • Liên kết cấu trúc chloroplast với chức năng (các chồng thylakoid cho phản ứng phụ thuộc ánh sáng; stroma cho chu trình Calvin).

Interactive lessons on this topic · ⁨Bài học tương tác về chủ đề này⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Làm theo từng bước, kèm theo bài tập kiểm tra ngay lập tức.⁩

Past Papers · ⁨Đề thi cũ⁩

More topics in A-Level Biology · ⁨Sinh học A-Level⁩ · ⁨Nhiều chủ đề hơn trong A-Level Biology · ⁨Sinh học A-Level⁩⁩

Log in or create account · ⁨Đăng nhập hoặc tạo tài khoản⁩

IGCSE, A-Level & AP