Hôm nay, cô sẽ cùng các em hệ thống lại kiến thức về một phần rất quan trọng trong chương trình Sinh học lớp 11, đó là các giai đoạn của quá trình hô hấp ở thực vật. Các em hãy chú ý theo dõi để nắm vững bài học nhé.

Hô hấp ở thực vật được chia thành hai con đường chính: hô hấp hiếu khí (khi có ôxi) và hô hấp kị khí (khi không có ôxi).

1. Các giai đoạn của hô hấp hiếu khí

Hô hấp hiếu khí là quá trình ôxi hóa hoàn toàn các hợp chất hữu cơ (chủ yếu là glucôzơ) để tạo ra năng lượng ATP, diễn ra khi có đủ ôxi. Quá trình này gồm 3 giai đoạn chính nối tiếp nhau:

Giai đoạn 1: Đường phân

• Nơi diễn ra: Bào tương (tế bào chất).
• Diễn biến: Trong giai đoạn này, một phân tử glucôzơ (C6) bị phân giải thành hai phân tử axit piruvic (C3).
• Sản phẩm tạo thành: 2 phân tử axit piruvic, 2 phân tử ATP (thực tế tạo ra 4 nhưng dùng hết 2 lúc đầu) và 2 phân tử NADH.

Giai đoạn 2: Chu trình Crep (Chu trình axit xitric)

• Nơi diễn ra: Chất nền của ti thể.
• Diễn biến: Khi có ôxi, hai phân tử axit piruvic từ giai đoạn đường phân sẽ đi vào ti thể. Mỗi phân tử axit piruvic được biến đổi thành một phân tử Axetyl-CoA, sau đó đi vào chu trình Crep và bị ôxi hóa hoàn toàn.
• Sản phẩm tạo thành (tính cho 2 phân tử axit piruvic): 6 phân tử CO₂, 2 phân tử ATP, 8 phân tử NADH và 2 phân tử FADH₂.

Giai đoạn 3: Chuỗi chuyền electron hô hấp

• Nơi diễn ra: Màng trong của ti thể.
• Diễn biến: Các phân tử NADH và FADH₂ được tạo ra từ hai giai đoạn trước sẽ nhường electron cho một chuỗi các protein trên màng trong ti thể. Electron được chuyền từ mức năng lượng cao đến mức năng lượng thấp hơn, và chất nhận electron cuối cùng là ôxi (O₂) để tạo ra nước (H₂O). Năng lượng được giải phóng trong quá trình này được dùng để tổng hợp rất nhiều ATP.
• Sản phẩm tạo thành: Khoảng 26-28 phân tử ATP và nước (H₂O).

Phương trình tổng quát của hô hấp hiếu khí:
\[ \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} + \text{Năng lượng (ATP + nhiệt)} \]

2. Các giai đoạn của hô hấp kị khí

Hô hấp kị khí xảy ra khi rễ cây bị ngập úng hoặc trong các môi trường thiếu ôxi. Quá trình này chỉ gồm 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Đường phân

• Giai đoạn này diễn ra hoàn toàn giống với đường phân trong hô hấp hiếu khí.
• Nơi diễn ra: Bào tương (tế bào chất).
• Diễn biến: Một phân tử glucôzơ (C6) được phân giải thành hai phân tử axit piruvic (C3).
• Sản phẩm tạo thành: 2 phân tử axit piruvic, 2 phân tử ATP và 2 phân tử NADH.

Giai đoạn 2: Lên men

• Nơi diễn ra: Bào tương (tế bào chất).
• Diễn biến: Do không có ôxi để tiếp nhận electron, chu trình Crep và chuỗi chuyền electron không xảy ra. Thay vào đó, axit piruvic và NADH tạo ra từ đường phân sẽ đi vào quá trình lên men. Quá trình này không tạo thêm ATP, mà mục đích chính là ôxi hóa NADH thành NAD⁺ để giai đoạn đường phân có thể tiếp tục diễn ra.
• Có hai hình thức lên men chính:
  • Lên men lactic: Axit piruvic nhận electron từ NADH để tạo ra axit lactic.
  • Lên men etylic: Axit piruvic được biến đổi để tạo ra rượu etylic và khí CO₂.

Tóm lại, hô hấp kị khí tạo ra rất ít năng lượng (chỉ 2 ATP từ đường phân) và tạo ra các sản phẩm trung gian có thể gây độc cho tế bào nếu tích lũy ở nồng độ cao.

Hy vọng bài giải chi tiết này sẽ giúp các em hiểu rõ và phân biệt được hai con đường hô hấp ở thực vật. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô nhé.

Chúc các em học tốt