Pha sáng và chu trình Calvin – chuỗi truyền electron, ATP synthase, RuBP/APG/AlPG và thí nghiệm đánh dấu ¹⁴C

Mô phỏng cho bài Quang hợp ở thực vật (Sinh học 11): quá trình quang hợp diễn ra trong lục lạp qua hai pha. Pha sáng ở màng thylakoid: ánh sáng kích thích PSII và PSI, nước bị quang phân li giải phóng O₂, electron đi qua chuỗi truyền electron tới NADP⁺ tạo NADPH, H⁺ được bơm vào xoang thylakoid rồi đi qua ATP synthase để tổng hợp ATP. Chu trình Calvin trong chất nền dùng ATP và NADPH: Rubisco gắn CO₂ vào RuBP tạo APG, APG được khử thành AlPG, phần lớn AlPG tái sinh RuBP, phần còn lại tạo glucose, saccharose, tinh bột. Kéo cường độ ánh sáng, nồng độ CO₂ và nhiệt độ; electron, H⁺, O₂ chuyển động theo tốc độ phản ứng, các nút RuBP, APG, AlPG to nhỏ theo nồng độ và đồ thị ghi nồng độ theo thời gian. Bấm Tắt đèn: APG tăng, RuBP giảm; bấm Ngắt CO₂: RuBP tăng, APG giảm. Mô phỏng tự xác định nhân tố đang giới hạn tốc độ cố định CO₂. Chế độ thí nghiệm ¹⁴C tái hiện thí nghiệm của Calvin: bơm H¹⁴CO₃⁻ vào bình tảo, lấy mẫu sau 2 đến 120 giây, có thể đuổi bằng ¹²CO₂, đọc sắc kí đồ phóng xạ và ghi bảng phần trăm ¹⁴C trong APG, AlPG, RuBP, hexose phosphate và saccharose. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao khi tắt đèn, nồng độ APG tăng còn RuBP giảm? – Khi ngắt CO₂, RuBP và APG thay đổi thế nào? Giải thích bằng các giai đoạn của chu trình Calvin. – Trong thí nghiệm ¹⁴C, chất nào mang phóng xạ đầu tiên và điều đó chứng minh gì?