Quang hợp là một quá trình xảy ra ở thực vật và có ảnh hưởng lớn đến sự tồn tại của các sinh vật sống và con người. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn quang hợp là gì và tại sao nó lại quan trọng đối với con người.
Tìm hiểu về quang hợp?
Định nghĩa quang hợp
Quang hợp là quá trình thực vật, tảo và vi khuẩn tiếp nhận và chuyển hóa năng lượng mặt trời. Trong quá trình này, ánh sáng mặt trời được các tế bào thực vật hấp thụ và tham gia vào quá trình tổng hợp carbohydrate và oxy từ nước và carbon dioxide.
Quang hợp là quá trình thực vật hấp thụ ánh sáng
Về mặt hóa học, quang hợp là phản ứng trong đó ion h+ và electron tách ra khỏi phân tử nước để kết hợp với CO2 tạo thành hợp chất khử (ch2o). Ánh sáng mặt trời là năng lượng cần thiết để chạy các cơ chế chuyển đổi điện tử từ hydro, nước và carbon dioxide. Như vậy chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản quang hợp là gì, là quá trình tổng hợp chất hữu cơ trong cơ thể thực vật với sự tham gia của ánh sáng mặt trời.
Quá trình quang hợp diễn ra ở bộ phận nào của cây?
Quá trình quang hợp của thực vật dựa trên chất diệp lục và carotenoit. Chúng còn được gọi là hệ sắc tố quang hợp ở thực vật. Trong tảo và thực vật thủy sinh, phycobilin là một sắc tố quang hợp.
Ở thực vật, chất diệp lục và carotenoit được tìm thấy trên bề mặt của lá. Do đó, quá trình quang hợp sẽ diễn ra trên lá. Trong quá trình phát triển tự nhiên của lá hình thành các đặc điểm hình thái thích nghi với quá trình quang hợp:
-
Lá có diện tích bề mặt lớn để hấp thụ ánh sáng tối đa.
-
Vỏ của lá rất mỏng, có nhiều lỗ thông khí giúp khí cacbonic thấm nhanh hơn và khuếch tán khí oxi.
-
Diệp lục phân bố dày đặc dưới lớp biểu bì và hấp thụ ánh sáng trực tiếp.
-
Lá có nhiều tế bào mô xốp tạo nhiều khoảng trống cho các chất khí dễ khuếch tán vào các tế bào chứa sắc tố diệp lục có chức năng quang hợp.
-
Hệ thống mạch dẫn có nhiều ống dẫn từ cuống lá đến từng tế bào quang hợp để dẫn nước, ion khoáng và vận chuyển sản phẩm quang hợp.
Lục lạp trên lá là nơi diễn ra quá trình quang hợp
Diệp lục
Đây là hợp chất quan trọng cho quá trình quang hợp của thực vật. Chất diệp lục là một sắc tố hấp thụ phổ ánh sáng rộng từ xanh lam (430nm) đến đỏ (662nm). Trong lá có 2 nhóm diệp lục: nhóm diệp lục a và nhóm diệp lục b.
Diệp lục một nhóm: phân tử p700 tham gia trực tiếp vào quá trình hấp thụ ánh sáng. Sau đó, chuyển hóa thành năng lượng atp và nadph.
Diệp lục nhóm b: Các phân tử liên kết với các phân tử p700 và p680 để truyền ánh sáng và hấp thụ chúng.
Carotenoid
Carotenoid bao gồm lutein và carotene, là các sắc tố phụ trợ cho quá trình quang hợp. Vai trò của carotenoit trong quang hợp là truyền năng lượng cho hai nhóm diệp lục a và b. Trong số đó, caroten hấp thụ ánh sáng có bước sóng thấp 446-476nm. Xanthophyllum hấp thụ ánh sáng có bước sóng cao ở 451-1 481 nm. Ngoài ra carotenoit còn có tác dụng bảo vệ cơ quan quang hợp của lá dưới tác dụng chiếu xạ ánh sáng mạnh.
Quá trình quang hợp
Quang hợp là quá trình khử đồng thời carbon dioxide và oxy hóa nước trong các tế bào quang hợp (lục lạp). Trong phản ứng oxy hóa khử này, ánh sáng mặt trời oxy hóa và khử carbon dioxide thành oxy và đường hữu cơ. Quá trình quang hợp của thực vật được chia thành hai giai đoạn: ánh sáng và bóng tối.
Pha sáng
Các giai đoạn sáng và tối của quá trình quang hợp
Pha sáng là pha chuyển hóa năng lượng. Trong giai đoạn này, ánh sáng được chuyển hóa thành ATP và Nadph dưới dạng năng lượng hóa học. Các sắc tố quang hợp – diệp lục hấp thụ năng lượng ánh sáng và đưa nó vào chuỗi vận chuyển điện tử quang hợp. Sau phản ứng oxi hóa khử, adp và nadp+ sẽ được chuyển hóa thành atp và nadph.
-
Vị trí pha quang: tilacoid – màng tế bào lục lạp.
-
Các thành phần ánh sáng bao gồm: ánh sáng, nước, adp, nadp+.
-
Sản phẩm cuối cùng của pha sáng là: atp, nadph, oxi.
Giai đoạn tối
Đây là giai đoạn carbon dioxide được chuyển hóa thành carbohydrate. Pha tối không liên quan đến ánh sáng. Đây cũng là nguồn gốc của tên giai đoạn. Pha sáng hoàn toàn khác, pha tối là một loạt các phản ứng khử chuyển đổi carbon dioxide thành các hợp chất 6c không bền → hợp chất 3c bền → cacbohydrat.
-
Điểm pha tối: trong chất nền lục lạp.
-
Thành phần của pha tối gồm: atp, nadph, khí cacbonic.
-
Sản phẩm cuối pha tối: sản phẩm cacbohydrat hữu cơ.
Tầm quan trọng của quang hợp
Bên cạnh câu hỏi “quang hợp là gì” thì ý nghĩa của quá trình này cũng là câu hỏi được nhiều bạn đọc quan tâm. Trên thực tế, quang hợp là một quá trình thiết yếu cho sự phát triển của thực vật. Quá trình này cũng rất quan trọng đối với sinh vật và con người
Dành cho cây trồng
-
Quá trình quang hợp cung cấp chất dinh dưỡng cho cây tồn tại và phát triển.
-
Quá trình quang hợp giúp thực vật tích trữ năng lượng từ ánh sáng mặt trời.
Đối với sinh vật
-
Quá trình quang hợp cung cấp cho sinh vật nguồn dinh dưỡng hữu cơ phong phú.
-
Quá trình quang hợp cung cấp oxi cho mọi hoạt động sống của mọi sinh vật.
Đối với con người
Quá trình quang hợp giúp điều hòa và giảm thiểu ô nhiễm không khí
Quá trình quang hợp ở thực vật có ý nghĩa to lớn đối với con người. Quang hợp giúp cân bằng và duy trì các hoạt động sống của con người. Lợi ích của quang hợp đối với con người:
-
Tạo sự đa dạng, phong phú về nguồn lương thực, thực phẩm.
-
Cung cấp nguyên vật liệu tự nhiên cho hoạt động công nghiệp như dệt may, gỗ, giấy…
-
Tạo nguồn oxi cho hoạt động hô hấp của con người.
-
Ngăn chặn hiệu ứng nhà kính, giảm nồng độ khí cacbonic trong không khí, điều hòa và giảm thiểu ô nhiễm không khí.
Tôi hy vọng những thông tin trên có thể giúp bạn đọc hiểu quang hợp là gì và ý nghĩa của quang hợp đối với con người. Do tầm quan trọng của quá trình quang hợp, việc trồng thêm nhiều cây xanh là rất quan trọng để giảm thiểu sự nóng lên toàn cầu và ô nhiễm.
-
-
-
-
-
