Hỏi đáp

Quang Hợp Là Gì? Vai Trò & Ý Nghĩa Của Quá Trình Quang Hợp Ở Thực Vật

Hầu hết các loài thực vật trên trái đất đều có khả năng quang hợp, đây là quá trình không thể thiếu giúp thực vật có thể phát triển và tồn tại trong tự nhiên. Vậy quang hợp là gì? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp các thông tin về quang hợp, ý nghĩa của quang hợp đối với sự sống và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quang hợp ở thực vật. 

I. Quang hợp là gì?

Quang hợp hay quá trình quang tổng hợp là quá trình thu nhận và chuyển hóa năng lượng mặt trời của thực vật, tảo cùng một số vi khuẩn. Trong quá trình này, diệp lục hấp thụ ánh sáng mặt trời để tổng hợp cacbonhidrat đồng thời giải phóng oxy từ nước và cacbonic. Phương trình quá trình quang hợp như sau:

12H2O + 6CO2 → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

II. Vai trò của quá trình quang hợp

    • Tổng hợp chất hữu cơ: Quá trình quang hợp tạo nguồn chất hữu cơ làm thức ăn cho các sinh vật, là nguyên liệu cho công nghiệp và thuốc chữa bệnh cho con người.
    • Cung cấp năng lượng: Năng lượng trong ánh sáng mặt trời sẽ hấp thụ, chuyển thành hóa năng trong các liên kết hóa học. Nguồn năng lượng này quan trọng cho mọi hoạt động sống của các sinh vật.
  • Cung cấp O2: Quá trình quang hợp hấp thụ khí CO2, giải phóng khí O2 giúp mang lại không khí trong lành cho Trái Đất, cung cấp dưỡng khí cho các sinh vật và làm giảm hiệu ứng nhà kính.

III. Lá cây có đặc điểm gì để thích nghi với chức năng quang hợp?

1. Đặc điểm bên ngoài của lá cây

  • Diện tích bề mặt lớn giúp lá hấp thụ nhiều ánh sáng
  • Phiến lá mỏng giúp khí khuếch tán dễ
  • Lớp biểu bì của lá chứa tế bào khí khổng giúp khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp

2. Đặc điểm bên trong của lá cây

  • Tế bào có hình mô giậu chứa nhiều diệp lục dưới lớp biểu bì ở mặt trên của lá để hấp thụ ánh sáng trực tiếp chiếu lên 
  • Tế bào mô xốp có nhiều khoảng trống thuận lợi cho khí oxy khuếch tán đến các tế bào chứa sắc tố quang hợp
  • Gân lá có mạch dẫn nên nước và ion khoáng dễ đến từng tế bào để thực hiện chức năng quang hợp, vận chuyển sản phẩm của quang hợp.

IV. Chức năng, thành phần hệ sắc tố quang hợp của lá

1. Chất diệp lục

Chất diệp lục rất quan trọng trong quá trình quang hợp, là sắc tố hấp thụ ánh sáng có màu xanh lam, đỏ. Diệp lục gồm 2 nhóm: diệp lục a, diệp lục b.

2. Carotenoit

Đây là chất gồm các sắc tố phụ xantophin và caroten của quá trình quang hợp, có công dụng truyền năng lượng cho diệp lục a, diệp lục b. Sắc tố Xantophin hấp thụ ánh sáng có bước sóng từ 451 – 1.481nm còn Caroten hấp thụ ánh sáng có bước sóng từ 446 – 476nm. Carotenoid có tác dụng bảo vệ các hệ thống quang hợp không bị cháy nắng trong trường hợp ánh nắng có cường độ cao.

V. Các pha trong quang hợp

1. Pha sáng và sự tham gia của diệp lục trong quá trình quang hợp

Pha sáng xảy ra trong hệ thống thilacoid, bao gồm 2 giai đoạn quang vật lí và quang hóa học nối tiếp nhau. Các quá trình diễn ra trong pha sáng gồm:

  • Hấp thụ năng lượng ánh sáng
  • Dự trữ năng lượng
  • Đưa năng lượng vào trung tâm phản ứng
  • Chuyển hóa năng lượng ở trung tâm thành năng lượng hóa học 

2. Pha tối và sự đồng hóa CO2 trong quá trình quang hợp

Pha tối diễn ra trong phần nền-stroma (phần cơ chất) của lục lạp. Quá trình đồng hóa CO2 xảy ra theo các con đường khác nhau tùy theo nhóm thực vật C3, C4 và CAM.

  • Ở thực vật C3, sự đồng hóa xảy ra theo chu trình Canvil
  • Ở thực vật C4, quá trình quá định CO2 xảy ra ở trong lục lạp của tế bào thịt lá theo chu trình Hatch-Slack còn quá trình khử CO2 xảy ra ở trong lục lạp của tế bào mạch theo chu trình Canvil
  • Ở thực vật CAM, quá trình cố định CO2 theo chu trình Hatch-Slack xảy ra vào ban đêm, quá trình khử CO2 theo chu trình Canvil xảy ra vào ban ngày

VI. Ý nghĩa của quá trình quang hợp ở thực vật đối với sự sống

  • Tạo nguồn năng lượng sống phục vụ nhu cầu tồn tại của các sinh vật
  • Giúp cân bằng khí O2 và CO2 trong không khí do trong quá trình quang hợp của thực vật, tảo và vi khuẩn lam sẽ sử dụng chlorophyll đồng thời sản sinh ra khí oxy

VII. Quá trình hô hấp và quang hợp khác nhau như thế nào?

Quang hợp Hô hấp
Khái niệm Quá trình dùng chất diệp lục để hấp thụ ánh sáng, từ đó tạo ra các chất hữu cơ Quá trình oxy hóa các chất hữu cơ thành khí CO2 và nước, giải phóng năng lượng cần thiết cho hoạt động sống của cây
Phương trình hóa học 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6H2O + 6O2  C6H12O6 + 6H2O → 6H2O + 6CO2 + Năng lượng
Sản phẩm được tạo ra O2 và đường Năng lượng và CO2
Nơi thực hiện Lục lạp Tế bào, ti thể của các tế bào sống
Cơ chế Xảy ra ở pha sáng, pha tối Quá trình phân giải đường, chu kỳ Crep, hô hấp yếm khí, chuỗi truyền điện tử

VIII. Mối quan hệ giữa quá trình quang hợp và năng suất cây trồng

Thành phần hóa học các sản phẩm cây trồng gồm O chiếm 42%, C chiếm 45% và H chiếm 6,5%, 3 nguyên tố này chiếm 90 – 95% (lấy từ CO2 và H2O qua quá trình quang hợp) còn lại nguyên tố khoáng chiến 5 – 10%. Do đó quá trình quang hợp quyết định năng suất cây trồng. Có thể tăng năng suất cây trồng thông qua điều khiển quang hợp:

1. Tăng diện tích lá để hấp thụ ánh sáng

  • Đây là cách để tăng diện tích quang hợp giúp tăng tích lũy chất hữu cơ trong cây, từ đó nâng cao năng suất cây trồng
  • Một số biện pháp tăng diện tích lá: tưới nước, bón phân, thực hiện kỹ thuật chăm sóc phù hợp với từng loài cây trồng

2. Tăng cường độ quang hợp

  • Chỉ số cường độ quang hợp thể hiện hiệu suất hoạt động của lá – bộ máy quang hợp
  • Tăng quang hợp bằng cách áp dụng các biện pháp nông sinh hợp lý 

3. Tăng hệ số kinh tế

  • Lựa chọn giống cây có sự phân bố sản phẩm quang hợp vào những bộ phận có giá trị kinh tế như quả, lá, hạt, củ với tỉ lệ cao
  • Thực hiện các biện pháp nông sinh như bón phân, tưới nước hợp lý

Bài viết trên đã cung cấp các thông tin chi tiết về quang hợp và vai trò của quang hợp đối với sự sống của các sinh vật trên Trái Đất. Hy vọng bài viết trên giúp bạn hiểu rõ hơn về quá trình quang tổng hợp, từ đó sẽ ý thức hơn trong việc chung tay bảo vệ môi trường, mảng xanh thực vật để sự sống luôn được duy trì và phát triển.

Chuyên mục: Hỏi đáp

Đăng bởi: Thông tin tuyển sinh 247

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button