Ngoài con người, trái đất còn có sự xuất hiện của các loài động thực vật. Chúng luôn mang đến những điều bí ẩn chờ đợi con người khám phá. Quá trình quang hợp của thực vật cũng là một trong số đó. Quang hợp là gì? Vai trò và ý nghĩa của quang hợp? Bài viết này chúng tôi sẽ cung cấp tất tần tật thông tin cho bạn.
Trong chương trình học môn Sinh học bậc THCS, THPT đã đề cập đến các vấn đề quang hợp là gì, phương trình, vai trò, ý nghĩa,… ở lớp 6, lớp 10. Bài viết này sẽ cùng nhắc nhớ lại những kiến thức này.
1. Khái niệm quang hợp
Quang hợp hay quá trình quang tổng hợp là quá trình quá trình tổng hợp hợp chất hữu cơ của thực vật, tảo và một số vi khuẩn. Quá trình này nhờ thu nhận và chuyển hóa năng lượng mặt trời, được thực hiện nhờ chất diệp lục trong đó có lục lạp. Chúng sẽ tổng hợp cacbonhidrat và giải phóng oxy từ khí cacbonic và nước.
Phương trình quang hợp diễn ra dưới tác động của ánh sáng mặt trời và diệp lục. Phương trình này diễn ra như sau:
6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
Phương trình phản ứng quang hợp tạo tinh bột của cây xanh:
6nCO2 + 5nH2O → (C6H10O5)n + 6nO2
2. Vai trò của quang hợp
Quang hợp là một quá trình quan trọng đối với sự sống trên trái đất. Nó cung cấp các chất hữu cơ và năng lượng cần thiết cho sự sống. Trong chuỗi thức ăn tự nhiên, nhiều sinh vật sống bằng nguồn thức ăn của quá trình quang hợp.
Quá trình quang hợp giúp cân bằng lại lượng O2 và CO2 trong không khí. Chất diệp lục chính là yếu tố được tạo ra trong quá trình quang hợp. Các sắc tố trong quá trình quang hợp thường gọi là lục lạp.Quá trình này giúp cân bằng lại khí O2 và CO2 trong không khí. Cụ thể:
2.1. Tổng hợp chất hữu cơ
Các hợp chất hữu cơ sẽ được tạo ra trong quá trình quang hợp, là nguồn thức ăn cho nhiều loài sinh vật. Ngoài ra, chất hữu cơ cũng là nguyên liệu cho công nghiệp và chế tạo thuốc trị bệnh. dược phẩm.
2.2. Tích lũy năng lượng
Quá trình quang hợp chuyển hóa nguồn năng lượng từ ánh sáng mặt trời, tạo nên các liên kết hóa học. Đây là nguồn cung cấp năng lượng các hoạt động sống của nhiều sinh vật trên Trái Đất.
2.3. Điều hòa không khí
Đây là một vai trò vô cùng cần thiết của quá trình quang hợp. Nó hấp thụ khí CO2, giải phóng khí O2. Từ đó, giúp điều hòa không khí, giảm hiệu ứng nhà kính, đem lại nguồn không khí trong lành hơn.
3. Ý nghĩa của quang hợp
Quang hợp có ý nghĩa gì? Tại sao nó lại có vai trò quyết định sứ ống của trái đất? Quang hợp là chuỗi phản ứng hóa học quan trọng bậc nhất trên trái đất. Có tạo ra năng lượng cho sự sống trong sinh quyển. Trong chuỗi thức ăn tự nhiên, các sinh vật đều sử dụng sản phẩm của quá trình quang hợp để tồn tại.
Đồng thời, Ban đầu, bầu khí quyển của trái đất chỉ chứa Nitơ và Cacbon. Nhờ quá trình quang hợp sản sinh ra khí Oxy nên mới tạo thành một bầu khí quyển chứa nhiều Oxy để duy trì sự sống như vật.
4. Những yếu tố tác động đến quá trình quang hợp
Để đảm bảo quá trình quang hợp diễn ra thuận lợi cần phải đáp ứng nhiều yếu tố. Vậy những yếu tố tác động đến quá trình quang hợp ở thực vật là gì? Quá trình quang hợp được diên diễn ra tự nhiên dựa vào nhiều yếu tố khác nhau như ánh sáng, nồng độ CO2, nước, các dinh dưỡng, khoáng,… Cùng bài viết đi vào chi tiết các yếu tố tác động đến quá trình quang hợp.
4.1. Ánh sáng
Trong quá trình quang hợp, ánh sáng tác động đến quá trình này ở hai phương diện: cường độ ánh sáng và quang phổ ánh sáng.
- Đối với cường độ ánh sáng, mức độ ánh sáng to hay nhỏ phụ thuộc lớn về màu sắc của lá. Cụ thể:
+ Điểm bù ánh sáng: trị số ánh sáng mà tại đó cường độ quang hợp = cường độ hô hấp.
+ Điểm bão hòa ánh sáng là trị số ánh sáng mà tại điểm đó cường độ ánh sáng đạt cực đại.
+ Cường độ ánh sáng tăng thì cường độ quang hợp cũng tăng cho đến khi đạt tới điểm bão hòa ánh sáng.
- Quang phổ ánh sáng: Quang phổ diễn ra mạnh ở vùng tia đỏ và tia xanh tím. Tia đỏ xúc tiến quá trình hình thành cacbohidrat và tia xanh tím kích thích sự tổng hợp các aa, protein.
4.2. Nồng độ CO2
Nồng độ CO2 tăng thì cường độ tăng, sau đó tăng chậm đến chỉ số bão hòa CO2. Cụ thể hơn nồng độ bão hòa CO2 biến đổi tùy thuộc vào cường độ chiếu sáng, nhiệt độ và các điều kiện khác.Trong thực tế, nồng độ CO2 càng cao thì cường độ ánh sáng càng cao, phù hợp cho quá trình quang hợp.
4.3. Nước
Nước là yếu tố quan trọng của sự sống, nó còn quan trọng hơn thức ăn. Trong quá trình quang hợp cũng vậy, nước đóng một vai trò vô cùng đặc biệt. Nó vừa là nguyên liệu, vừa là môi trường của quang hợp. Đồng thời nước tham gia vào quá trình điều tiết không khí, điều hoà nhiệt độ bề mặt của lá.
Khi cây thiếu nước từ 40 – 60% thì khả năng quang hợp sẽ giảm mạnh và có thể ngưng quá trình quang hợp. Trường trường hợp hạn, thiếu nước, cây chịu hạn có thể duy trì quang hợp ổn định hơn các cây trung sinh và cây ưa ẩm. Cho nên, khi chăm sóc cây cối bạn cần cung cấp đủ lượng nước. Nhằm đảm bảo quá trình quang hợp diễn ra thuận lợi, cây có thể phát triển tốt.
4.4. Chất dinh dưỡng, khoáng chất
Ngoài nước và ánh sáng thì chất dĩnh đầy đủ cũng sẽ giúp quá trình quang hợp diễn ra thuận lợi hơn. Các chất dinh dưỡng cần thiết cho quá trình quang hợp là gì? Con người ăn uống để sống thì thực vật cũng vậy. Chúng cũng cần những chất dinh dưỡng để duy trì sự sống.
Đặc biệt, các chất khoáng ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình quang hợp. Chúng tham gia cấu thành enzym quang hợp (N, P, S) và diệp lục (Mg, N). Đóng vai trò điều tiết độ mở không khí cho CO2 khuếch tán vào lá (K) và quang phân li nước (Mn, Cl),…
Nếu điều kiện ánh sáng tự nhiên không thuận lợi. Có thể áp dụng phương pháp trồng cây trong nhà có mái che, sử dụng ánh sáng nhân tạo của các loại đèn, thay thế cho ánh sáng tự nhiên.
5. Một số vấn đề liên quan đến quang hợp
5.1. Vi khuẩn quang hợp là gì? Có giống quang hợp thực vật?
Vi khuẩn quang hợp hay vi sinh quang hợp PSB là một loại vi khuẩn có thể thực hiện quá trình quang hợp để phát triển. Tuy nhiên nó khác với quang hợp của thực vật. Phương trình quang hợp của vi khuẩn quang hợp là: H2S + CO2 ánh sáng (CH2O) + H2O + 2S
Vi Khuẩn quang hợp PSB là một dạng vi khuẩn có lợi, có ích trong việc nuôi cá và tép. Đặc điểm của những con vi khuẩn này là chúng thân thiện với môi trường nuôi cá và tép, giúp bạn giải quyết vấn đề môi trường nước bị ô nhiễm do thức ăn thừa, phân cá đào thải ra… Giờ thì bạn bạn đã biết vi sinh quang hợp PSB là gì rồi đúng không. Điểm chung của chúng là đều sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên, quang hợp thực vật khác với vi khuẩn quang hợp
5.2. Phân biệt quang hợp và hô hấp
Đây là hai khái niệm thường được đặt cạnh nhau khiến nhiều người nhầm lẫn. Do có sự tương đồng nhau như đều là quá trình chuyển hóa năng lượng và các khoáng chất khác cho cây, quá trình chuyển hóa đều diễn trong bào quan, đều tham gia vào quá trình nuôi dưỡng và giúp cây phát triển. Vậy điểm khác nhau giúp phân biệt hô hấp và quang hợp là gì?
5.2.1. Về nhiệm vụ
Quang hợp sẽ giúp tạo ra thức ăn nuôi dưỡng cây bằng cách chuyển hóa các chất thành đường glucose. Hô hấp giúp phân rã thức ăn giải phóng năng lượng cần thiết cho hoạt động sống của cây.
5.2.2. Về phương trình hoá học
Phương trình quá trình quang hợp: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Phương trình hô hấp: C6H12O6 + 6H2O → 6CO2 + 6H2O + Năng lượng
5.2.3. Chất xúc tác
Để quá trình quang hợp diễn ra thuận lợi cần có ánh sáng mặt trời để tạo ra đường glucose, hệ sắc tố, enzym quang hợp. Trong khi hô hấp cần có oxy để phân giải đường glucose.
5.2.4. Sản phẩm tạo ra
Quá trình quang hợp sẽ tạo ra khí oxy và đường glucose. Còn quá trình hô hấp sẽ tạo ra nước, khí CO2 và năng lượng ATP.
Nơi diễn ra quá trình hoạt động:
- Quang hợp: lục lạp.
- Hô hấp: các tế bào và ti thể của các tế bào sống.
5.2.5. Cơ chế hoạt động
Đối với quá trình quang hợp, trải qua quá trình ở 2 giai đoạn pha sáng, tối. Đối với hô hấp, trải qua 4 giai đoạn là phân giải đường, hô hấp yếm khí, chu trình Crep, chuỗi truyền điện tử.
Bài viết này đã giải đáp cho bạn quang hợp là gì? Vai trò, ý nghĩa và các vấn đề liên quan đến quang hợp. Hy vọng những thông tin này hữu ích với bạn.
