Vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất

Câu hỏi vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất rất thường gặp trong chương trình Sinh học lớp 10, 11. Nắm rõ hơn về quang hợp cũng như vai trò và ý nghĩa của quang hợp đối với sự sống? Hãy cùng theo dõi trong bài viết dưới đây của thietbiruaxegiare.net!

Tổng quan về quá trình quang hợp của các loài thực vật

Quá trình quang tổng hợp ở thực vật là gì?

Quang hợp (quang tổng hợp) là quá trình thực vật thực hiện việc hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển hóa năng lượng từ ánh sáng mặt trời đó. Trong quá trình này, ánh sáng mặt trời được diệp lục hấp thụ và trải qua các phản ứng trong lá cây. Nhờ đó, cây cối có thể tổng hợp được cacbohidrat và oxy từ nguồn nguyên liệu là khí cacbonic, nước.

Phương trình tổng quát của quá trình quang hợp ở thực vật như sau:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Vai trò của quá trình quang hợp đối với cây cối và sự sống

Quá trình quang hợp không chỉ mang lại giá trị đối với bản thân thực vật, cây cối mà còn đóng vai trò quan trọng đối với sự sống trên Trái Đất. Lý do vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất? Sự sống phụ thuộc vào quang hợp là do một số nguyên nhân dưới đây:

Thứ nhất, sản phẩm của quá trình quang hợp chính là cacbohidrat là chất hữu cơ

Đây là nguồn thức ăn của sinh vật dị dưỡng như các loài động vật, thậm chí là chính con người. Đồng thời với quá trình này cũng tạo ra nguồn nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến. Nhiều loại thực vật còn làm dược liệu cho nhu cầu chữa bệnh quan trọng.

Thực vật quang hợp trong chuỗi thức ăn tự nhiên chính là nhân tố đầu tiên. Chúng sẽ tổng hợp chất hữu cơ để nuôi lớn chính bản thân mình để phát triển. Các sinh vật dị dưỡng khác sẽ sử dụng sản phẩm của quá trình quang hợp của thực vật (cacbohidrat) để làm thức ăn cho nhu cầu sinh tồn của chúng.

Thứ 2, quá trình quang hợp tạo ra năng lượng cho sự sống

Ánh sáng mặt trời có năng lượng và chúng được cây cối chuyển hóa thành năng lượng hóa học. Thực vật đã chuyển hóa quang năng từ ánh sáng mặt trời thành hóa năng trong các liên kết hóa học của các sản phẩm của quá trình quang hợp. 

Quang hợp là chuỗi phản ứng hóa học không thể thiếu vì nó giúp tạo ra năng lượng của sự sống – nguồn năng lượng duy trì các hoạt động sống. Nhờ quá trình quang hợp mà thực vật giúp bù đắp lại những lượng chất hữu cơ đã được sử dụng trong quá trình sống.

Thứ 3, quá trình quang hợp giúp điều hòa không khí

Để giải thích vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất chúng ta không thể bỏ qua việc giải phóng khí oxy của cây cối. Quá trình quang hợp, thực vật đã hấp thụ CO2 (khí mà động vật, con người thải ra qua quá trình hô hấp) để tạo ra O2. Vì thế nên có thể cân bằng lượng oxy và cacbonic trong không khí.

Khí oxy là dưỡng khí không thể thiếu đối với sự sống của các sinh vật hiếu khí. Quá trình quang hợp góp phần lớn vào việc điều hòa không khí, giảm hiệu ứng nhà kính.

Quá trình quang hợp của cây – lý do vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất

Quá trình quang hợp được diễn ra nhờ hoạt động của tế bào diệp lục của cây cối. Sắc tố này thường nằm trong lục lạp với đặc điểm “nhận dạng” nổi bật nhất là nó có màu xanh. Năng lượng và các sản phẩm của quá trình quang hợp đều được thu nhận về từ lá cây với các cơ quan và quá trình chính như sau:

Các cơ quan đảm nhiệm vai trò quang hợp cho cây

Quang hợp chủ yếu diễn ra ở lá  cây – nơi được tiến hóa để có thể thích nghi với chức năng quang hợp. Với các đặc điểm bên ngoài và bên trong đặc biệt, những chiếc lá cây nhỏ bé đã làm một công việc quan trọng trong quá trình tạo ra oxy và cacbohidrat.

Đặc điểm từ hình thái bên ngoài:

• Diện tích của lá thường có bề mặt lớn để có thể hấp thụ được nhiều ánh sáng mặt trời hơn. (Một vài loài cây do đặc điểm riêng nên lá cây có thể tiêu biến thành gai hoặc các hình thù khác để phù hợp với môi trường sống).

• Phiến lá mỏng để tạo điều kiện thuận lợi cho không khí có thể dễ dàng khuếch tán vào bên trong cũng như thoát ra một cách dễ dàng.

• Phía trong lớp biểu bì của bề mặt lá cây có các khí khổng – giống như những cánh cửa ra vào. Khí khổng giúp cho CO2 có thể khuếch tán vào phía bên trong lá để đến các lục lạp và thực hiện các phản ứng chuyển hóa.

Đặc điểm bên trong của lá cây thích nghi với việc quang hợp

Bạn có tò mò vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất? – Để thực hiện được vai trò này, lá cây có những cấu tạo đặc biệt như:

• Hệ gân lá gồm các loại mạch gỗ, mạch rây từ các bó mạch ở cuống lá đi đến mọi tế bào nhu mô. Nước và các ion khoáng theo đó mà được chuyển đến các tế bào để thực hiện việc quang hợp. Cũng nhờ mạch rây, mạch gỗ mà các sản phẩm của quang hợp được vận chuyển ra khỏi lá cây.

• Trong lá có các tế bào có hình mô giậu chứa các hạt lục lạp – chính là nhà máy quang hợp của thực vật. Trong lục lạp chứa diệp lục nằm ngay phía dưới lớp biểu bì ở mặt trên của lá, hấp thụ ánh sáng mặt trời chiếu vào mặt trên lá. 

• Tế bào mô xốp nằm ở mặt dưới của lá chứa ít lục lạp hơn tế bào mô giậu. Trong tế bào mô xốp có nhiều khoảng trống để khí oxy có thể khuếch tán đến vị trí của các lục lạp.

Lục lạp là bào quan quang hợp – nhà máy phụ trách quá trình quang hợp

Lục lạp có chứa các sắc tố diệp lục cũng là nơi diễn ra các phản ứng của quang hợp. Lục lạp thường có hình dạng hình bầu dục thuận tiện cho việc hấp thụ ánh sáng mặt trời. Bên cạnh đó, lục lạp có kích thước rất nhỏ nên tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi chất.

Mỗi lục lạp trong lá cây được bao bọc bởi màng kép chứa chất nền và các hạt grana. Các grana có cấu tạo gồm các túi dẹt (tilacôit) trông gần giống với một chồng các đồng tiền xu đang xếp lên nhau.

Theo đó, màng tilacôit là nơi phân bố hệ sắc tố quang hợp; và cũng chính là nơi xảy ra các phản ứng sáng của lá cây. Còn xoang tilacôit sẽ diễn ra các phản ứng quang phân li nước cũng như tổng hợp ATP. Chất nền trong suốt (strôma) của lục lạp đảm nhiệm các phản ứng tối của quá trình quang hợp.

Ngoài ra, lục lạp chứa các ADM enzim và riboxom có khả năng tự tổng hợp được protein cho hoạt động sống của chính thực vật. Số lượng của lục lạp trong lá cây phụ thuộc vào điều kiện chiếu sáng của môi trường và đặc điểm riêng của loài.

Về hệ sắc tố quang hợp

Hệ sắc tố quang hợp của thực vật là sắc tố diệp lục và các carôtenôit. Diệp lục (a và b) chính là yếu tố tạo nên màu xanh cho lá cây còn carôtenôit tạo nên màu đỏ, vàng, cam của củ, quả.

• Diệp lục a và b cùng với các carôtenôit hấp thụ và truyền năng lượng ánh sáng (quang năng) theo sơ đồ dưới đây:

Carôtenôit → diệp lục b → diệp lục a → diệp lục a nằm tại trung tâm phản ứng của lục lạp

• Kết thúc quá trình, quang năng của ánh sáng mặt trời được chuyển hóa thành năng lượng hóa học (hóa năng) trong các ATP và NADPH.

Vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất trắc nghiệm

Hãy cùng ôn lại kiến thức để nắm chắc hơn về quá trình quang hợp của thực vật với một số câu hỏi trắc nghiệm sau:

Câu 1: Lá cây thường có màu xanh lục vì nguyên nhân nào dưới đây:

1. Nhóm sắc tố carôtenôit hấp thụ ánh sáng xanh lục

2. Các tia sáng màu xanh lục không được diệp lục của lá cây sử dụng

3. Diệp lục a hấp thụ ánh sáng xanh lục cho quá trình quang hợp

4. Diệp lục b hấp thụ ánh sáng xanh lục phục vụ quang hợp của lá

=> Đáp án: D

Câu 2: Trong lục lạp, các tilacôit không chứa gì dưới đây?

1. Các trung tâm phản ứng của lá

2. Các loại enzim cacboxi hóa

3. Các sắc tố quang hợp

4. Các chất để truyền electron trong lá

=> Đáp án: B

Câu 3: Đâu là sắc tố tham gia trực tiếp vào việc chuyển hóa quang năng từ ánh sáng mặt trời thành  ATP, NADPH?

1. Diệp lục a và b

2. Diệp lục a, b và các carôtenôit trong lá cây

3. Chỉ diệp lục a

4. Chỉ diệp lục b

=> Đáp án: C

Câu 4: Với những phát biểu dưới đây, có bao nhiêu phát biểu đúng về vai trò vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất?

• 1. Quang hợp cung cấp nguồn nguyên liệu cho hoạt động công nghiệp, dược liệu

• 2. Quang hợp cung cấp chất hữu cơ làm thức ăn cho các sinh vật dị dưỡng khác

• 3. Điều hòa lượng nước trong khí quyển của Trái Đất

• 4. Góp phần điều hòa không khí

• 5. Tạo năng lượng duy trì hoạt động, sự sống của sinh giới

1. 2

   B. 3

2. 4

   D. 5

=> Đáp án: C Vì trong các nhận định trên, các nhận định đúng là 1, 2, 4, 5.

Câu 5: Trong các phát biểu dưới đây, đâu không phải là vai trò của quá trình quang hợp?

1. Tạo ra các chất hữu cơ

2. Giúp cân bằng nhiệt độ của môi trường

3. Tích lũy năng lượng cho các hoạt động sống khác

4. Hỗ trợ vào việc điều hòa không khí của Trái Đất

=> Đáp án: B

Câu 6: Đặc điểm bên ngoài nào của chiếc lá được thích nghi để phù hợp với việc hấp thụ nhiều ánh sáng?

1. Phiến lá mỏng hơn

2. Các khí khổng tập trung chủ yếu ở mặt dưới của lá cây để không chiếm diện tích hấp thụ ánh sáng phần trên lá

3. Có cuống lá

4. Diện tích bề mặt lớn hơn

=> Đáp án: B

Câu 7: Đâu là nguyên liệu của quang hợp?

1. Đường và nước

2. Khí CO2 và nước

3. Khí O2 và đường

4. CO2, nước và ánh sáng

=> Đáp án: B

Câu 8: Nhóm sinh vật nào dưới đây có khả năng thực hiện quá trình quang hợp?

1. Thực vật, nấm

2. Các loại vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh

3. Thực vật và động vật

4. Thực vật, vi khuẩn lam, tảo

=> Đáp án: D

Câu 9: Cho các đặc điểm dưới đây:

1. Diễn ra ở thành phần strôma của lục lạp

2. Là quá trình oxi hóa nước

3. Diễn ra ở các túi tilacôit

4. Cần phải có ánh sáng

Những đặc điểm của pha sáng trong quá trình quang hợp là?

1. 1, 4

   B. 1, 4

2. 1, 2, 4

   D. 3, 4

=> Đáp án: A

Câu 10: Năng lượng của các phản ứng pha tối là:

1. ATP của các ti thể trong tế bào

2. ATP và NADPH được tổng hợp từ pha sáng

3. Ánh sáng mặt trời

4. Tất cả các năng lượng trên

=> Đáp án: B

Vừa rồi, thietbiruaxegiare.net đã tổng hợp tất cả các thông tin về quá trình quang hợp cũng như làm rõ vấn đề vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất. Hy vọng với bài viết này, các em học sinh đã nắm được kiến thức cơ bản về bài học và biết được đáp án của một số câu trả lời trắc nghiệm về vấn đề này.