Khái niệm quang hợp là gì? Vai trò quang hợp ở thực vật – Máy đánh bóng sàn

Quang hợp có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với mọi sinh vật trên Trái Đất. Vậy quang hợp là gì? Quang hợp có vai trò như thế nào? Hãy cùng supperclean.vn khám phát qua bài viết sau đây nhé!

Quang hợp là gì? Viết phương trình tổng quát

Chương trình sinh học 11 đã định nghĩa về quang hợp như sau: Quang hợp là quá trình thực vật dùng năng lượng ánh sáng Mặt Trời để tổng hợp các chất hữu cơ từ những chất vô cơ đơn giản là H2O và CO2. Trong sinh giới, có thực vật, tảo và một số loại vi khuẩn có khả năng quang hợp. 

Phương trình quang hợp: 

Năng lượng được thực vật sử dụng cho quá trình quang hợp là quang năng (năng lượng của ánh sáng mặt trời). Kết quả của quá trình quang hợp thu được cacbohidrat và giải phóng hơi nước, khí oxy. 

Vai trò của quang hợp là gì? 

Khi đã hiểu rõ quang hợp là gì, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu vai trò của quang hợp nhé!

Quang hợp đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với tất cả mọi sinh vật trên Trái Đất. Dưới đây là vai trò của quá trình quang hợp ở thực vật: 

• Tổng hợp các chất hữu cơ:

  Sản phẩm của quang hợp tạo ra các chất hữu cơ, đây là nguồn thức ăn cho mọi sinh vật trên Trái Đất; làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp và làm thuốc chữa bệnh. 

• Cung cấp khí oxy:

  Quá trình quang hợp sử dụng nguồn nguyên liệu là khí CO2 và giải phóng oxy để điều hòa không khí, làm giảm hiệu ứng nhà kính. Từ đó mang lại bầu không khí trong lành cho các sinh vật khác trên Trái Đất. 

• Cung cấp năng lượng:

  Sản phẩm của quá trình quang hợp là nguồn năng lượng cần thiết cho mọi hoạt động sống của các sinh vật trên Trái Đất. 

Quang hợp có ý nghĩa gì?

Đối với các sinh vật 

• Cung cấp nguồn chất hữu cơ, đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho các sinh vật trên Trái Đất. 

• Đảm bảo sự cân bằng khí oxy và CO2 trong khí quyển, duy trì hoạt động sống cho sinh vật. 

Đối với con người

• Cung cấp nguồn lương thực, thực phẩm thiết yếu cho con người. 

• Cung cấp nguồn nguyên liệu cho các hoạt động sản xuất của con người như: dầu mỏ, khí đốt, than đá,… 

• Cung cấp nguồn nguyên liệu phong phú cho các ngành công nghiệp như: công nghiệp gỗ, công nghiệp giấy,… 

• Đảm bảo nguồn không khí trong lành, giúp con người duy trì sự sống trên Trái Đất. 

Như vậy, quá trình quang hợp ở nhóm thực vật có sứ mạng đặc biệt quan trọng đối với sự sống của sinh vật, thậm chí là cả con người trên Trái Đất.

Một số câu hỏi liên quan đến quá trình quang hợp ở thực vật

Cường độ quang hợp là gì?

Đây là đại lượng cho biết khả năng quang hợp của thực vật. Cường độ quang hợp được xác định bằng số mg CO2 hấp thụ khi quang hợp trên một đơn vị thời gian hoặc  số mg O2 thải ra (đối với thực vật thủy sinh) trên một đơn vị diện tích quang hợp. 

Sắc tố quang hợp là gì? 

Đó là những phần tử hữu cơ giúp cây có khả năng hấp thụ ánh sáng. Ở thực vật, hệ sắc tố quang hợp gồm có: 

+ Chất diệp lục (Chlorophyll)

Có khả năng hấp thụ và chuyển hóa ánh sáng thành năng lượng. Chất diệp lục gồm 2 nhóm sau:

• Diệp lục a: Trực tiếp hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời và chuyển hóa thành năng lượng trong NADPH và ATP. 

• Diệp lục b: Kết hợp với những diệp lục a còn lại và hỗ trợ cho các phân từ P680 và P700 ở trung tâm bằng cách truyền năng lượng và hấp thụ. 

+ Carotenoit

Gồm có caroten và xantophin, có nhiệm vụ hỗ trợ truyền năng lượng cho chất diệp lục a và b. 

Sơ đồ truyền năng lượng cụ thể như sau: 

Carotenoit -> Diệp lục b -> Diệp lục a -> Diệp lục a ở trung tâm của phản ứng. 

+ Phycobilin

Đây là nhóm sắc tố có ở thực vật thủy sinh và tảo. 

Vi khuẩn quang hợp là gì?

Quang hợp chủ yếu xuất hiện ở nhóm thực vật. Tuy nhiên cũng có một số loại vi khuẩn có khả năng thực hiện quá trình quang hợp, nhưng tác dụng của nó lại không giống như ở thực vật. 

Phương trình phản ứng quang hợp ở vi khuẩn diễn ra như sau: 

H2SO + CO2 + ánh sáng —> CH2O + H2O + 2S. 

Vi khuẩn quang hợp được gọi tắt là PSB. Đây là một dạng vi khuẩn có lợi, rất có ích cho việc nuôi tép và cá. Đặc điểm của loại vi khuẩn này là thân thiện với môi trường, giúp bạn giải quyết vấn đề ô nhiễm nguồn nước do phân cá thải ra, thức ăn thừa,… 

Cơ quan quang hợp là gì?

Ở thực vật, lá là cơ quan quang hợp chủ yếu. Nguyên nhân là bởi trong lá có lục lạp – bào quan chứa hệ sắc tố quang hợp, gồm có carotenoit và diệp lục  phân bố trong màng tilacoit. Những hệ sắc tố này sẽ có nhiệm vụ hấp thụ và truyền năng lượng ánh sáng cho diệp lục a tại trung tâm phản ứng. Ở đây, năng lượng ánh sáng sẽ chuyển hóa thành năng lượng hóa học có trong NADPH và ATP. 

Bên cạnh đó, trong lá có hệ thống mạch dẫn có nhiệm vụ giúp thực hiện quá trình quang hợp và vận chuyển sản phẩm quang hợp. Diện tích bề mặt của lá lớn, phiến lá mỏng, giúp hấp thụ nhiều tia sáng, thuận lợi cho quá trình khuếch tán vào/ ra được dễ dàng hơn. Trong lớp biểu bì lá thì có chứa tế bào khí khổng lồ giúp khí CO2 có thể khuếch tán vào trong lá và đi đến lục lạp. 

Pha sáng của quang hợp là gì?

Quá trình quang hợp của thực hiện gồm có 2 pha: pha sáng và pha tối. 

Pha sáng là giai đoạn quang hợp có ánh sáng tham gia, bao gồm quá trình hấp thụ ánh sáng và kích thích sắc tố. Cùng với đó là sự biến đổi năng lượng lượng từ thành năng lượng hóa học dưới dạng những hợp chất như: NADPH2 và ATP. 

Pha sáng chỉ xảy ra trong thilacoid, có chứa sắc tố quang hợp. Pha này gồm có 2 giai đoạn kế tiếp là: quang vật lý và quang hóa học. 

Pha tối là giai đoạn không có sự tham gia của ánh sáng, sử dụng NADPH2 và ATP để tổng hợp chất hữu cơ trong chu trình Calvin.

Bộ máy quang hợp là gì?

Bộ máy quang hợp là toàn bộ các yếu tố tham gia vào quá trình quang hợp, gồm có:  

• Lá: Đây là cơ quan có nhiệm vụ thực hiện quá trình quang hợp. 

• Lục lạp: Đây là bào quan trực tiếp thực hiện chức năng quang hợp. 

• Sắc tố quang hợp: Có nhiệm vụ hấp thụ hấp ánh sáng và chuyển hóa năng lượng. 

Nguyên liệu của quang hợp là gì? 

Từ phương trình quang hợp ở thực vật, ta có thể dễ dàng nhận thấy rằng nguyên liệu của quang hợp chính là khí cacbonic (CO2) và nước (H2O). 

Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình quang hợp là gì?

Quá trình quang hợp muốn diễn ra thuận lợi thì cần phải đáp ứng những yêu cầu sau đây: 

Ánh sáng

Ánh sáng tác động đến quang hợp trên 2 phương diện, đó là cường độ ánh sáng và quang phổ ánh sáng. Khi cường độ ánh sáng càng tăng thì cường độ quang hợp cũng sẽ tăng cho đến khi đạt điểm bão hòa ánh sáng. Đây là trị số ánh sáng mà ở thời điểm đó, cường độ ánh sáng có giá trị cực đại. 

Quang phổ ánh sáng sẽ diễn ra mạnh ở khu vực tia xanh tím và tia đỏ. Tia đỏ có tác dụng xúc tiến cho quá trình hình thành cacbonhidrat. Tia xanh tím có tác dụng kích thích quá trình tổng hợp protein và axit amin. 

Nồng độ CO2

Khi nồng độ CO2 tăng, cường độ cũng tăng. Sau đó tăng chậm cho đến khi đạt chỉ số CO2 bão hòa. Nồng độ bão hòa CO2 sẽ biến đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, cường độ chiếu sáng và nhiều điều kiện khác. Thực tế, khi nồng độ CO2 càng cao sẽ càng cao, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình quang hợp. 

Nước

Nước có vai trò đặc biệt quan trọng đối với quá trình quang hợp. Tham gia trực tiếp vào quá trình điều tiết không khí và điều hòa nhiệt độ bề mặt lá. 

Khi cây thiếu nước khoảng 40 – 60% thì khả năng quang hợp sẽ giảm, thậm chí là có thể dừng lại. Vì vậy, hãy đảm bảo cung cấp cho cây lượng nước vừa đủ nhằm đảm bảo cho quá trình quang hợp diễn ra thuận lợi và tạo điều kiện cho cây phát triển tốt nhất. 

Các chất dinh dưỡng

Dinh dưỡng cũng đóng vai trò quan trọng đối với quá trình quang hợp của thực vật. Đồng thời cũng giúp cây duy trì sự sống. 

Điểm khác biệt giữa hô hấp và quang hợp là gì?

Quang hợp và hô hấp đều là quá trình chuyển hóa năng lượng và nhiều khoáng chất thiết yếu cho cây trồng, tham gia vào quá trình nuôi dưỡng và giúp cây được phát triển tốt nhất. Tuy nhiên, hai quá trình này cũng có nhiều điểm khác biệt nhau, cụ thể như sau: 

Quang hợp
Hô hấp

Nhiệm vụ

Hấp thụ ánh sáng để tạo ra chất hữu cơ nuôi dưỡng cây trồng. 

Có nhiệm vụ oxy hóa các chất hữu cơ tạo thành nước và cacbonic. Đồng thời giải phóng năng lượng cần thiết cho các hoạt động sống của cây trồng. 

Phương trình

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

C6H12O6 + 6H2O → 6CO2 + 6H2O + Năng lượng

Chất xúc tác

Ánh sáng mặt trời

Khí oxy

Nơi diễn ra

Lục lạp

Các tế bào + ti thể của các tế bào sống. 

Cơ chế hoạt động

Gồm có 2 giai đoạn diễn ra tại 2 pha là: pha sáng và pha tối. 

Gồm có 4 giai đoạn: phân giải đường – hô hấp yếm khí – chu trình Crep – chuỗi truyền điện tử. 

Kết quả

Tạo thành glucose + khí oxy.

Tạo ra khí CO2, nước và năng lượng ATP. 

Hy vọng qua những thông chia sẻ trên sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ khái niệm quang hợp là gì và một số thông tin liên quan. Nếu bạn có góp ý gì về bài viết hay có câu hỏi cần được giải đáp, hãy để lại bình luận dưới bài cho chúng tôi biết nhé!