Quang hợp là gì? Quang hợp có ý nghĩa như thế nào đối với sự sống của sự vật và các hiện tượng tự nhiên trên Trái Đất? Để giải đáp thắc mắc này, mời bạn đọc tham khảo nội dung bài viết dưới đây của nhavantphcm.com.vn!
Tìm hiểu quang hợp là gì?
Quang hợp là quá trình thu nhận và chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành chất hữu cơ cacbohidrat và giải phóng khí oxy của thực vật, tảo hoặc một số vi khuẩn.
Chất hữu cơ tạo ra giúp phục vụ hoạt động sinh trưởng và phát triển của các loài thực vật và gián tiếp cung cấp nguồn thức ăn cho hầu hết các loài sinh vật trên Trái Đất, trong đó có con người.
Oxy được tạo ra giống như một sản phẩm phụ trong quá trình quang hợp. Tuy nhiên, nó lại có vai trò vô cùng quan trọng giúp duy trì nồng độ oxy ổn định trong bầu khí quyển, là môi trường sống cho động vật, con người và nhiều hoạt động khác.
Quá trình quang hợp
Phương trình quang hợp:
6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
Vai trò của quang hợp
Quang hợp không chỉ ảnh hưởng tới sự sống của các loài thực vật mà nó còn tác động mạnh mẽ tới toàn bộ sự sống trên Trái Đất. Do đó, vai trò của quang hợp là rất lớn, cụ thể:
- Tổng hợp chất hữu cơ: Kết quả của quá trình quang hợp chính là chất hữu cơ, nó được tổng từ carbon dioxide và nước. Chất hữu cơ của thực vật chính là nguồn thức ăn dồi dào cho các loài động vật và con người. Đồng thời, đây cũng là nguyên liệu phục vụ trong nhiều hoạt động của đời sống hàng ngày như thuốc chữa bệnh, các nguyên liệu trong sản xuất thủ công nghiệp.
- Tác động tích cực tới khí quyển và môi trường: Quá trình quang hợp sẽ giúp cây xanh hấp thụ CO2 và giải phóng ra một lượng lớn O2 giúp cân bằng tỷ lệ khí oxy trong không khí, cung cấp nguồn oxy dồi dào để duy trì sự sống động vật và con người, hỗ trợ cho các hoạt động sản xuất và sinh hoạt hàng ngày. Đồng thời, nó cũng có tác động tích cực tới môi trường, giảm các tác động xấu do CO2 gây ra như hiệu ứng nhà kính.
Bộ phận nào trong cây thực hiện quang hợp
Ở thực vật, lá là bộ phận chủ yếu tham gia vào quá trình quang hợp, tại sao lại như vậy?
Lá có diện tích bề mặt lớn, lớp biểu bì mỏng với nhiều lỗ thoát khí giúp cho việc hấp thụ các tia sáng tốt, khí CO2 dễ khuếch tán vào bên trong lá và khí O2 thoát ra ngoài lá dễ dàng.
Đồng thời, diệp lục được phân bố dày dưới tầng biểu bì nên có thể hấp thụ dễ dàng nguồn ánh sáng mặt trời chiếu trên bề mặt lá. Cộng thêm ở dưới mặt lá có nhiều mô xốp với các khoảng không gian giúp cho khí oxy có thể khuếch tán dễ dàng tới các tế bào chứa sắc tố quang hợp.
Mạng lưới gân lá dày đặc chạy từ cuống lá tới khắp bề mặt lá giúp cung cấp đầy đủ nước và các muối khoáng để tham gia vào quá trình quang hợp và đem các sản phẩm quang hợp ra khỏi lá.
Các quá trình thực hiện quang hợp
Quá trình quang hợp của thực vật diễn ra trong 2 giai đoạn:
- Giai đoạn quang vật lý
Khi lượng tử ánh sáng chạm vào diệp lục thì nó sẽ được hấp thu và chuyển tới điện tử ở phân tử diệp lục. Vì không bền, nên sau khi chúng được chuyển tới trạng thái năng lượng cao hơn thì sẽ quay lại trạng thái ban đầu – năng lượng vừa được hấp thụ sẽ được giải phóng.
Khi được chiếu sáng, diệp lục sẽ tách ra khỏi tế bào và giải phóng ra năng lượng giống như ánh sáng huỳnh quang hoặc nhiệt.
Còn khi diệp lục ở trong tế bào thì năng lượng sẽ được truyền từ phân tử này tới phân tử khác trong trạng thái bị kích thích. Tiếp theo sẽ truyền qua trung tâm phản ứng và đến chất nhận diện; cuối cùng, nó sẽ chuyển thành năng lượng cho các tế bào sử dụng để tham gia vào quá trình phản ứng liên tục.
- Giai đoạn quang hóa học
Giai đoạn quang hóa học được diễn ra thông qua 2 giai đoạn nhỏ, đó là:
- Quang phosphoryl hóa vòng: Diệp lục hấp thụ ánh sáng và chuyển điện tử lên trạng thái kích thích và tập trung ở trung tâm phản ứng, tiếp đó chuyển đến chất nhận diện điện tử sơ cấp.
Khi đó, điện tử sẽ chuyển sang Ferredoxin > phức hợp Cytochrome > Plastocyanin > Diệp lục (Quá trình này giải phóng ra 1 ATP).
Năng lượng của quá trình Quang phosphoryl khoảng 25Kcal/M.
- Quang phosphoryl không hóa vòng: Cơ chế hấp thụ năng lượng gồm 3 giai đoạn là phân ly nước, hệ thống quang I (ở trung tâm phản ứng P700), hệ thống quang II (ở trung tâm phản ứng P680).
Phân tử diệp lục hấp thụ 2 quang tử, sau đó chuyển qua trạng thái kích thích, chuyển năng lượng đó thành ATP và NADPH2.
Ý nghĩa của quá trình quang hợp đối với thực vật
Về bản chất, quang hợp chính là quá trình chuyển hóa quang năng thành năng lượng hóa năng và lưu trữ trong các liên kết đường Glucose và một số loại đường khác. Do vậy, năng lượng được tích trữ trong thực vật là cao nhất trong toàn bộ hệ sinh thái.
Hơn nữa, quá trình quang hợp cũng được nhận định là cửa ngõ để các năng lượng trong hệ sinh thái được biến đổi thành các trạng thái – cấp bậc dinh dưỡng cao hơn.
Không chỉ như vậy, quang hợp còn giúp tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ cho thực vật và các sinh vật dị dưỡng. Hay nói cách khác, thực vật chính là một mắt xích quan trọng trong chuỗi thức ăn tồn tại trong tự nhiên. Nếu không có thực vật (không có quá trình quang hợp diễn ra) thì chuỗi thức ăn này sẽ bị đứt gãy và không thể có sự tồn tại của các sinh vật khác trong hệ sinh thái (trong đó có loài người).
Tiếp đó, quang hợp cũng đóng trò quan trọng trong việc carbon hóa toàn cầu – sử dụng CO2 trong quá trình tự dưỡng của mình, chuyển hóa CO2 thành O2 – cung cấp oxy cho sự sống của con người và các loài động vật.
Ngoài ra, quang hợp còn có ý nghĩa quan trọng khi mang tới các nguồn cung cấp thực phẩm cho con người, cung cấp nguyên liệu cho nền công nghiệp giấy, may, gỗ,… và cung cấp oxy cho các hoạt động hàng ngày như đun nấu, phân hủy sinh học,…
Hy vọng những thông tin chia sẻ, giải đáp về quang hợp là gì đã giúp bạn đọc có thêm những thông tin hữu ích để củng cố kiến thức khoa học của mình. Cảm ơn bạn đọc đã theo dõi nội dung tại nhavantphcm.com.vn!
