Wednesday, Oct 22nd

Last update03:13:18 PM GMT

Thuviensinhhoc.com

Quang hợp

Email In
Chỉ mục bài viết
Quang hợp
Cơ chế quang hợp
QH và năng suất cây trồng
Câu hỏi ôn tập
Hướng dẫn - Đáp án
I. Mục tiêu

Học xong phần A3, học sinh phải:
-    Trình bày được khái niệm và vai trò của quang hợp
-    Giải thích được mối liên quan chặt chẽ giữa chức năng và bộ máy quang hợp
-    Phân biệt và so sánh được sự giống nhau và khác nhau về các con đường cố định CO2 ở các nhóm thực vật C3, C4, CAM
-    Giải thích được các ảnh hưởng của các nhân tố môi trường đến quang hợp
-    Liên hệ và vận dụng được giữa lí luận với thực tiễn vấn đề điều khiển chức năng quang hợp với mục đích nâng cao năng suất cây trồng


II. Tóm tắt nội dung
1.Khái niệm về quang hợp
1.1. Định nghĩa:

Unlimited Free Image and File Hosting at MediaFire

 

Phương trình quang hợp được viết như sau:

6 CO2 +  6 H2O ----A/s, Sắc tố ---->  C6H12O6 + 6O2

Người ta thường dựa vào phương trình quang hợp này để định nghỉa quá trình quang hợp của thực vật.
Quang hợp là quá trình cây xanh hấp thụ năng lượng ánh sáng bằng hệ sắc tố của mình và sử dụng năng lượng này để tổng hợp chất hữu cơ (đường glucôzơ) từ các chất vô cơ (CO2 và H2O).

1.2. Vai trò của quá trình quang hợp

Chúng ta có thể khẳng định một cách chắc chắn rằng: Quang hợp là một quá trình mà tất cả sự sống trên trái đất này đều phụ thuộc vào nó và chứng minh điều khẳng định này bằng ba vai trò của quá trình quang hợp sau đây:

a)    Quang hợp tạo ra hầu như toàn bộ các chất hữu cơ trên trái đất. Ngoài quá trình quang hợp ở cây xanh và ở một số vi sinh vật quang hợp, nói chung không có một sinh vật nào có thể tự tạo được chất hữu cơ (trừ một số rất ít vi sinh vật hoá tự dưỡng). Vì vậy người ta gọi thực vật và một số vi sinh vật quang hợp là các sinh vật quang tự dưỡng và luôn đứng đầu chuỗi thức ăn trong các hệ sinh thái. Động vật lấy thức ăn trực tiếp từ thực vật. Nhu cầu ăn, mặc, ở của con người được cung cấp gián tiếp (qua động vật) và trực tiếp từ thực vật.

b)    Hầu hết các dạng năng lượng sử dụng cho các quá trình sống của các sinh vật trên trái đất (năng lượng hoá học tự do - ATP ) đều được biến đổi từ năng lượng ánh sáng mặt trời (năng lượng lượng tử) do quá trình quang hợp.

c)    Quang hợp giữ trong sạch bầu khí quyển: Hàng năm quá trình quang hợp của các cây xanh trên trái đất đã hấp thụ 600 tỉ tấn khí CO2 và giải phóng 400 tỉ tấn khí O2 vào khí quyển. Nhờ đó tỉ lệ CO2 và O2 trong khí quyển luôn được giữ cân bằng (CO2: 0,03%, O2: 21%), đảm bảo cuộc sống bình thường trên trái đất.

1.3.  Bản chất hoá học và khái niệm hai pha của quang hợp:
Trên cơ sở các thí nghiệm:
- Chiếu sáng nhấp nháy
- Ánh sáng và nồng độ CO2
- Đo hệ số nhiệt Q10
Đã xác định: quang hợp gồm quá trình oxy hoá H2O nhờ năng lượng ánh sáng. Đây là giai đoạn gồm các phản ứng cần ánh sáng, phụ thuộc vào ánh sáng, gọi là pha sáng của quang hợp. Pha sáng hình thành ATP, NADPH và giải phóng O2. Tiếp theo là quá trình khử CO2 nhờ ATP và NADPH do pha sáng cung cấp. Đây là giai đoạn gồm các phản ứng không cần ánh sáng, nhưng phụ thuộc vào nhiệt độ, gọi là pha tối của quang hợp. Pha tối hình thành các hợp chất hữu cơ, bắt đầu là đường glucôzơ.

2.  Bộ máy quang hợp
2.1. Lá- Cơ quan quang hợp
Hình thái, cấu trúc của lá liên quan đến chức năng quang hợp.

Unlimited Free Image and File Hosting at MediaFire

-    Lá dạng bản và có đặc tính hướng quang ngang
-    Lá có một hoặc hai lớp mô giậu ở mặt trên và mặt dưới lá ngay sát lớp biểu bì chứa lục lạp thực hiện chức năng quang hợp
-    Lá có lớp mô khuyết với khoảng gian bào lớn, nơi chứa nguyên liệu quang hợp
-    Lá có hệ thống mạch dẫn dày đặc để dẫn sản phẩm quang hợp đi các cơ quan khác
-    Lá có hệ thống khí khổng ở cả mặt trên và mặt dưới để trao đổi khí trong quá trình quang hợp

2.2.  Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Cấu trúc của lục lạp thích ứng với việc thực hiện hai pha của quang hợp: pha sáng thực hiện trên cấu trúc hạt, pha tối thực hiện trên thể nền.

Grana - Cột là hệ thống túi dẹt xếp chồng lên nhau, nên cột có cấu trúc hình tấm và đ­ược gọi là cột hình tấm(grana lamella) hay (thycaloit) . Hạt hình nấm có phức hệ ATP-syntheaza. Trong màng  thycaloit có chứa các phân tử chlorophin, carotenoit. các phân tử chlorophin trong màng ticaloit sắp xếp theo một trật tự nhất định và tập hợp thành phức hệ gồm khoảng 200 phân tử hoạt động nh­ư một “ phức hệ anten” để tập trung ánh sáng fôton vào một phân tử chlorophin đặc biệt gọi là “trung tâm phản ứng” trung tâm phản ứng liên kết với chất nhận điện tử và chất cho điện tử trong dãy chuyền điện tử của hệ quang hóa.

Màng ticaloit chứa các enzim của dãy chuyền điện tử và tổng hợp ATP của PSI, II. Enzim tổng hợp gluco thì nằm trong chất nền lục lạp

Unlimited Free Image and File Hosting at MediaFire

Unlimited Free Image and File Hosting at MediaFire

2.3.  Hệ sắc tố quang hợp:
- Nhóm sắc tố chính - clorophin.
+ Clorophin a: C55H72O5N4Mg
+ Clorophin b: C55H70O6N4Mg

- Nhóm sắc tố phụ - Carotenoid
+ Caroten: C40H56
+ Xanthophin: C40H56O(1-6)

- Nhóm sắc tố của thực vật bậc thấp - phycobilin:
+ Phycoerythrin:     C34H47N4O8
+ Phycoxyanin:    C34H42N4O9

Vai trò của các nhóm sắc tố trong quang hợp:

a). Nhóm Clorophin hấp thụ ánh sáng chủ yếu ở vùng đỏ và vùng xanh tím chuyển năng lượng thu được từ các phôton ánh sáng cho quá trình quang phân ly H2O và cho các phản ứng quang hóa để hình thành ATP và NADPH

b). Nhóm Carotenoit sau khi hấp thụ ánh sáng, đã truyền năng lượng thu được
dưới dạng huỳnh quang cho Clorophin

c). Nhóm Phycobilin hấp thụ ánh sáng ở vùng sóng ngắn, sóng có thể tới được nơi sinh sống của rong, rêu, tảo,…( dưới tán rừng hoặc dưới các lớp nước sâu)




Tin mới hơn:
Tin cũ hơn: