Quá trình quang hợp được xác định là quá trình oxy hóa - khử. Quá trình quang hợp xảy ra là thời điểm quá trình khử CO2 và quá trình oxy hóa nước đồng thời diễn ra. Trong các phản ứng oxy hóa khử của sự quang hợp thì năng lượng của ánh sáng mặt trời có vai trò là làm phân ly phân tử nước và khử CO2 thành dạng đường giàu năng lượng. Cùng bài viết này tìm hiểu tại sao quang hợp lại có vai trò quyết định với sự sống trên trái đất nhé:
Mục lục bài viết
1. Vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất?
Quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên trái đất. Bởi vì quá trình quang hợp tạo ra nguồn năng lượng cho sự sống, giúp cân bằng khí O2 và CO2 trong không khí, đảm bảo cho sự sống trên Trái Đất. Cụ thể:
– Sản phẩm của quá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ, là nguồn thức ăn cho sinh vật dị dưỡng và các sinh vật khác, làm nguyên liệu cho công nghiệp và chế tạo ra thuốc chữa bệnh, …
– Quá trình quang hợp giúp điều hòa không khí. Quang hợp hấp thụ khí CO2 và giải phóng khí O2 và nước giúp điều hòa không khí, đem lại không khí trong lành cho trái đất và cung cấp O2 để duy trì sự sống của con người và sinh vật.
– Quá trình quang hợp tích lũy và chuyển hóa quang năng, chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành hóa năng (năng lượng trong các liên kết hóa học) trong các sản phẩm quang hợp, đồng thời tích lũy năng lượng, duy trì hoạt động sống của sinh giới.
2. Quá trình quang hợp là gì?
Quang hợp là một trong những yếu tố giúp cho con người và các sinh vật khác có thể duy trì sự sống và tồn tại trên Trái Đất. Quang hợp có lẽ là một thuật ngữ khá là quen thuộc. Quang hợp là quá trình mà thực vật, tảo và vi khuẩn được thực hiện chủ yếu bởi chlorophyll – diệp lục hấp thụ ánh sáng mặt trời, tiếp nhận và chuyển hóa bằng cách tổng hợp cacbonhidrat và oxy được giải phóng từ nước và cacbonic.
Đa số các loài thực vật đều mang màu xanh của diệp lục, và tiếp nhận năng lượng mặt trời từ lá. Quá trình quang hợp sẽ sản xuất ra oxy, tinh bột cùng với năng lượng. Quang hợp ở vi khuẩn khác với ở thực vật và tảo bởi nó sử dụng sắc tố giống như diệp lục là bacteriochlorophylls để quang hợp và quá trình quang hợp ở vi khuẩn không sản xuất ra oxy.
Quá trình quang hợp được hiểu là một quá trình oxy hóa – khử, oxy hóa nước và khử Carbon dioxide (CO2) được xảy ra đồng thời. Trong phản ứng oxy hóa – khử này, năng lượng của ánh sáng mặt trời có vai trò là làm phân ly phân tử nước H2O và khử CO2 thành dạng đường (Glucozơ) giàu năng lượng.
Quá trình quang hợp cũng có thể hiểu là quá trình mà ion H+ khi phân ly phân tử H2O cung cấp cho CO2 để tạo ra hợp chất khử với đơn vị căn bản là (CH2O), lúc này năng lượng từ ánh sáng mặt trời sẽ được dự trữ. Ngoài ra, quá trình quang hợp diễn ra cần chú ý đến cơ chế hấp thu và sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời như cơ chế chuyển hydro và điện tử từ nước đến CO2.
Ngoài ra, quá trình quang hợp còn được gọi là quá trình quang tổng hợp. Việc thực vật, tảo và một số vi khuẩn tiếp nhận ánh sáng, năng lượng mặt trời sẽ tạo ra các chất hữu cơ. Quá trình này tổng hợp các hợp chất hữu cơ của các nhóm thực vật. Các chất diệp lục trong lục lạp của thực vật hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời để tổng hợp cacbonhidrat và giải phóng oxy từ khí cacbonic và nước. Như vậy, quang hợp là chuỗi phản ứng hóa học tạo ra năng lượng cho sự sống và bù đắp lại những chất hữu cơ đã bị sử dụng trong quá trình sống, cân bằng khí O2 và CO2 trong không khí.
Phương trình tổng quát của quang hợp được thể hiện như sau:
6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
3. Quá trình quang hợp ở thực vật cần những yếu tố nào?
Những yếu tố cường độ ánh sáng, quang phổ ánh sáng, nồng độ CO2, nước, nhiệt độ, nguyên tố khoáng, … sẽ ảnh hưởng đến quá trình quang hợp ở thực vật. Phương thức hoạt động của các yếu tố trên sẽ được vận hành như sau:
– Ánh sáng:
Ánh sáng là yếu tố có vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến quang hợp về hai mặt là cường độ ánh sáng và quang phổ ánh sáng.
– Về cường độ ánh sáng: mức độ ánh sáng to hay nhỏ sẽ phụ thuộc phần lớn vào màu sắc của lá. Nếu cường độ ánh sáng tăng thì cường độ quang hợp cũng sẽ tăng cho đến khi đạt được điểm bão hòa ánh sáng.
– Về quang phổ ánh sáng: Hiện tượng quang phổ ánh sáng sẽ diễn ra mạnh ở vùng có tia đỏ và tia xanh tím. Trong đó, tia xanh tím sẽ kích thích sự tổng hợp các aa, protein còn tia đỏ sẽ xúc tiền quá trinh hình thành cacbonhidrat.
– Nồng độ CO2:
Nếu nồng độ CO2 tăng thì cường độ quang hợp cũng sẽ tăng để phù hợp cho quá trình quang hợp, cường độ này sẽ tăng dần cho đến khi đạt chỉ số bão hòa CO2 hay đạt đến trị số tuyệt đối của quang hợp biến đổi.
– Nước:
Nước giúp đảm bảo cho quá trình quang hợp được diễn ra thuận lợi, thực vật có thể phát triển bình thường. Tùy vào mức độ chịu hạn của cây, khi thực vật bị thiếu nước từ 40% đến 60% thì khả năng thực hiện quang hợp sẽ giảm mạnh hoạc thậm chí nghiêm trọng là dừng hẳn.
– Dinh dưỡng cho cây:
Các yếu tố dinh dưỡng có vai trò đặc biệt quan trọng đối với quá trình quang hợp là chất khoáng. Chất khoáng sẽ tham gia vào quá trình hình thành nên enzim quang hợp (N, P, S) và chất diệp lục (Mg, N). Đồng thời, điều tiết độ mở không khí cho CO2, khuếch tán vào lá (K) liên quan trực tiếp đến quang phân ly nước (Mn, Cl),…
4. Một số câu hỏi vận dụng:
Câu 1. Trong quá trình quang hợp, lá nhả ra loại khí nào ?
A. Khí hiđrô
B. Khí nitơ
C. Khí ôxi
D. Khí cacbônic
Đáp án: C
Câu 2. Trong cơ thể thực vật, bộ phận nào chuyên hoá với chức năng chế tạo tinh bột ?
A. Hoa
B. Rễ
C. Lá
D. Thân
Đáp án: C
Câu 3. Thành phần nào dưới đây không tham gia trực tiếp vào quá trình quang hợp của thực vật ?
A. Không bào
B. Lục lạp
C. Nước
D. Khí cacbônic
Đáp án: A
Câu 4. Điều kiện cần để lá cây có thể quang hợp được khi có đầy đủ các nguyên liệu là gì ?
A. Nhiệt độ thấp
B. Có ánh sáng
C. Độ ẩm thấp
D. Nền nhiệt cao
Đáp án: B
Câu 5. Thân non của cây (có màu xanh lục) có quang hợp được không ? Vì sao ?
A. Không. Vì thân non chỉ làm nhiệm vụ vận chuyển chất dinh dưỡng.
B. Có. Vì thân non cũng chứa chất diệp lục như lá cây.
C. Có. Vì thân non cũng được cung cấp đầy đủ nước và muối khoáng.
D. Không. Vì quá trình quang hợp chỉ diễn ra ở lá cây.
Đáp án: B
Câu 6. Chất nào dưới đây là nguyên liệu của quá trình quang hợp ở thực vật ?
A. Khí cacbônic
B. Khí ôxi
C. Tinh bột
D. Vitamin
Đáp án: A
Câu 7. Cho một cành rong đuôi chó vào bình chứa nước. Đổ đầy nước vào một ống nghiệm sau đó úp ngược ống nghiệm vào cành rong đuôi chó sao cho không có bọt khí lọt vào. Để bình nước này ra chỗ có nắng thì sau một thời gian, người ta quan sát thấy hiện tượng gì ?
A. Chất kết tủa màu trắng dần xuất hiện ở đáy ống nghiệm
B. Nước trong bình chuyển dần sang màu hồng nhạt
C. Nước trong ống nghiệm chuyển màu xanh thẫm.
D. Bọt khí nổi lên và khí dần chiếm chỗ nước trong ống nghiệm.
Đáp án: D
Câu 8. Tại sao khi nuôi cá cảnh trong bể kính, người ta lại thả thêm rong rêu ?
A. Tất cả các phương án đưa ra.
B. Vì quá trình quang hợp của rong rêu sẽ thải khí ôxi, giúp hoạt động hô hấp của cá diễn ra dễ dàng hơn.
C. Vì rong rêu có tác dụng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây hại cho cá.
D. Vì rong rêu là thức ăn chủ yếu của cá cảnh.
Đáp án: B
Câu 9. Để quang hợp ở cây xanh diễn ra thuận lợi, chúng ta cần lưu ý điều nào dưới đây ?
A. Tất cả các phương án đưa ra
B. Trồng cây ở nơi có đủ ánh sáng
C. Tưới tiêu hợp lý
D. Bón phân cho cây (bón lót, bón thúc)
Đáp án: A
Câu 10. Chọn từ thích hợp để điền vào chỗ trống trong câu sau : Từ tinh bột cùng …, lá cây còn chế tạo được nhiều loại hữu cơ khác cần thiết cho cây.
A. Muối khoáng
B. nước
C. Ôxi
D. vitamin
Đáp án: A
