Quang hợp ở thực vật có vai trò gì đối với thực vật và với các sinh vật khác trên Trái Đất? Có phải quá trình quang hợp ở các cây trong hình 4.1 đều diễn ra theo cơ chế giống nhau?

- Vai trò của quang hợp ở thực vật đối với thực vật: Quang hợp tạo ra các phân tử đường. Một phần hợp chất carbon tạo ra từ quá trình quang hợp được sử dụng để cung cấp năng lượng cho thực vật thông qua quá trình hô hấp tế bào, phần còn lại được sử dụng để tổng hợp các hợp chất hữu cơ tham gia kiến tạo đồng thời dự trữ năng lượng cho tế bào và cơ thể thực vật.

- Vai trò của quang hợp ở thực vật đối với các sinh vật khác trên Trái Đất: Quang hợp giải phóng O₂ cung cấp dưỡng khí cho nhiều sinh vật trên Trái Đất, tạo ra chất hữu cơ cung cấp nguyên liệu và năng lượng cho các sinh vật khác.

- Cơ chế của quá trình quang hợp ở các cây trong hình trên không giống nhau. Cụ thể: Pha sáng có diễn biến giống nhau ở tất cả các cây trên. Còn ở pha tối (pha đồng hóa CO₂), lúa nước (a) thực hiện theo chu trình C₃, mía (b) thực hiện theo chu trình C₄ và thanh long (c) thực hiện theo chu trình CAM.

Lý thuyết Quang hợp 

1. Quang hợp là gì?

Quang hợp ở thực vật là quá trình lục lạo hấp thụ và sử dụng năng lượng ánh sáng để chuyển hóa CO₂ và nước thành các hợp chất hữu cơ C₆H₁₂O₆ đồng thời giải phóng O₂.

 

 

2. Vai trò của quang hợp là gì?

• Cung cấp nguồn chất hữu cơ vô cùng đa dạng và phong phú, đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của hầu hết các sinh vật trên Trái Đất
• Cung cấp nguồn chất hữu cơ là nguyên liệu, nhiên liệu cho các ngành công nghiệp, xây dựng, ý dược.
• Cung cấp năng lượng lớn duy trì hoạt động của sinh giới

• Cân bằng O₂/CO₂ trong khí quyển

3. Có mấy nhóm sắc tố quang hợp?

• Diệp lục: tạo màu xanh, là nhóm sắc tố có vai trò quan trọng nhất trong quang hợp.

• Carotenoid: tạo màu vàng, cam, đỏ, gồm 2 loại là xanthophyll và carotene

4. Hệ sắc tố có vai trò gì?

Phân tử sắc tố hấp thụ photon ánh sáng và chuyển thành trạng thái có electron bị kích động. Năng lượng đã bị hấp thụ được truyền cộng hưởng đến phân tử sắc tố khác rồi đến phân tử diệp lục a → biến đổi quang năng thành hóa năng trong ATP và NADPH.

 

5. Quá trình quang hợp ở thực vật diễn ra như thế nào?

Quang hợp diễn ra tại lục lạp theo hai pha: pha sáng (màng thylakoid) và pha tối (chất nên lục lạp).

 

 

Pha sáng:

• Diệp lục hấp thụ ánh sáng và chuyển thành trạng thái kích động electron làm cho 1 số e của diệp lục bật ra khỏi quỹ đạo.
• Dưới tác dụng của ánh sáng nước phân li, giải phóng O₂, e và H+ theo sơ đồ:

 2H₂O → 4H+ + 4e + O₂

• Electron sinh ra bù với e của diệp lục a đã bị mất. H+ tham gia tổng hợp ATP, khử NADP+ thành NADPH

• Như vậy sản phẩm gồm: O2, ATP, NADPH

Pha tối: sử dụng ATP và NADPH do pha sáng cung cấp

• Con đường cố định CO₂ ở thực vật C₃:

 

• Con đường cố định CO₂ ở thực vật C₄:

 

• Con đường cố định CO₂ ở thực vật CAM

 

Thực vật C4 và CAM thích nghi trong điều kiện bất lợi như thế nào?

C4 và CAM có thêm chu trình sơ bộ cố định CO₂, đảm bảo nguồn cung cấp CO₂ cho quang hợp.

6. Các sản phẩm quang hợp có vai trò gì?

 

7. Các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến quang hợp là gì?

• Ánh sáng
• Khí CO₂

• Nhiệt độ

8. Mối quan hệ giữa quang hợp và năng suất cây trồng là gì?

Quang hợp là nhân tố chủ yếu quyết định năng suất cây trồng; 5-10% còn lại là do dinh dưỡng khoáng quyết định.

9. Một số biện pháp kĩ thuật và công nghệ nâng cao năng suất cây trồng thông qua quang hợp là gì?

• Biện pháp kĩ thuật nông học: cung cấp đủ nước, gieo trồng đúng thời vụ,
• Công nghệ nâng cao năng suất cây trồng: sử dụng đèn LED

• Xem thêm một số kiến thức liên quan:
• Lý thuyết Sinh học 11 Bài 4: Quang hợp ở thực vật

Trắc nghiệm Sinh học 11 Bài 4: Quang hợp ở thực vật