Bài 8. Quang hợp ở thực vật

I. KHÁI QUÁT VỀ QUANG HỢP Ở THỰC VẬT

1. Quang hợp là gì?

- Quang hợp là quá trình thực vật hấp thu ánh sáng mặt trời để tạo ra cacbohidrat và ôxi từ khí cacbonic và nước.

- Phương trình tổng quát

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

2. Vai trò của quang hợp

Toàn bộ sự sống trên hành tinh của chúng ta phụ thuộc vào quang hợp, do :

- Sản phẩm quang hợp là nguồn chất hữu cơ làm thức ăn cho sinh vật dị dưỡng và là nguồn nguyên liệu cho công nghiệp, dược liệu chữa bệnh cho con người.

- Năng lượng ánh sáng mặt trời được chuyển hóa thành năng lượng hóa học trong các liên kết hóa học của các sản phẩm quang hợp. Đây là nguồn năng lượng duy trì các hoạt động sống.

- Quang hợp điều hòa không khí : giải phóng ôxi (là dưỡng khí cho sinh vật hiếu khí) và hấp thụ CO2 (góp phần ngăn chặn hiệu ứng nhà kính)

II. LÁ LÀ CƠ QUAN QUANG HỢP

1. Hình thái, giải phẫu của lá thích nghi với chức năng quang hợp

- Đặc điểm giải phẫu hình thái bên ngoài

   + Diện tích bề mặt lá lớn, giúp hấp thụ được nhiều ánh sáng mặt trời

   + Trong lớp biểu bì của mặt lá có khí khổng giúp cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp

- Đặc điểm giải phẫu hình thái bên trong

Hệ gân lá có mạch dẫn gồm mạch gỗ và mạch rây, xuất phát từ bó mạch ở cuống lá đi đến tận từng tế bào nhu mô của lá. Nhờ vậy, nước và ion khoáng đến được từng tế bào để thực hiện quang hợp và vận chuyển sản phẩm quang hợp ra khỏi lá.

- Trong lá có nhiều tế bào chứa những hạt màu lục gọi là lục lạp, là “nhà máy quang hợp” của thực vật.

2. Lục lạp là bào quan quang hợp

Để đảm bảo chức năng quang hợp, lục lạp có những đặc điểm phù hợp:

- Lục lạp thường có hình bầu dục thuận lợi cho việc hấp thu ánh sáng.

- Lục lạp có kích thước nhỏ, thuận lợi cho sự trao đổi chất

- Mỗi lục lạp được bao bọc bởi màng kép, bên trong là chất nền không màu và các hạt nhỏ (grana).

- Mỗi grana có dạng như một chồng tiền xu gồm các túi dẹt, gọi là tilacôit :

   + Màng tilacôit là nơi phân bố hệ sắc tố quang hợp, nơi xảy ra các phản ứng sáng

   + Xoang tilacôit là nơi xảy ra các phản ứng quang phân li nước và quá trình tổng hợp ATP trong quang hợp

   + Chất nền là nơi xảy ra các phản ứng tối.

- Trong lục lạp có chứa ADN enzim và ribôxôm nên nó có khả năng tự tổng hợp prôtêin cần thiết cho mình.

- Số lượng lục lạp trong mỗi tế bào không giống nhau, phụ thuộc vào điều kiện chiếu sáng của môi trường sống và đặc điểm của loài.

3. Hệ sắc tố quang hợp

- Hệ sắc tố quang hợp ở cây xanh bao gồm diệp lục và carôtenôit. Diệp lục có 2 loại chủ yếu là diệp lục a và diệp lục b.

- Lá có màu xanh là do có diệp lục. Carôtenôit tạo nên màu đỏ, da cam, vàng của lá, quả, củ.

- Các sắc tố quang hợp hấp thụ và truyền năng lượng ánh sáng trong hệ sắc tố ứng quang hợp theo sơ đồ sau:

- Carôtenôit → Diệp lục b → Diệp lục a → Diệp lục a ở trung tâm phản ứng

Sau đó, quang năng được chuyển thành hóa năng trong ATP và NADPH