BÀI GIẢNG SINH LÝ THỰC VẬT - CHƯƠNG 3

QUANG HỢP 3.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ QUANG HỢP Quang hợp là nguồn duy nhất tổng hợp chất hữu cơ từ các chất vô cơ cung cấp cho mọi sinh vật trên trái đất sử dụng. Quang hợp là nguồn gốc tạo ra năng suất của cây trồng, là mục đích của trồng trọt. Các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng năng suất cây trồng chỉ thực sự có hiệu quả khi tác động đến quá trình quang hợp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI GIẢNG SINH LÝ THỰC VẬT - CHƯƠNG 3 Chương 3 QUANG H ỢP 3.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ QUANG HỢP Quang hợp là nguồn duy nhất tổng hợp chất hữu cơ từ c ác ch ất vô cơ c ung cấpcho mọi sinh vật trên trái đ ất sử dụng. Quang hợp là nguồn gốc tạo ra năng suất củacây trồng, là m ục đích của trồng trọt. Các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng năng suấtcây trồng chỉ thực sự có hiệu quả khi tác động đến quá trình quang hợp. 3.1.2. Định nghĩa C húng ta có thể định nghĩa về quá trình quang hợp theo hai cách sau đây: - Trên quan điểm trao đổi chất: Q uang hợp là quá trình tổng hợp chất hữu cơtừ những chất vô cơ đơn giản là CO2 và H2O với sự tham gia của diệp lục và nguồnnăng lượng ánh sáng mặt trời . Theo Timiriazev.K.A: “Mọi chất hữu cơ dù chúng đa d ạng đến đâu và có ởchỗ n ào, ở thực vật, động vật và con người, đều đ ã đi qua lá, đ ã hình thành từ cácchất do lá chế tạo ra. Ngo ài lá xanh ra hay đúng hơn là các h ạt diệp lục, trong tựnhiên không có phòng thí nghiệm n ào có th ể tạo ra chất hữu cơ từ chất vô cơ.Trong mọi cơ quan và cơ thể khác, chất hữu cơ chỉ được chuyển hóa và cải biến ”. - Trên quan điểm trao đổi năng lượng: Quang hợp l à quá trình biến đổi nguồnnăng lượng ánh sáng mặt trời m à c ây hấp thu đư ợc th ành dạng năng lượng hóa họctích lũy trong các hợp chất hữu cơ. Theo Kamen.M.D, “Quang h ợp là quá trình cơ bản và độc nhất trong tựnhiên. Trong đó cây xanh có kh ả năng chuyển năng lượng bức xạ ánh sáng mặt trờiở bước sóng nh ìn thấy (380 – 780 nm) thành năng lượng hóa học. Nhờ năng lượngnày mà CO2 kết hợp được với H+ phân ly từ nước tạo thành các hợp chất hữu cơ vàthải ra khí O2”. Theo Clayton.R.K: “Quang h ợp là một chuỗi quá trình trong đó năng lượngđiện tử chuyển th ành năng lượng hóa học tự do, tham gia xây dựng trong quá trìnhsinh lý”. + P hương trình tổng quát của quang hợp: Diệp lục 6CO2 + 6H2ONăng lượng ánh sáng mặt trời C6H12O6 + 6O2 Như vậy, nhờ năng l ượng ánh sáng mặt trời mà cây xanh đ ã biến đổi phân tửCO2 tạo th ành đư ờng hexose. Về bản chất hóa học thì quang hợp là quá trình oxihóa kh ử, trong đó H2O bị oxy hóa và CO2 bị khử, năng lượng d ùng cho quá trìnhnày là quang năng và sản phẩm tạo ra l à các hợp chất hữu cơ. - Quá trình quang hợp được tiến h ành qua các giai đoạn sau: 50 - Giai đo ạn 1: Diệp lục hấp thu năng lượng ánh sáng mặt trời và chuyển sangtrạng thái kích động điện tử, đồng thời xảy ra những biến đổi quang lý. - Giai đoạn 2: Quá trình quang hóa khởi nguyên sử dụng năng lượng lượng tửdo sắc tố hấp thu biến thành những tác nhân oxy hóa khử liên tiếp. - Giai đo ạn 3: Tạo nên ch ất khử NADPH2 và ATP nhờ quá trình quangphosphoryl hóa. Giai đo ạn này xảy ra quang phân ly n ước cung cấp H+, e- và O2. - Giai đoạn 4: Sử dụng NADPH2 và ATP khử CO2 tạo ra sản phẩm hữu cơ đầutiên của quá trình quang hợp (glucose). - Giai đo ạn 5: Sử dụng các sản phẩm của quá trình khử CO2 để tổng hợp nênchất hữu cơ tiếp theo hoặc hô hấp tạo năng lượng cho tế bào hoạt động. Các giai đo ạn này diễn ra qua ba quá trình: Quang lý, quang hóa và tổng hợ pchất hữu cơ. Hình 3.1. Sơ đồ chuyển hóa năng lượng trong cơ thể thực vật 3.1.2. Ý nghĩa của quang hợp Quang hợp không chỉ có ý nghĩa đối với cây xanh m à còn với to àn bộ thế giớisinh vật. - Đối với đời sống thực vật, quang hợp l à quá trình sinh l ý quan trọng có vaitrò quyết định đến mọi hoạt động sống c ủa cây. Quang hợp đ ã chuyển nguồn nănglượng ánh sáng thành năng lượng hóa học đ ể tổng hợp các hợp chất hữu c ơ. Cáchợp chất hữu cơ sử dụng trong hô hấp t ạo năng lượng dạng ATP cung cấp cho mọihoạt động sống của cơ thể. C ác h ợp chất hữu cơ còn sử dụng để xây dựng cấu trúccủa tế bào, c ủa cơ thể, l àm nguyên liệu cho các quá trình trao đổi chất, bù đ ắp sựhao hụt chất hữu cơ mà cây đ ã tiêu dùng cho quá trình hô hấp. Không có quang hợpthì thực vật không có vật chất và năng lượng để tồn tại, sinh trư ởng và phát triển. - Đối với thế giới sinh vật, nhờ quang hợp m à thực vật đóng vai trò sinh vậtsản xuất, tạo ra các chất hữu c ơ cung cấp cho sinh vật khác sử dụng. Quang hợp lànguồn duy nhất tổng hợp c hất hữu cơ từ chất vô cơ đ ể nuôi sống mọi sinh vật trêntrái đất. 51 - Đối với con người, quang hợp có ý nghĩa nhiều mặt: Q uang hợp cung cấp thứcăn, nguyên vật liệu cho sản xuất, nguồn năng lượng,… phục vụ cho đời sống conngười (lương thực, thực phẩm, d ược phẩm, gỗ, bông, sợi, củi, than đá, dầu mỏ, khíđốt…). Có thể nói, sản phẩm quang hợp có mặt mọi nơi và đóng vai trò quan trọngtrong đời sống của con người. - Về mặt vũ trụ: Quang hợp làm sạch bầu không khí, đảm bảo cho tỷ lệ CO2/O2trong khí quyển cân b ằng và ổn định, bảo vệ môi tr ...