Những khái niệm chung về quang hợp

Khái niệm quang hợp Quang hợp là một khái niệm tổng quát về quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp chất hữu cơ từ CO2 xảy ra trong cơ thể thực vật. Phương trình tổng quát của quang hợp là: CO2 + H2X
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Những khái niệm chung về quang hợp Chương 15 QUANG HỢP 15.1. Những khái niệm chung về quang hợp 15.1.1. Khái niệm quang hợp Quang hợp là một khái niệm tổng quát về quá trình sử dụng năng lượng ánh sángđể tổng hợp chất hữu cơ từ CO2 xảy ra trong cơ thể thực vật. Phương trình tổng quát của quang hợp là: AS CO2 + H2X C6H12O6 + X Sắc tố Trong đó: X là S đối với sinh vật quang khử. X là O2 đối với sinh vật quang hợp. Dựa vào bản chất của quá trình, người ta chia quang hợp ra hai giai đoạn: - Giai đoạn xảy ra cần ánh sáng → pha sáng. - Giai đoạn xảy không cần ánh sáng → pha tối. 15.1.2. Các hình thức tiến hoá của quang hợp Quang hợp là hình thức dinh dưỡng cao nhất của sinh vật tự dưỡng. Để có quanghợp ngày nay, sinh vật tự dưỡng đã trải qua nhiều giai đoạn tiến hoá. - Hoá năng hợp: đây là nhóm sinh vật tự dưỡng tiến hoá thấp nhất. Nhóm sinh vậtnày (vi khuẩn) sử dụng năng lượng của các phản ứng hoá học xảy ra trong cơ thể để tổnghợp chất hữu cơ từ CO2 và H2S. - Quang khử: nhóm sinh vật quang khử có mức tiến hoá cao hơn nhóm hoá nănghợp. Nhóm sinh vật này (các nhóm tảo, vi khuẩn) có khả năng tổng hợp chất hữu cơ từCO2 và H2S nhờ năng lượng ánh sáng. - Quang hợp xảy ra ở thực vật bậc cao là hình thức tiến hoá cao nhất của sinh vậttự dưỡng. 15.1.3. Ý nghĩa quang hợp Quang hợp là quá trình sinh lý trung tâm của thực vật, có ý nghĩa quan trọng vềnhiều mặt. - Trước hết, quang hợp có vai trò quan trọng đến các hoạt động sống của thực vật.Quang hợp chuyển hoá năng lượng ánh sáng thành năng lượng hoá học dự trữ trong cơthể. Nhờ hô hấp, năng lượng hoá học được chuyển hoá thành ATP cung cấp cho mọi hoạtđộng sống của cơ thể. Quang hợp tổng hợp các chất hữu cơ để xây dựng nên cơ thể vàlàm nguyên liệu cho các hoạt động sống. Quang hợp còn có ý nghĩa quyết định sự tồn tại của sinh giới. Nhờ có quang hợp,thực vật mới đóng vai trò của sinh vật sản xuất, làm nhiệm vụ cung cấp nguồn vật chất vànăng lượng cho các nhóm sinh vật khác. Đối với con người, quang hợp còn có ý nghĩa quan trọng đặc biệt. Quang hợp cungcấp nguyên liệu, nhiên liệu, lương thực, thực phẩm, dược phẩm.... cho nhu cầu của conngười. Quang hợp còn có ý nghĩa lớn lao với môi trường. Nhờ có quang hợp mà tỷ lệCO2/O2 trong không khí ổn định, nhờ đó sự sống được duy trì. Nếu không có quang hợpsử dụng CO2 thì lượng CO2 khổng lồ được thải ra hàng ngày qua các hoạt động sống củasinh vật (hô hấp, thối rữa ....) do hoạt động của các ngành công nghiệp, do đốt cháy ... sẽlàm cho lượng CO2 trong khí quyển tăng, gây nên hiện tượng hiệu ứng lồng kính có thểdẫn đến thảm hoạ về môi trường. 15.2. Cơ chế quang hợp 15.2.1. Pha sáng quang hợp 15.2.1.1. Đặc tính quang hoá của ánh sáng Ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng vô tận cung cấp cho nhu cầu của quanghợp. Một đặc tính quan trọng của ánh sáng là mang năng lượng. Năng lượng của ánhsáng được tính theo phương trình của Einstein: E = hγ = hC/λ Trong đó: E: năng lượng của Photon (eV) hay của Einstein (Kcalo). h: hằng số Planck (6,625.10-34 J.s). γ: tần số ánh sáng. λ: bước sóng ánh sáng (nm). C: tốc độ ánh sáng (3.1010 cm/s). Từ công thức trên, chúng ta có thể tính được năng lượng của các tia sáng khácnhau. Năng lượng được tính theo đơn vị eV hay Kcalo. Các trị số năng lượng của ánh sáng E/Photon E/Einstein λ (nm) γ Photon /Kcalo TT (eV) (Kcalo) 0.83.1023 1 400 760 3,12 71 1.05.1023 2 500 600 2,50 57 1,25.1023 3 600 500 2,08 48 1,44.1023 4 700 428 1,78 42 Qua các trị số cho thấy năng lượng của ánh sáng tỷ lệ với λ. Trong vùng ánh sángsinh lý (380 - 800 nm), tia đỏ có năng lượng bé nhất, ngược lại số Photon/Kcalo lại lớnnhất. Một tính chất rất quan trọng khác của ánh sáng là nhờ mang năng lượng nên ánh sángcó tính chất quang hoá. Đó là khả năng gây ra những biến đổi lý hoá của các chất khi cácphân tử hấp thu được các Photon. Các phân tử khi nhận năng lượng từ Photon truyền cho sẽchuyển sang trạng thái giàu năng lượng hơn - đó là trạng thái hoạt hoá hay trạng thái kíchđộng điện tử. Từ ...