Lý thuyết ôn tập chuyên đề Quang hợp ở cơ thể thực vật Sinh học 11

QUANG HỢP Ở CƠ THỂ THỰC VẬT

I. KHÁI QUÁT VỀ QUANG HỢP Ở THỰC VẬT:

1. Phương trình tổng quát:  

                     Năng lượng ánh sáng

6CO₂ + 12CO₂ →→→→→→→→ C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

                                Hệ sắc tố

* Về mặt năng lượng: Quang hợp là quá trình tổng hợp chất hữu cơ (đường glucôzơ) từ các chất vô cơ (CO₂ và H₂O), đồng thời chuyển hoá năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi hệ sắc tố từ thực vật thành năng lượng hóa học tích lũy trong các hợp chất hữu cơ.

* Về bản chất hóa học: Quang hợp là quá trình oxi hóa khử, trong đó, H₂O bị oxi hóa và CO₂ bị khử

2. Vai trò của quang hợp: Quang hợp có 3 vai trò chính sau:

• Tổng hợp khoảng 90 – 95% lượng chất hữu cơ trong cơ thể TV.
• Tích lũy năng lượng: Chuyển hoá quang năng → hoá năng trong trong sản phẩm của quang hợp → nguồn năng lượng duy trì sự sống của sinh giới.
• Điều hoà không khí: hấp thụ CO₂, giải phóng O₂ → giảm ô nhiễm môi trường, giảm hiệu ứng nhà kính, giảm nhiệt độ môi trường.

3. Cơ quan quang hợp:

Tất cả các bộ phận có chứa sắc tố lục ở lá, thân, quả đều có khả năng quang hợp. Nhưng lá là cơ quan chủ yếu thực hiện chức năng QH → hình thái, cấu tạo giải phẫu của lá thích nghi với chức năng QH.

a, Lá – cơ quan quang hợp:

Lá	Cấu tạo	Chức năng
* Hình thái bên ngoài:
Diện tích bề mặt lá	Lớn, mặt phẳng của lá vuông góc với tia sáng mặt trời	Hấp thụ các tia sáng
Phiến lá	Mỏng	Thuận lợi cho khí khuếch tán vào ra dễ dàng
Lớp biểu bì mặt dưới lá	Có nhiều khí khổng	Thuận lợi cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp.
* Giải phẫu hình thái bên trong:
Hệ gân lá (mạng lưới mạch dẫn)	dày đặc, dẫn nước và muối khoáng	Vận chuyển nước và muối khoáng cho quá trình quang hợp và và dẫn các sản phẩm quang hợp đến các cơ quan, các tế bào.
Lớp Cutin		Ánh sáng xuyên qua dễ dàng
Lớp tế bào mô giậu	dày chứa nhiều lục lạp, nằm sát ngay mặt trên lá dưới lớp biểu bì trên, gồm các tế bào xếp sít nhau.	Nhận được nhiều áng sáng
Lớp tế bào mô xốp	Có nhiều khoảng trống gian bào lớn, chứa CO2	Thuận lợi cho khí khuếch tán vào dễ dàng
Hệ thống các khí khổng	ở bề mặt trên và bề mặt dưới lá	Giúp cho CO2, H2O, O2 đi vào và di ra khỏi lá một cách dễ dàng

b. Bộ máy quang hợp:

• Ở VK quang hợp (SV nhân sơ): bộ máy quang hợp = các tấm Tilacoit, chưa có lục lạp.
• Ở đa số các loài tảo, thực vật bậc cao (SV nhân thực) : bộ máy quang hợp = bào quan lục lạp

Lục lạp – bào quan thực hiện chức năng quang hợp 

* Đặc điểm hình thái, số lượng, kích thước:

• Hình thái lục lạp: rất đa dạng: hình võng, hình cốc, hình sao nhưng thường có hình bầu dục để thuận tiện cho quá trình tiếp nhận ánh sáng mặt trời. Khi AS mặt trời quá mạnh, diệp lục có thể xoay bề mặt tiếp xúc nhỏ nhất của mình về phía có ánh sáng.
• Số lượng, kích thước, hàm lượng sắc tố trong lục lạp : rất khác nhau ở các loài thực vật khác nhau:
  • Tảo: mỗi tế bào có khi chỉ có một lục lạp.
  • Đối với thực vật, mỗi tế bào mô giậu (mô đồng hóa) có từ 20 -100 lục lạp.
  • Đường kính trung bình của lục lạp từ 4 - 6µm, dày 2 - 3µm

* Cấu tạo giải phẫu:

Các bộ phận của Lục lạp	Cấu tạo	Chức năng
Màng	Kép	Bao bọc, bảo vệ cấu trúc bên trong và kiểm tra tính thấm của các chất đi ra hoặc đi vào lục lạp.
Các hạt (Grana)	Gồm các hạt Tilacôit chứa hệ sắc tố, các chất truyền điện tử và trung tâm phản ứng.	- Thực hiện pha sáng trong quang hợp. - Xoang Tilacoit là nơi xảy ra phản ứng quang phân li nước và quá trình tổng hợp ATP trong quang hợp.
Chất nền (Strôma)	Là thể keo nhớt, trong suốt, có nhiều enzim cacboxyl hóa.	Thực hiện pha tối trong quang hợp.

* Đối với một số loài thực vật (thuộc nhóm TV C₄), lục lạp có hai loại:

• lục lạp của tế bào mô giậu có grana phát triển đầy đủ.
• lục lạp của tế bào bao bó mạch có grana phát triển không đầy đủ và phần lớn ở dạng bản mỏng tylacoit.

c. Hệ sắc tố quang hợp và tính chất của chúng.

Nhóm sắc tố	Loại sắc tố	T.phần hóa học	Chức năng
Chính (Diệp lục:  Chlorophyl ⇔ sắc tố xanh)	Diệp lục a	C55H72O5N4Mg	- Hấp thụ áng sáng vàng, đỏ, xanh, tím chuyển hóa thành năng lượng ATP, NADPH. - Hấp thụ ánh sáng chủ yếu ở vùng đỏ và vùng xanh tím, trong cùng một cường độ chiếu sáng, thì hiệu quả quang hợp của vùng đỏ > vùng xanh tím.
	Diệp lục b	C55H70O6N4Mg (nhóm – CHO thay thế cho nhóm –CH3 của chlorophyl a)
Phụ (Carôtênôit)	Carôten	C40H56	Hấp thụ ánh sáng, chuyển năng lượng thu được cho diệp lục a.
	Xantophyl	C40H56On (n: 1 → 6)

* Sơ đồ truyền và chuyển hoá NLAS:

          NLAS → Carôtenôit → Diệp lục b → Diệp lục a (ở trung tâm phản ứng) → ATP và NADPH

H: Giải thích tại sao lá cây có màu xanh lục?

→ Do diệp lục a, b hấp thụ hầu hết ánh sáng vùng xanh tím và vùng đỏ để lại vùng xanh lục. Vì vậy, khi nhìn vào lá cây ta thấy chúng có màu xanh lục.

II. MỐI QUAN HỆ GIỮA HAI PHA CỦA QUANG HỢP:

{-- Nội dung phần II. mối quan hệ giữa hai pha của quang hợp của tài liệu chuyên đề Quang hợp ở cơ thể thực vật Sinh học 11 các bạn vui lòng xem ở phần xem online hoặc tải về --}

III. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP

Tên nhân tố	Vai trò	Các biểu hiện
1- CO2	Nguồn cung cấp cacbon cho quang hợp	- Điểm bù CO2: nồng độ CO2 khi QH = Hô hấp. - Điểm bão hòa CO2: nồng độ CO2 để QH đạt cao nhất.
2- Ánh sáng	Nguồn năng lượng cung cấp cho hệ sắc tố	- Điểm bù ánh sáng: là cường độ ánh sáng khi QH = Hô hấp. - Điểm bão hòa ánh sáng: là cường độ ánh sáng để QH đạt cao nhất.
3- Nhiệt độ	Thúc đẩy hay hạn chế hoạt động enzim	- Q10 của pha sáng là 1,1 – 1,4 - Q10 của pha tối 2 – 3 - Nhiệt độ tối thích : 25 – 350C
4- Nước	Là nguyên liệu cơ bản của QH: cung cấp H+, O2, và electron trong pha tối.	- Thoát hơi nước: khí khổng mở tạo điều kiện cho CO2 xâm nhập, điều hòa nhiệt độ. - Nước tham gia vào tốc độ vận chuyển sản phẩm QH.
5- Chất khoáng	Nguyên liệu tạo thành các sản phẩm hữu cơ, cấu trúc sắc tố, enzim	- Ni tơ: có mặt trong diệp lục. - Phốt pho: có mặt trong thành phần ATP, NADPH. - Vi lượng Fe, Cu trong enzim. - Mn xúc tác quang phân li nước.

IV. QUANG HỢP VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG:

{-- Nội dung phần IV. quang hợp và năng suất cây trồng của tài liệu chuyên đề Quang hợp ở cơ thể thực vật Sinh học 11 các bạn vui lòng xem ở phần xem online hoặc tải về --}