Quang hợp là gì? vai trò của quang hợp? Quang hợp là tên gọi dùng để chỉ tập hợp các phản ứng hóa học được thực hiện bởi thực vật nhằm chuyển đổi năng lượng từ mặt trời thành năng lượng hóa học dưới dạng đường. Cụ thể, thực vật sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời để thúc đẩy phản ứng giữa carbon dioxide và nước nhằm tạo ra đường (glucose) và oxy. Quá trình đó bao gồm rất nhiều phản ứng nối tiếp nhau nhưng phản ứng hóa học tổng thể cho quá trình quang hợp là:
6 CO2 + 6 H2O + ánh sáng → C6H12O6 + 6 O2
(Carbon Dioxide + Nước + Ánh sáng → tạo ra → Glucose + Oxy)
Quang hợp là gì?
Đối với quá trình quang hợp của cây xanh, carbon dioxide xâm nhập vào trong lá qua các khí khổng bằng cách khuếch tán. Nước được hấp thụ qua rễ và được vận chuyển đến lá qua xylem. Năng lượng mặt trời được hấp thụ bởi chất diệp lục trong lá. Các phản ứng quang hợp xảy ra trong lục lạp của thực vật. Ở vi khuẩn quang hợp, quá trình quang hợp diễn ra tại nơi mà diệp lục hoặc một sắc tố liên quan gắn vào màng plasma. Oxy và nước được tạo ra trong quá trình quang hợp thoát qua khí khổng.
Nội dung chính của bài viết:
- Trong quá trình quang hợp, năng lượng từ ánh sáng được sử dụng để chuyển đổi carbon dioxide và nước thành glucose và oxy.
- Các sản phẩm của quang hợp là gì? Cứ 6 carbon dioxide và 6 phân tử nước thông qua quang hợp sẽ cho ra 1 phân tử glucose và 6 phân tử oxy.
Trên thực tế, thực vật dự trữ rất ít glucose để sử dụng ngay lập tức. Các phân tử glucose liên kết với nhau bằng cách khử nước để tạo thành cellulose, cellulose được sử dụng làm vật liệu cấu tạo nên thành tế bào. Việc liên kết với nhau bằng cách khử nước cũng được sử dụng để chuyển đổi glucose thành tinh bột, tinh bột này được thực vật sử dụng để lưu trữ năng lượng.
Quang hợp là gì?
#1. Sản phẩm trung gian của quang hợp là gì?
Phương trình phản ứng hóa học tổng thể của quá trình quang hợp được nêu ở trên chỉ là một bản tóm tắt của một loạt các phản ứng hóa học. Những phản ứng này xảy ra trong 2 giai đoạn. Chuỗi các phản ứng sáng và chuỗi các phản ứng tối. Các phản ứng trong chuỗi phản ứng sáng yêu cầu cần phải có ánh sáng xúc tác mới có thể diễn ra, trong khi đó các phản ứng tối được kiểm soát bởi các enzyme. Chúng không đòi hỏi chỉ xảy ra trong bóng tối như tên gọi của nó – mà đơn giản chỉ là chúng không phụ thuộc vào ánh sáng.
Các phản ứng trong chuỗi phản ứng sáng hấp thụ ánh sáng và khai thác năng lượng để truyền điện năng. Hầu hết các sinh vật quang hợp đều có khả năng phát sáng, mặc dù có một số sử dụng ánh sáng hồng ngoại. Sản phẩm của những phản ứng này là adenosine triphosphate ( ATP ) và reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH). Trong tế bào thực vật, các phản ứng phụ thuộc vào ánh sáng xảy ra trong màng thylakoid lục lạp. Phản ứng tổng thể cho chuỗi các phản ứng sáng là:
2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3 Pi + ánh sáng → 2 NADPH + 2 H+ + 3 ATP + O2
Trong giai đoạn tối, ATP và NADPH cuối cùng làm giảm carbon dioxide và các phân tử khác. Carbon dioxide từ không khí được “cố định” thành một dạng có thể sử dụng về mặt sinh học, chính là glucose. Ở thực vật, tảo và vi khuẩn lam, các phản ứng tối được gọi là chu trình Calvin. Vi khuẩn có thể sử dụng các phản ứng khác nhau, bao gồm cả chu trình Krebs ngược. Phản ứng tổng thể cho chuỗi các phản ứng độc lập với ánh sáng của cây (chu trình Calvin) là:
3 CO2 + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H+ → C3H6O3 -phosphate + 9 ADP + 8 Pi + 6 NADP+ + 3 H2O
Trong quá trình cố định carbon, sản phẩm ba carbon của chu trình Calvin được chuyển đổi thành sản phẩm carbohydrate cuối cùng.
Quá trình quang hợp
#2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ quang hợp là gì?
Giống như bất kỳ phản ứng hóa học nào, sự sẵn có của các chất phản ứng quyết định lượng sản phẩm có thể được tạo ra. Hạn chế sự sẵn có của carbon dioxide hoặc nước làm chậm quá trình sản xuất glucose và oxy. Ngoài ra, tốc độ của các phản ứng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và sự sẵn có của các khoáng chất có thể cần thiết trong các phản ứng trung gian.
Sức khỏe tổng thể của cây (hoặc sinh vật quang hợp khác) cũng đóng một vai trò nhất định. Tốc độ của các phản ứng trao đổi chất được xác định một phần bởi sự trưởng thành của sinh vật, cho dù cây đó đang ra hoa hay quả.
#3. Những chất nào không phải là một trong những sản phẩm của quang hợp?
Nếu bạn được hỏi về quang hợp trong một bài kiểm tra, bạn có thể được yêu cầu xác định các sản phẩm của phản ứng. Điều đó khá dễ phải không? Một dạng khác của câu hỏi là “những chất nào sau đây không phải là một trong những sản phẩm của quang hợp?”. Thật không may, đây thường không phải là một câu hỏi mở mà bạn có thể dễ dàng trả lời là “sắt” hoặc “xe hơi” hoặc “mẹ của bạn”. Thông thường đây là một câu hỏi trắc nghiệm, liệt kê các phân tử là chất phản ứng hoặc sản phẩm của quá trình quang hợp. Câu trả lời là bất kỳ sự lựa chọn nào ngoại trừ glucose hoặc oxy.
Một dạng câu hỏi nữa mà bạn cũng có thể gặp là: “xác định những chất không phải là sản phẩm của chuỗi các phản ứng sáng hoặc chuỗi phản ứng tối”. Vì vậy, bạn nên biết các chất tham gia phản ứng và sản phẩm của các phương trình tổng thể quang hợp, chuỗi phản ứng sáng và chuỗi phản ứng tối.
Trên đây là toàn bộ những thông tin cơ bản liên quan đến quá trình quang hợp có thể giúp bạn dễ dàng trả lời câu hỏi quang hợp là gì cũng như các câu hỏi liên quan đến quá trình này trong phạm vi bộ môn hóa học. Chúc các bạn học tập hiệu quả!
