HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM : QUANG HỢP Ở THỰC VẬT

👉Theo dõi Fanpage để nhận các kèo kiếm tiền miễn phí. Bấm vào đây
👉Tham gia Kênh Telegram theo dõi kèo kiếm COIN => Bấm vào đây
👉Tự đăng ký tài khoản chứng khoán miễn phí online - Bấm vào đây để đăng ký

HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT:  QUANG HỢP Ở THỰC VẬT

1. Khái niệm về quang hợp

a. Khái niệm

    - Khái niệm: Quang hợp là quá trình cây xanh hấp thụ năng lượng ánh sáng bằng hệ sắc tố của mình và sử dụng năng lượng này để tổng hợp chất hữu cơ (đường glucôzơ) từ các chất vô cơ (CO₂ và H₂O).

b. Vai trò của quá trình quang hợp

    - Quang hợp tạo ra hầu như toàn bộ các chất hữu cơ trên trái đất.

    - Hầu hết các dạng năng lượng sử dụng cho các quá trình sống của các sinh vật trên trái đất ( năng lượng hoá học tự do - ATP) đều được biến đổi từ năng lượng ánh sáng mặt trời (năng lượng lượng tử) do quá trình quang hợp.

    - Quang hợp giữ trong sạch bầu khí quyển: Hàng năm quá trình quang hợp của các cây xanh trên trái đất đã hấp thụ 600 tỉ tấn khí CO₂ và giải phóng 400 tỉ tấn khí O2 vào khí quyển. Nhờ đó tỉ lệ CO₂ và O trong khí quyển luôn được giữ cân bằng (CO₂: 0,03%, O₂: 21%), đảm bảo cuộc sống bình thường trên trái đất.

c. Bản chất hoá học và khái niệm hai pha của quang hợp:

Quang hợp gồm:

  - Quá trình oxy hoá H₂O nhờ năng lượng ánh sáng. Đây là giai đoạn gồm các phản ứng cần ánh sáng, phụ thuộc vào ánh sáng, gọi là pha sáng của quang hợp. Pha sáng hình thành ATP, NADPH và giải phóng O₂.

   - Quá trình khử CO2 nhờ ATP và NADPH do pha sáng cung cấp. Đây là giai đoạn gồm các phản ứng không cần ánh sáng, nhưng phụ thuộc vào nhiệt độ, gọi là pha tối của quang hợp. Pha tối hình thành các hợp chất hữu cơ, bắt đầu là đường glucôzơ.

2. Bộ máy quang hợp

 a. Lá - cơ quan quang hợp

   * Hình thái, cấu trúc của lá liên quan đến chức năng quang hợp.

- Lá dạng bản và có đặc tính hướng quang ngang

- Lá có một hoặc hai lớp mô giậu ở mặt trên và mặt dưới lá ngay sát lớp biểu bì chứa lục lạp thực hiện chức năng quang hợp

- Lá có lớp mô khuyết với khoảng gian bào lớn,nơi chứa nguyên liệu quang hợp

- Lá có hệ thống mạch dẫn dày đặc để dẫn sản phẩm quang hợp đi các cơ quan khác

- Lá có hệ thống khí khổng ở cả mặt trên và mặt dới để trao đổi khí trong quá trình quang hợp.

b. Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp

   Cấu trúc của lục lạp thích ứng với việc thực hiện hai pha của quang hợp: pha sáng thực hiện trên cấu trúc hạt, pha tối thực hiện trên thể nền.

c. Hệ sắc tố quang hợp

- Nhóm sắc tố chính - clorophin.

- Clorophin a: C₅₅ H₇₂ O₅ N₄ Mg  

- Clorophin b: C₅₅ H₇₀ O₆ N₄ Mg

- Nhóm sắc tố phụ - Carotenoid

- Caroten: C₄₀ H₅₆            

- Xanthophin: C₄₀ H₅₆O_(1-6)

- Nhóm sắc tố của thực vật bậc thấp - phycobilin:         

- Phycoerythrin:         C₃₄ H₄₇ N₄ O₈  

- Phycoxyanin:          C₃₄ H₄₂ N₄ O9  

* Vai trò của các nhóm sắc tố trong quang hợp:

- Nhóm Clorophin hấp thụ ánh sáng chủ yếu ở vùng đỏ và vùng xanh tím chuyển năng lượng thu được từ các phôton ánh sáng cho quá trình quang phân ly H₂O và cho các phản ứng quang hóa để hình thành ATP và NADPH.

- Nhóm Carotenoit sau khi hấp thụ ánh sáng, đã truyền năng lượng thu được dưới dạng huỳnh quang cho Clorophin.

- Nhóm Phycobilin hấp thụ ánh sáng ở vùng sóng ngắn, sóng có thể tới được nơi sinh sống của rong, rêu, tảo,…( dưới tán rừng hoặc dưới các lớp nước sâu )

3. Cơ chế quang hợp

a. Pha sáng

- Trong pha này hệ sắc tố thực vật hấp thụ năng lượng của các phôtôn ánh sáng và sử dụng năng lượng này cho các quá trình: quang hoá sơ cấp, quang phân li nước và photphorin hoá quang hoá.

- Có thể tóm tắt pha sáng bằng các phản ứng sau:

   + Phản ứng kích thích chlorophin: chl + h√ = chl* = chlí

(chl-trạng thái bình thường, chl*-trạng thái kích thích, chlí-trạng thái bền thứ cấp).

   + Phản ứng quang phân li nước:

4 chl* + 2 H₂O ® 4chlH+ + 4e + O2

   + Phản ứng quang hoá sơ cấp (được thực hiện bằng hai hệ quang hoá PSI và PSII) và photphorin hoá quang hoá:

  12 H₂O +18ADP + 18Pv + 12NADP ® 18ATP + 12NADPH2 +6O2

b. Pha tối

- Trong pha này ATP và NADPH hình thành từ pha sáng được sử dụng để khử CO₂ tạo ra chất hữu cơ đầu tiên - đường glucôzơ. Pha tối được thực hiện bằng ba chu trình ở ba nhóm  thực vật khác nhau: thực vật C₃, thực vật C₄ và thực vật CAM (viết tắt từ cụm từ Crassulacean Acid Metabolism - trao đổi acit ở họ Thuốc bỏng).

- Quang hợp ở các nhóm thực vật C_3., C₄ và CAM đều có một điểm chung là giống nhau ở pha sáng, chúng chỉ khác nhau ở pha tối - tức là pha cố định CO₂ và tên gọi thực vật C_3., C₄ là gọi theo sản phẩm cố định CO₂ đầu tiên, còn thực vật CAM là gọi theo đối tượng thực vật có con đường cố định CO₂ này.

4. Ảnh hưởng của nhân tố môi trường đến quang hợp

a. Quang hợp và nồng độ CO₂

- CO2 trong không khí là nguồn cung cấp cacbon cho quang hợp. Nồng độ CO2 trong không khí quyết định vận tốc của quá trình quang hợp.

- Điểm bù CO₂: Nồng độ CO₂ tối thiểu để cường độ quang hợp và cường độ hô hấp bằng nhau.

- Điểm bão hoà CO₂: Nồng độ CO₂ tối đa để cường độ quang hợp đạt cao nhất.

b. Quang hợp và ánh sáng

* Cường độ ánh sáng

- Điểm bù ánh sáng: Cường độ ánh sáng tối thiểu để cường độ quang hợp và hô hấp bằng nhau.

- Điểm bão hoà ánh sáng: Cường độ ánh sáng cực đại để cường độ quang hợp đạt cực đại.

* Về thành phần quang phổ ánh sáng:

Nếu cùng một cường độ chiếu sáng thì ánh sáng đơn sắc màu đỏ sẽ có hiệu quả quang hợp lớn hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh tím.

c. Quang hợp và nhiệt độ

- Hệ số nhiệt Q10 đối với pha sáng là: 1,1- 1,4,đối với pha tối là: 2-3.

- Cường độ quang hợp phụ thuộc rất chặt chẽ vào nhiệt độ. Sự phụ thuộc giữa nhiệt độ và quang hợp theo chiều hướng như sau: khi nhiệt độ tăng thì cường độ quang hợp tăng rất nhanh và thường đạt cực đại ở 25 - 350C rồi sau đó giảm mạnh đến 0.

d. Quang hợp và nước

- Hàm lượng nước trong không khí, trong lá ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước,do đó ảnh hưởng đến độ mở khí khổng,tức là ảnh hưởng đến tốc độ hấp thụ CO2 vào lục lạp.

- Nước ảnh hởng đến tốc độ sinh trưởng và kích thước của bộ máy đồng hoá.

- Nước ảnh hưởng đến tốc độ vận chuyển các sản phẩm quang hợp

- Hàm lượng nước trong tế bào ảnh hưởng đến độ hidat hoá của chất nguyên sinh và do đó đến điều kiện làm việc của hệ thống enzim quang hợp

- Quá trình thoát hơi nước đã điều hoà nhiệt độ của lá,do đó ảnh hưởng đến quang hợp

- Sau cùng nước là nguyên liệu trực tiếp cho quang hợp với việc cung cấp H+ và e cho

phản ứng sáng.

5. Quang hợp và năng suất cây trồng

a. Quang hợp quyết định năng suất cây trồng

    Quang hợp là quá trình cơ bản quyết định năng suất cây trồng. Phân tích thành phần hoá học trong sản phẩm thu hoạch của cây trồng ta sẽ có các số liệu sau: C: 45%, O: 42-45%, H: 6,5% chất khô. Tổng ba nguyên tố này chiếm 90-95% khối lượng chất khô. Phần còn lại: 5-10% là các nguyên tố khoáng. Rõ ràng là 90-95% sản phẩm thu hoạch của cây lấy từ CO₂ và H₂O thông qua hoạt động quang hợp.

b. Các biện pháp nâng cao năng suất cây trồng thông qua quang hợp

    Đã có nhiều nghiên cứu làm sáng tỏ mối quan hệ giữa hoạt động của bộ máy quang hợp và năng suất cây trồng. Nhitriporovich- nhà Sinh lí thực vật người Nga đã đưa ra biểu thức năng suất cho mối quan hệ này:

Nkt = (FCO₂.L.Kf .Kkt)n

Nkt : năng suất kinh tế-phần chất khô tích luỹ trong cơ quan kinh tế

FCO2: khả năng quang hợp gồm: cường độ quang hợp (mg CO2/dm2 lá.giờ) và hiệu suất quang hợp (gam chất khô/m2lá.ngày).

L: diện tích quang hợp, gồm chỉ số diện tích lá (m2 lá/m2 đất) và thế năng quang hợp (m2 lá.ngày).

Kf: hệ số hiệu quả quang hợp - tỷ số giữa phần chất khô còn lại và tổng số chất khô quang

hợp được.

Kkt: hệ số kinh tế - tỷ số giữa số chất khô tích luỹ trong cơ quan kinh tế và tổng số chất khô quang hợp được.

n: thời gian hoạt động của bộ máy quang hợp.

Từ biểu thức trên chúng ta thấy rằng: năng suất cây trồng phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Khả năng quang hợp của giống cây trồng (FCO2).

- Nhịp điệu sinh trưởng của bộ máy quang hợp (L).

- Khả năng tích luỹ chất khô vào cơ quan kinh tế (Kf, Kkt).

- Thời gian hoạt động của bộ máy quang hợp (n).

c. Triển vọng của năng suất cây trồng

    Trong tương lai với sự tiến bộ của các phương pháp chọn, lai tạo giống mới , với sự hoàn thiện các biện pháp kĩ thuật canh tác, chắc chắn việc nâng cao năng suất  cây trồng ở một đất nước giầu ánh sáng như nước ta sẽ có triển vọng rất to lớn

Một số câu hỏi 

Câu 1. Để phân biệt thực vật C₃ và C₄ người ta làm thí nghiệm sau:

TN1: Đưa cây vào chuông thủy tinh kín và chiếu sáng liên tục.

TN2: Trồng cây trong nhà kín có thể điều chỉnh được nồng độ O₂.

TN3: Đo cường độ quang hợp ở các điều kiện ánh sáng cao, nhiệt độ cao. (mgCO₂/dm²lá.giờ).

Hãy phân tích nguyên tắc của các thí nghiệm nói trên.

Xem đáp án tại đây

Câu 2. ( Đề Thi HSG Hà Tĩnh - 2013)

a. Điểm bù ánh sáng là gì? Có thể sử dụng điểm bù ánh sáng để xác định cây ưa bóng và cây ưa sáng được không? Giải thích.

a. Mặc dù diện tích lỗ khí của toàn bộ khí khổng chỉ gần bằng 1% diện tích của lá, nhưng lượng nước thoát ra khỏi khí khổng lại lớn hơn lượng nước thoát qua bề mặt lá nhiều lần. Tại sao vậy? 

Xem đáp án tại đây

Câu 3. (Đề  HSG 2009 – 2010):

     a. Điểm bù ánh sáng quang hợp là gì? Điểm bù ánh sáng của cây ưa sáng và cây ưa bóng khác nhau như thế nào? Giải thích?

     b. Điểm bão hoà CO₂ là gì? Sự bão hoà CO₂ xảy ra trong điều kiện tự nhiên không?

Câu 4. Đặc điểm cấu trúc nào của lục lạp thích ứng với việc thực hiện hai pha của quá trình quang hợp?

Câu 5. Diệp lục và sắc tố phụ của cây xanh có vai trò như thế nào trong quang hợp?5

Xem đáp án tại đây

Câu 6. a. Ánh sáng dưới tán cây khác ánh sáng nơi quang đãng về cường độ hay thành phần quang phổ? Hai loại as nói trên thích hợp với những nhóm thực vật nào? Tại sao?

             b. Hô hấp sáng có ảnh hưởng gì đối với cây hay không? Tại sao?

            c. Những cây lá màu đỏ có quang hợp không? Tại sao?

Xem đáp án tại đây

Câu 7. Tại sao các biện pháp bảo quản nông sản, thực phẩm, rau quả đều nhằm mục đích giảm thiểu cường đọ hô hấp. Có nên giảm cường độ hô hấp đến 0 không? Vì sao?

Xem đáp án tại đây

Câu 8. Hô hấp sáng là gì? Hô hấp sáng xảy ra ở nhóm thực vật nào, ở các cơ quan nào? Nguồn gốc nguyên liệu  và sản phẩm cuối cùng của hô hấp sáng?

Xem đáp án tại đây

Câu 9. Ở cây mía có những loại lục lạp nào? Phân tích chức năng của mỗi loại lục lạp đó trong quá trình cố định CO₂?

Xem đáp án tại đây

Câu 10.  - Tại sao nói quá trinh đồng hoá CO₂ ở thực vật C₃, C₄, CAM đều phải trải qua chu trình Canvin?

              - Sự điều hoà chu trình Canvin có ý nghĩ như thế nào?

              - Loại enzim nào quan trọng nhất trong việc điều hoà chu trình Canvin?

Xem đáp án tại đây

Câu 11. Trong mµng thylacoit cña lôc l¹p cã 2 hÖ thèng quang ho¸: PS I vµ PS II

a. PS I hay PS II hoÆc c¶ hai chøa s¾c tè hÊp thô ¸nh s¸ng. §ã lµ nh÷ng nhãm s¾c tè nµo ?

b. Quang ph©n ly H₂O x¶y ra ë ®©u,s¶n phÈm cña chóng lµ g× ? S¶n phÈm nµo ®­­îc sö dông cho ph¶n øng s¸ng ?

c. Mét sè vi khuÈn quang hîp kh«ng cã qu¸ tr×nh quang ph©n ly H₂O mµ ph©n huû c¸c hîp chÊt kh¸c. H·y chän mét hîp chÊt ®óng trong c¸c hîp chÊt sau ®©y : H₂S, CH₄, Na₂SO₄, C₂H₄

Xem đáp án tại đây

Câu 11. C©y cèi cã thÓ ®iÒu chØnh sè l­­îng vµ chÊt l­­îng ¸nh s¸ng chiÕu vµo nã ®­­îc kh«ng ? B»ng c¸ch nµo
Xem đáp án tại đây

Nên tham khảo
>> Top 10 cuốn sách hay ôn thi THPT QG tổ hợp KHTN
>> Top 10 máy tính bỏ túi cho học sinh được phép mang vào phòng thi
>> Xem đầy đủ kiến thức sinh học 11 tại đây

Mỗi ngày mở ra học 1 lần, kiên trì sẽ thành công

Nếu thấy hay và có ích, hãy Share cho bạn bè cùng học

Sinh học, SInh học 11, Danh mục kiến thức, Kiến thức, Kiến thức THPT, Lớp 11, Thực vật, SInh lí thực vật

Có thể bạn quan tâm các kênh kiếm tiền online

↪Tham gia kênh telegram chuyên nhận kèo kiếm tiền miễn phí

I.Đào coin - Tiền điện tử miễn phí

↪Đào Coin bằng điện thoại hoàn toàn miễn phí- Kiếm tiền trong khi ngủ

II. Đăng ký tài khoản - nhận coin, tiền điện tử (Nhận coin sàn)

↪Đăng ký tài khoản - nhận coin sàn miễn phí - giữ chặt để bán

III. Sàn giao dịch Coin

↪Link đăng ký sàn Coinsavi vừa đào coin sàn vừa giao dịch 320 loại coin

↪Link đăng ký Sàn REMITANO

↪Link đăng ký sàn BINANCE - Sàn giao dịch tiền điện tử số 1 thế giới

↪Link đăng ký sàn MEXC (MXC)- Sàn giao dịch tiền điện tử list nhiều coin mới

↪Link đăng ký sàn OKX - Ví web3

↪Link đăng ký sàn HUOBI - Sàn giao dịch coin hàng đầu thé giới

↪Link đăng ký sàn VNDC- Sàn giao dịch tiền điện tử Việt Nam

↪Link đăng ký sàn ATTLAS- Sàn giao dịch tiền điện tử Việt Nam

↪Link đăng ký sàn Bybit- Sàn giao dịch tiền điện tử mới nhiều ưu đãi

↪Link đăng ký sàn Gate - Sàn giao dịch tiền điện tử list nhiều coin mới

↪Link đăng ký sàn Gate - Sàn giao dịch tiền điện tử list nhiều coin mới

V. Chứng khoán

↪Hướng dẫn mở tài khoản chứng khoán trên điện thoại - Ở nhà cũng mở được để kiếm tiền mọi noi mọi lúc

Tham gia kênh Telegram theo dõi kèo kiếm coin miễn phí=> Bấm vào đây
Tìm hiểu những rủi ro khi giao dịch P2P - Bấm vào đây

👉Bấm Like để nhận các kèo kiếm tiền miễn phí

#BNB #BSC #claim #airdrop #bnb #cake #smartchain #airdropclaim #airdropclaimtoken #airdropclaimtamil #airdropclaimsinhala #airdropclaimcheck #airdropclaimfree #booyahappairdropclaim #1inchairdropclaim #coinmarketcapairdropclaim #freefireairdrop #claimairdroptokens #claimairdropfree #claimairdrops #claimairdroptrustwallet #claimairdropspa #claimairdropmetamask #claimairdropbsc#claimairdropbinance; #chung khoan; # mo tai khoan chung khoan; # mo tai khoan chung khoan online; # giao dich chung khoan; # chung khoan MBS; #MBS; #Đào coin; #đào coin bằng điện thoại;#BTC;#Bitcoin;#Tiền điện tử; # Tiền ảo