- Quang hợp ở thực vật là quá trình trong đó năng lượng ánh sáng mặt trời được diệp lục hấp thụ để tạo ra cacbohiđrat và ôxi từ khí CO2 và H2O. Show - Phương trình tổng quát: ASMT 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O DL
- Tạo chất hữu cơ cung cấp cho sự sống trên trái đất và là nguồn nguyên liệu cho công nghiệp, dược liệu cho y học. - Biến đổi và tích luỹ năng lượng (năng lượng vật lí thành năng lượng hoá học) - Hấp thụ CO2 và thải O2 điều hòa không khí. II. LÁ LÀ CƠ QUAN QUANG HỢP: 1. Hình thái giải phẫu của lá thích nghi với chức năng quang hợp: * Hình thái : - Diện tích bề mặt lớn để hấp thụ được nhiều tia sáng. - Phiến lá mỏng thuận lợi cho khí khuếch tán vào và ra được dễ dàng. - Trong lớp biểu bì của mặt lá có khí khổng giúp cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp. 2. Lục lạp là bào quan quang hợp: + Cấu tạo: - Lục lạp có màng kép, bên trong là các túi tilacôit xếp chồng lên nhau gọi là grana. - Nằm giữa màng trong của lục lạp và màng tilacôit là chất nền (strôma). + Chức năng: - Màng tilacôit là nơi phân bố hệ sắc tố quang hợp, nơi xảy ra các phản ứng của pha sáng. - Xoang tilacôit là nơi xảy ra các phản ứng quang phân li nước và quá trình tổng hợp ATP trong quang hợp. - Chất nền là nơi xảy ra các phản ứng của pha tối quang hợp. 3. Hệ sắc tố quang hợp: - Thành phần của hệ sắc tố bao gồm diệp lục và carôtenôit. Diệp lục có 2 loại là DL a và DL b. Carôtenôit là nhóm sắc tố phụ quang hợp gồm carôten và xantôphyl. - Vai trò của chất diệp lục là hấp thụ và chuyển hoá năng lượng quang năng thành hoá năng trong ATP và NADPH và carôtenôit là hấp thụ và chuyển năng lượng cho diệp lục theo sơ đồ: carôtenôit ® diệp lục b ® diệp lục a ® diệp lục a trung tâm phản ứng. • Lưu ý: chỉ có diệp lục a (P680 và P700) nằm ở trung tâm phảm ứng quang hợp mới trực tiếp tham gia vào sự chuyển hoá năng lượng quang năng thành hoá năng trong ATP và NADPH.
1. Pha sáng: - Khái niệm: Pha sáng là pha chuyển hóa năng lượng của ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH. - Nơi diễn ra: trên màng tilacôit, giống nhau ở các thực vật. - Nguyên liệu: H2O và ánh sáng. - Sản phẩm: ATP, NADPH và O2 - Trong pha sáng diễn ra quá trình quang phân li nước, theo sơ đồ phản ứng: Ánh sáng 2H2O 4H+ + 4e + O2Diệp lục
- Nơi diễn ra: chất nền (strôma) của lục lạp. - Nguyên liệu: CO2 , ATP và NADPH - Sản phẩm : Cacbohiđrat - Thực vật C3 pha tối thực hiện bằng chu trình Canvin gồm 3 giai đoạn chính: + Giai đoạn cố định CO2 (cacbôxil hoá): chất nhận CO2 đầu tiên là RiDP (ribulôzơ- 1,5- điphôtphat) 3 RiDP + 3 CO2 ® 6 APG Sản phẩm cố định CO2 đầu tiên là APG (axit phôtpho glixêric - sản phẩm 3C). + Giai đoạn khử: với sự tham gia của 6ATP và 6NADPH: 6APG ® 6AlPG + Giai đoạn tái sinh chất nhận RiDP và tạo đường với sự tham gia của 3 ATP: 5AlPG ® 3RiDP 1AlPG ® Tham gia tạo C6H12O6 - Sản phẩm cuối cùng : Cacbohiđrat II. THỰC VẬT C4 : Đặc điểm của thực vật C4: sống ở khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm kéo dài, cấu trúc lá có tế bào bao bó mạch. Thực vật C4 có các ưu việt hơn thực vật C3 : có cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO2 thấp hơn, nhu cầu nước thấp hơn, thoát hơi nước thấp hơn nên có năng suất cao hơn. III. THỰC VẬT CAM: Đặc điểm của thực vật CAM: sống ở vùng sa mạc, điều kiện khô hạn kéo dài. Vì lấy được ít nước nên tránh mất nước do thoát hơi nước cây đóng khí khổng vào ban ngày và nhận CO2 vào ban đêm khi khí khổng mở ® có năng suất thấp.
I- ÁNH SÁNG:
- Cường độ ánh sáng tăng dần đến điểm bão hoà thì cường độ quang hợp tăng dần, từ điểm bão hòa trở đi, cường độ AS tăng thì cường độ quang hợp giảm dần. 2. Quang phổ của ánh sáng: - Cây quang hợp mạnh nhất ở miền ánh sáng đỏ sau đó là miền ánh sáng xanh tím. - Tia lục thực vật không quang hợp. - Các tia sáng xanh tím kích thích sự tổng hợp các axit amin, prôtêin. - Các tia sáng đỏ xúc tiến quá trình tổng hợp cacbohiđrat. II. NỒNG ĐỘ CO2: Nồng độ CO2 tăng dần đến điểm bão hoà thì cường độ quang hợp tăng dần; từ điểm bão hoà trở đi, nồng độ CO2 tăng thì cường độ quang hợp giảm dần. III. NƯỚC: Hàm lượng nước trong không khí, trong lá, trong đất ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước ® ảnh hưởng đến độ mở khí khổng ® ảnh hưởng đến tốc độ hấp thụ CO2 vào lục lạp ® ảnh hưởng đến cường độ quang hợp. IV. NHIỆT ĐỘ: - Nhiệt độ ảnh hưởng đến các phản ứng enzim trong pha sáng và pha tối của quang hợp. - Khi nhiệt độ tăng đến nhiệt độ tối ưu thì cường độ quang hợp tăng rất nhanh, thường đạt cực đại ở 25 - 35oC rồi sau đó giảm mạnh.
Các nguyên tố khoáng ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp các sắc tố quang hợp, enzim quang hợp, điều tiết độ mở khí khổng cho CO2 khuếch tán vào lá, liên qua đến quang phân li nước … ® ảnh hưởng đến cường độ Q.Hợp VI. TRỒNG CÂY DƯỚI ÁNH SÁNG NHÂN TẠO: - Sử dụng ánh sáng của các loại đèn thay cho ánh sáng mặt trời để trồng cây trong nhà có mái che, trong phòng - Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo giúp con người khắc phục được điềukiện bất lợi của môi trường.
- Phân tích thành phần hoá học các sản phẩm cây trồng có: C chiếm 45%, O chiếm 42%, H chiếm 6,5%. Tổng 3 nguyên tố này chiếm 90 - 95% (lấy từ CO2 và H2O thông qua quá trình quang hợp), phần còn lại 5 – 10% là các nguyên tố khoáng ® Quang hợp quyết định năng suất cây trồng. - Một số khái niệm liên quan đến năng suất cây trồng: + Năng suất sinh học là tổng lượng chất khô tích luỹ được mỗi ngày trên 1 ha gieo trồng trong suốt thời gian sinh trưởng của cây. + Năng suất kinh tế là khối lượng chất khô được tích luỹ trong cơ quan (hạt, củ, quả, lá, ...) chứa các sản phẩm có giá trị kinh tế đối với con người của từng loài cây. II.TĂNG NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG THÔNG QUA SỰ ĐIỀU KHIỂN QUANG HỢP: 1. Tăng diện tích lá: - Tăng diện tích lá hấp thụ ánh sáng là tăng diện tích quang hợp dẫn đến tăng tích luỹ chất hữu cơ trong cây và tăng năng suất cây trồng. - Các biện pháp để tăng diện tích lá: áp dụng các biện pháp nông sinh như bón phân, tưới nước hợp lí, thực hiện kĩ thuật chăm sóc phù hợp với giống và loài cây trồng. 2. Tăng cường độ quang hợp: - Cường độ quang hợp là chỉ số thể hiện hiệu suất hoạt động của bộ máy quang hợp (lá). - Điều khiển hoạt động quang hợp của lá bằng cách áp dụng các biện pháp kĩ thuật nông sinh như cung cấp nước, bón phân, chăm sóc hợp lí, ... có thể tăng quang hợp - Tuyển chọn và tạo mới các giống cây trồng có cường độ quang hợp cao. 3. Tăng hệ số kinh tế: - Tuyển chọn các giống cây có sự phân bố sản phẩm quang hợp vào các bộ phận có giá trị kinh tế (hạt, củ, quả, lá, ...) với tỉ lệ cao. - Các biện pháp nông sinh (như bón phân hợp lí). III. BÀI TẬP VẬN DỤNG: Câu 1: Tại sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên trái đất? Trả lời: Vì sản phẩm quang hợp là nguồn khởi nguyên cung cấp thức ăn, năng lượng cho sự trái đất và là nguồn cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp, dược liệu cho con người Câu 2: Đặc điểm bên ngoài của lá cây xanh thích nghi với chức năng quang hợp như thế nào? Trả lời: - Bên ngoài: + Diện tích bề mặt lớn hấp thụ các tia sáng. + Phiến lá mỏng thuận lợi cho khí khuếch tán vào và ra được rễ dàng. + Trong lớp biểu bì của mặt lá có khí khổng giúp khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp. Câu 3: So sánh các con đường C3, C4 và CAM? Trả lời: Chỉ tiêu SS Con đường C3 Con đường C4 Con đường CAM Giống nhau Đều có chu trình Canvin, tạo ra AlPG rồi từ đó tạo thành nên các hợp chất cacbohiđrat, axit amin, prôtêin, lipit. Khác nhau -Nhóm TV Đa số thực vật Một số TV ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới: ngô, rau dền, mía … Những loài thực vật mọng nước -Chất nhận CO2 đầu tiên Ribulôzơ-1,5-diP PEP PEP -Sản phẩm ổn định đầu tiên APG (hợp chất 3C) AOA (hợp chất 4C) AOA (hợp chất 4C) -Thời gian cố định CO2 Chỉ có 1 giai đoạn vào ban ngày Cả 2 giai đoạn vào ban ngày Giai đoạn 1 vào ban đêm, giai đoạn 2 vào ban ngày -Các tế bào quang hợp Tế bào nhu mô Tế bào nhu mô và tế bào bao bó mạch Tế bào nhu mô -Các loại lục lạp 1 2 1 Câu 4: Một cây trồng tích lũy tinh bột, anh chị sẽ làm gì cho cây đạt năng suất cao nhất thông qua điều khiển quang hợp? Trả lời: Biện pháp điều khiển quang hợp - Chiếu ánh sáng đỏ, cường độ bằng điểm bão hòa - Nồng độ CO2 bằng điểm bão hòa - Nhiệt độ phù hợp - Nước đủ Câu 5: Phân biệt điểm bù ánh sáng và điểm bão hòa ánh sáng trong quá trình quang hợp? Trả lời: - Điểm bù về ánh sáng: là điểm của cường độ ánh sáng để cường độ quang hợp và cường độ hô hấp của cây bằng nhau - Điểm bão hòa về ánh sáng: là điểm của cường độ ánh sáng để cường độ quang hợp đạt cực đại. Điểm bão hòa về ánh sáng của quang hợp thay đổi tùy theo loại thực vật. Ví dụ: cây ưa bóng có điểm bão hòa ánh sáng thấp hơn cây ưa sáng. Câu 7: Phân tích mối liên hệ giữa cường độ quang hợp với cường độ ánh sáng Trả lời: Quan hệ giữa quang hợp và cường độ ánh sáng: - Ánh sáng là điều kiện cơ bản để cây tiến hành quang hợp. - Cây có thể quang hợp ở cường độ ánh sáng tối thiểu rất thấp như ánh sáng vào lúc hoàng hôn, ánh sáng đèn điện yếu,… Từ cường độ ánh sáng tối thiểu, nếu tăng dần cường độ ánh sáng thì cường độ quang hợp tăng dẫn đến điểm bão hòa ánh sáng. Từ điểm bão hòa ánh sáng nếu tiếp tục tăng cường độ ánh sáng thì cường độ quang hợp không tăng rồi giảm dần. - Nếu cùng một cường độ chiếu sáng thì ánh sáng đơn sắc màu đỏ có hiệu quả quang hợp lớn hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh. IV. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM: Nhận biết: Câu 1. Khái niệm quang hợp nào dưới đây là đúng?
Câu 2. Phương trình tổng quát của quá trình quang hợp là Năng lượng ánh sáng A. 6CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6H2OHệ sắc tố Năng lượng ánh sáng B. 6CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2Hệ sắc tố Năng lượng ánh sáng C. CO2 + H2O C6H12O6 + O2 + H2OHệ sắc tố Năng lượng ánh sáng D. 6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6H2Hệ sắc tố Câu 3. Bào quan thực hiện chức năng quang hợp là
Câu 4. Cơ quan thực hiện chức năng quang hợp ở thực vật là
Câu 5. Sắc tố tham gia trực tiếp vào chuyển hóa quang năng thành hóa năng trong sản phẩm quang hợp ở cây xanh là
Câu 6. Nhiệt độ tối ưu nhất cho quá trình quang hợp là
Câu 7. Các chất hữu cơ trong cây chủ yếu được tạo nên từ
Câu 8. Tăng năng suất cây trồng thông qua sự điều khiển quang hợp là
Câu 9. Bước sóng ánh sáng có hiệu quả cao nhất đối với quá trình quang hợp là
Câu 10. Quang hợp quyết định bao nhiêu phần trăm năng suất của cây trồng? A .Quang hợp quyết định 90 – 95% năng suất của cây trồng.
Câu 11. Cường độ ánh sáng tăng thì
Thông hiểu Câu 12. Vì sao lá cây có màu xanh lục?
Câu 13. Cấu tạo ngoài nào của lá thích nghi với chức năng hấp thụ được nhiều ánh sáng? A.Có cuống lá. B. Có diện tích bề mặt lớn.
Câu 14. Kết quả nào sau đây không đúng khi đưa cây ra ngoài sáng, lục lạp trong tế bào khí khổng tiến hành quang hợp?
Câu 15. Nước ảnh hưởng như thế nào đến quang hợp?
Câu 16. Giai đoạn quang hợp thực sự tạo nên C6H12C6 ở cây mía là
Câu 17. Các tia sáng tím kích thích
Câu 18. Ý nào dưới đây không đúng với chu trình canvin?
Câu 19. Nếu cùng cường độ chiếu sáng thì
Câu 20. Sự hoạt động của khí khổng ở thực vật CAM có tác dụng chủ yếu là
Câu 21. Trong quá trình quang hợp, cây lấy nước chủ yếu nhờ
Câu 22. Về bản chất pha sáng của quá trình quang hợp là
Câu 23. Mối quan hệ giữa cường độ ánh sáng và nồng độ CO2 có ảnh hưởng đến quá trình quang hợp như thế nào?
Vận dụng: Câu 24. Vì sao thực vật C4 có năng suất cao hơn thực vật C3?
Câu 25: Nhờ đặc điểm nào mà tổng diện tích của lục lạp lớn hơn diện tích lá chứa chúng?
Câu 26. Sự giống nhau về bản chất giữa con đường CAM và con đường C4 là
II. chất nhận CO2 là PEP. III. gồm chu trình C4 và chu trình CanVin. IV. sản phẩm ổn định đầu tiên là Rib- 1,5- điP.
Câu 27. Cây C3 và một cây C4 được đặt trong cùng một chuông thủy tinh kín dưới ánh sáng. Nồng độ CO2 thay đổi như thế nào trong chuông?
Câu 28. Điểm giống nhau trong chu trình cố định CO2 ở nhóm thực vật C3, C4 và CAM là
Câu 29. Khi nhiệt độ cao và lượng ôxi hòa tan cao hơn lượng CO2 trong lục lạp, sự tăng trưởng không giảm ở cây Khái niệm quang hợp là gì?Quang tổng hợp hay gọi tắt là quang hợp (Tiếng Anh: photosynthesis) là quá trình thu nhận và chuyển hóa năng lượng ánh sáng Mặt trời của thực vật, tảo và một số vi khuẩn để tạo ra hợp chất hữu cơ phục vụ bản thân cũng như làm nguồn thức ăn cho hầu hết các sinh vật trên Trái Đất. Câu 11 quang hợp là gì?- Quang hợp là quá trình thực vật hấp thu ánh sáng mặt trời để tạo ra cacbohidrat và ôxi từ khí cacbonic và nước. Quá trình quang hợp O thực vật là gì?
trithucnhanloaisinhhockhoahoc Giải thích Quang Hợp ở Thực Vật Quang tổng hợp hay gọi tắt là quang hợp (Tiếng Anh: photosynthesis) là quá trình thu nhận và chuyển hóa năng lượng ánh sáng Mặt trời của thực vật, tảo và một số vi khuẩn để tạo ra hợp chất hữu cơ phục vụ bản thân cũng như làm nguồn thức ăn cho hầu hết ...Thực vật quang hợp sử dụng khí cacbônic tạo ra sản phẩm gì?- Sản phẩm của quang hợp (tinh bột và oxy) là nguồn nguyên liệu và chất oxy hóa trong quá trình hô hấp. - Sản phẩm của hô hấp (cacbonic và nước) là nguyên liệu giúp tổng hợp nên tinh bột và giải phóng ra oxy trong quá trình quang hợp. |