Khái niệm pha sáng trong quang hợp
Khái niệm pha sáng trong quang hợp được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Sinh học lớp 10. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.
Khái niệm pha sáng trong quang hợp
Câu hỏi: Khái niệm pha sáng trong quang hợp là gì?
Trả lời:
Pha sáng trong quang hợp là pha chuyển hóa năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH.
Quang tổng hợp hay gọi tắt là quang hợp 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. Quang hợp trong thực vật thường liên quan đến chất tố diệp lục màu xanh lá cây và tạo ra oxy như một sản phẩm phụ
1. Vai trò của quang hợp quan trọng như thế nào?
Quá trình quang hợp đóng vai trò trọng yếu đối với sự sinh tồn của các sinh vật trên Trái Đất. Cụ thể như sau:
+ Tổng hợp các loại chất hữu cơ: Quá trình quang hợp sẽ tạo ra các hợp chất hữu cơ – là nguồn thức ăn quan trọng cho nhiều loài sinh vật. Đồng thời, chất hữu cơ này cũng là nguyên liệu màu mỡ cho công nghiệp và phục vụ chế tạo thuốc để điều trị bệnh cho con người.
+ Tích lũy năng lượng: Quá trình quang hợp sẽ giúp chuyển hóa nguồn năng lượng từ mặt trời thành các liên kết hoá học. Từ đó cung cấp năng lượng dồi dào cho các hoạt động sống của sinh vật trên Trái Đất.
+ Điều hoà không khí: Quá trình quang hợp ở cây xanh sẽ hấp thụ khí CO2 và giải phóng khí O2 để điều không khí. Hơn nữa nó còn có thể làm giảm hiệu ứng nhà kính; đem lại bầu không khí trong lành, thoáng đãng cho Trái Đất.
2. Ý nghĩa của quang hợp
* Quang hợp của cây xanh có vai trò vô cùng quan trọng đối với hoạt động sống của mọi sinh vật trên Trái Đất, trong đó có con người.
+ Quang hợp cung cấp nguồn vật chất hữu cơ vô cùng đa dạng và phong phú cho nhu cầu dinh dưỡng của mọi sinh vật trên trái đất.
+ Quang hợp có vai trò quyết định trong việc đảm bảo sự cân bằng tỷ lệ O2/CO2 trong khí quyển, duy trì hoạt động sống cho mọi sinh vật trên trái đất.
* Quang hợp có vai trò quan trọng đối với con người. Hoạt động quang hợp:
+ Cung cấp nguồn lương thực, thực phẩm cho con người, khoảng 80% nhu cầu dinh dưỡng của con người có nguồn gốc từ thực vật
+ Cung cấp nguồn nhiên liệu rất phong phú cho mọi hoạt động sản xuất của con người trên trái đất (than đá, dầu mỏ, củi, than bùn, khí đốt ).
+ Cung cấp nguồn nguyên liệu vô cùng phong phú và đa dạng cho công nghiệp như công nghiệp gỗ, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, công nghiệp thuốc lá, công nghiệp đường….
* Quang hợp cung cấp một lượng lớn chất hữu cơ để cấu trúc nên cơ thể sinh vật.
Như vậy, thực vật có một sứ mạng vô cùng to lớn đối với sự sống của sinh vật trên trái đất nhờ vào hoạt động quang hợp của mình. Nói cách khác quang hợp là một quá trình độc nhất mà tất cả hoạt động sống đều phụ thuộc vào nó.
3. Pha sáng trong quang hợp
Pha sáng quá trình quang hợp xảy ra dưới tác dụng của ánh sáng. Ở tế bào thực vật, quá trình này diễn ra ở thylakoid trong lục lạp. Pha sáng thực chất là quá trình phosphoryl hóa (để tổng hợp ATP, adenosine triphosphate) và quá trình tổng hợp nên NADPH2 nhằm cung cấp năng lượng cho pha tối quá trình quang hợp. Vậy bản chất của pha sáng là chuyển năng lượng từ photon ánh sáng sang phân tử ATP, NADPH2 mà cụ thể là dưới dạng các liên kết hóa học trong ATP (liên kết cao năng của nhóm phosphate) và NADPH2.
Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được hấp thụ và chuyển thành dạng năng lượng trong các liên kết hóa học của ATP và NADPH. Vì vậy, pha này còn được gọi là giai đoạn chuyển hóa năng lượng ánh sáng.
Quá trình hấp thụ năng lượng ánh sáng thực hiện được nhờ hoạt động của các phân tử sắc tố quang hợp.
Sau khi được các sắc tố quang hợp hấp thụ, năng lượng sẽ được chuyển vào một loạt các phản ứng ôxi hoá khử của chuỗi chuyền êlectron quang hợp. Chính nhờ hoạt động của chuỗi chuyển êlectron quang hợp mà NADPH và ATP sẽ được tổng hợp.
Các sắc tố quang hợp và các thành phần của chuỗi chuyền êlectron quang hợp đều được định vị trong màng tilacôit của lục lạp. Chúng được sắp xếp thành những phức hệ có tổ chức, nhờ đó quá trình hấp thụ và chuyển hoá năng lượng ánh sáng xảy ra có hiệu quả.
O2 được tạo ra trong pha sáng có nguồn gốc từ các phân tử nước.
Pha sáng của quang hợp có thể được tóm tắt bằng sơ đồ dưới đây :
- Nơi diễn ra: đĩa tilacôit của lục lạp.
- Điều kiện xảy ra pha sáng: có ánh sáng.
Sắc tố quang hợp
NLAS + H2O+ NADP+ + ADP —-> NADPH + ATP + O2
(Chú thích : NLAS là năng lượng ánh sáng, P là phôtphat vô cơ)
4. Các quá trình xảy ra trong pha sáng của quang hợp
Pha sáng của quang hợp diễn ra trên màng Tilacôit của lục lạp, nó thực ra là quá trình chuyển năng lượng ánh sáng đã lược diệp lục hấp thụ thành năng lượng hóa học trong ATP và NADPH cụ thể như sau:
+ Hấp thu năng lượng ánh sáng: DL → DL*
+ Quang phân li nước: 2H2O→4H++4e−+O2
+ Photphorin hóa tạo ATP: 3ADP + 3Pi → 3ATP
+ Tổng hợp NADPH: 2NADPH+4H++4e−→2NADPH
ATP và NADPH được tạo ra ở pha sáng sẽ tiếp tục tham gia vào pha tối để tổng hợp nên C6H12O6. Tuy nhiên để tạo được 1 phân tử C6H12O6 thì cần 18ATP và 12NADPH từ pha sáng. Vậy phương trình tổng quát của pha sáng:
12H2O+18ADP+18Pi+12NADP+→18ATP+12NADPH+6O2
--------------------------
Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Khái niệm pha sáng trong quang hợp. Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Trắc nghiệm môn Sinh học lớp 10, Giải bài tập Sinh học 10, Sinh học 10 Chân trời sáng tạo, Chuyên đề Sinh học lớp 10, Tài liệu học tập lớp 10, ngoài ra các bạn học sinh có thể tham khảo thêm Sinh học 10 Cánh Diều và Sinh học 10 Kết nối tri thức lớp 10 mới nhất được cập nhật.
