Bài 7: Quang hợp ở thực vật - Sinh học 11

I.KHÁI QUÁT VỀ QUANG HỢP Ở THỰC VẬT

1. Quang hợp là gì ?
- Là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời đã được diệp lục hấp thụ để tổng hợp cacbonhdrat và giải phóng oxi từ khí cacbonic và nước.
- Phương trình tổng quát của quang hợp
2. Vai trò của quang hợp 
- Toàn bộ sự sống trên hành tinh chúng ta đều phụ thuộc vào quang hợp:
+ Sản phẩm quang hợp là nguồn chất hữu cơ -> làm thức ăn cho mọi sinh vật, nguyên liệu cho công nghiệp và thuốc chữa bệnh cho con người.
+ Năng lượng ánh sáng mặt trời được hấp thụ và chuyển hóa thành hóa năng trong các liên kết hóa học -> nguồn cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sống của sinh giới.
+ Quang hợp hấp thụ CO2 và giải phóng O2 -> giúp điều hòa không khí, giảm hiệu ứng nhà kính, cung cấp dưỡng khí cho các sinh vật khác. 

II.  LÁ LÀ CƠ QUAN QUANG HỢP

1. Hình thái, giải phẫu của lá thích nghi với chức năng quang hợp 
- Đặc điểm hình thái bên ngoài:
+ Diện tích bề mặt lớn -> hấp thụ được nhiều tia sáng
+ Phiến lá mỏng -> thuận lợi cho khí khuếch tán vào và ra được dễ dàng 
+ Lớp biểu bì của mặt lá có chứa tế bào khí khổng -> khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lực lạp.
- Đặc điểm giải phẫu bên trong:
+ Tế bào có mô giậu chứa nhiều lục lạp phân bố ngay dưới lớp biểu bì ở mặt trên của lá -> trực tiếp hấp thụ ánh sáng chiếu lên lá.
+ Tế bào mô xốp chứa ít lục lạp hơn nằm ở phía dưới của mặt lá, trong mô xốp có nhiều khoảng trống rỗng -> khí CO2 dễ dàng khuếch tán đến các tế bào chứa sắc tố quang hợp.
+ Hệ gân lá có mạch dẫn, phát triển đến tận từng tế bào nhu mô của lá -> cho nước và ion khoáng đến được từng tế bào để thực hiện quang hợp và vận chuyển sản phẩm quang hợp khỏi lá. 
+ Trong lá có nhiều tế bào chứa lục lạp, các hạt lục lạp có màu lục ta có thể dễ dàng thấy được trên kinh hiển vi.
2. Lục lạp là bào quan quang hợp 
- Số lượng lục lạp trong tế bào khác nhau, ở thực vật bậc cao, mỗi tế bào có khoảng 20 - 100 lục lạp.
a) Đặc điểm cáu tạo của lục lạp thích nghi với chức năng quang hợp
- Lục lạp có hình bầu dục do đó có thể xoay bề mặt để tiếp xúc với ánh sáng mạnh yếu khác nhua.
- Lục lạp có màng kép, bên trong là một khối cơ chất không màu gọi là chất nền ( stroma ), có các hạt Grana nằm rải rác.
- 1 hạt grana có dạng túi dẹt xếp chồng lên nhau gọi là tilacoit :
+ Màng tilacoit là nơi phân bố hệ sắc tố quang hợp ( chứa diệp lục, carotenoit, enzim), tại đây xảy ra các phản ứng sáng trong quang hợp.
+ Xoang tilacoit xảy ra các phản ứng quang phân li nước và quá trình tổng hợp ATP trong quang hợp. 
- Chất nền stroma chứa các enzim quang hợp -> nơi diễn ra các phản ứng của pha tối. 
3. Hệ sắc tố quang hợp 
- Hệ sắc tố quang hợp gồm 3 nhóm sắc tố: diệp lục ( chlorophyl), carotenoit, phicobilin.
a) Diệp lục
- Có 2 loại diệp lục là diệp lục a và diệp lục b 
- Vai trò:
+ Lá cây có màu xanh
+ Hấp thụ năng lượng ánh sáng
+ Vận chuyển năng lượng ánh sáng đến trung tâm phản ứng.
+ Tham gia biến đổi quang năng thành hóa năng ATP,NADPH.
b) Carotenoit
- Caroten và Xantophyl
- Vai trò:
+ Lá cây, củ quả có màu vàng, cam, đỏ.
+ Hấp thụ quang năm và truyền cho diệp lục a
+ Tham gia lọc ánh sáng và bảo vệ diệp lục. 
c) Phycobilin
- 1 loại protein hình cầu, có các liên kết cộng hóa trị bền chắc
- Vai trò:
+ Ở tảo và thực vật thủy sinh, phycobilin thay thế cho diệp lục b 
+ Hấp thụ ánh sáng và truyền cho diệp lục a
d) Sơ đồ truyền năng lượng
Carotenoit -> diệp lục b -> diệp lục a -> Diệp lục a tại trung tâm phản ứng.