Chuyên đề Sinh lý thực vật 11

CHUYÊN ĐỀ III: QUANG HỢP.
I. VAI TRÒ CỦA QUANG HỢP * Phương trình quang hợp đầy đủ:            
. - Về mặt năng lượng: Quang hợp là quá trình tổng hợp chất hữu cơ (đường glucôzơ) từ các chất vô cơ (
và
) nhờ năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi hệ sắc tố từ thực vật.
- Về bản chất hóa học: Quang hợp là quá trình oxi hóa khử, trong đó, H2O bị oxi hóa và CO2 bị khử
* Quang hợp ở thực vật thải O2, quang hợp ở vi khuẩn không thải O2 vì chất cung cấp hidro và electron để khử CO2 không phải là H2O * Phương trình tổng quát cho cả thực vật và vi sinh vật: CO2 +H2A ( CH2O +2A + H2O 1. Tạo chất hữu cơ
Quang hợp tạo ra hầu như toàn bộ các chất hữu cơ trên Trái Đất. Ngoài quá trình quang hợp ở thực vật và ở một số vi sinh vật quang hợp, nói chung không có một sinh vật nào có thể tự tạo được chất hữu cơ (trừ một số rất ít vi sinh vật hoá tự dưỡng).
Người ta đã tính toán rằng, thực vật ở dưới nước và trên cạn của thực bì tự nhiên hằng năm tạo ra gần 110 tỉ tấn chất hữu cơ, trong đó con người khai thác và sử dụng được khoảng 80 tỉ tấn.
Tổng sản lượng của thực vật trồng trọt hàng năm là 10 tỉ tấn, trong đó ở dạng thức ăn cho con người và động vật là 500 triệu tấn. Với khối lượng thức ăn này con người đã thỏa mãn được 80% nhu cầu dinh dwongx của mình. 2. Tích luỹ năng lượng
Hầu hết các dạng năng lượng sử dụng cho các quá trình sống của các sinh vật trên Trái Đất (năng lượng hoá học: ATP) đều được biến đổi từ năng lượng ánh sáng mặt trời (năng lượng lượng tử) nhờ quá trình quang hợp. 3. Quang hợp giữ trong sạch bầu khí quyển
Quá trình quang hợp của các cây xanh trên Trái Đất đã hấp thụ
và giải phóng
vào khí quyển. Nhờ đó, tỉ lệ
và
trong khí quyển luôn được cân bằng (
: 0,03%,
: 21%), đảm bảo sự sống bình thường trên Trái Đất.
Hàng năm thực vật đã cố định 2.1012 tấn CO2, thải 13.1010 tấn O2
Ta có thể minh họa các quá trình trên bằng chu trình O2 và CO2 trong tự nhiên và trong cơ thể thực vật.





















Chu trình CO2 và O2 trong cơ thể thực vật.













II. BỘ MÁY QUANG HỢP 1. Lá – Cơ quan quang hợp - Hình thái lá: lá thường dạng bản và mang đặc tính hướng quang ngang, nên luôn luôn vận động sao cho mặt phẳng của lá vuông góc với tia sáng mặt trời để nhận được nhiều nhất năng lượng ánh sáng.
- Về giải phẩu:
+ lớp mô giậu dày chứa nhiều lục lạp, nằm sát ngay mặt trên lá dưới lớp biểu bì trên, gồm các tế bào xếp sít nhau sao cho nhận được nhiều năng lượng ánh sáng mặt trời nhất.
+ lớp mô xốp có các khoảng trống gian bào lớn, chứa CO2 cung cấp cho quá trình quang hợp.
+ mạng lưới mạch dẫn dày đặc, dẫn nước và muối khoáng cho quá trình quang hợp và và dẫn các sản phảm quang hợp đến các cơ quan khác.
+ hệ thống các khí khổng ở bề mặt trên và bề mặt dưới lá giúp cho CO2, H2O, O2 đi vào và di ra khỏi lá một cách dễ dàng.
2. lục lạp- bào quan của quang hợp:
Hình dạng rất khác nhau, khi bị đốt nóng chúng thường xoay bề mặt tiếp xúc nhỏ nhất của mình về phía ánh sáng.
Số lượng và kích thước lục lạp khác nhau tùy loài thực vật. cây ưa bóng có số lượng, kích thwosc, hàm lượng các sắc tố trong lục lạp lớn hơn cây ưa sáng. Cấu tạo gồm: chất nền: thể keo có độ nhớt cao, trong suốt và chứa nhiều enzim cacboxi hóa
Hạt: gồm các tilacoit, chứa hệ sắc tố, các chất chuyền điện tử, các trung tâm phản ứng.
Cụ thể:
- Hình thái: rất đa dạng: hình võng, hình cốc, hình sao, và thường có hình bầu dục để thuận tiện cho quá trình tiếp nhận ánh sáng mặt trời. Khi ánh sáng mặt trời quá mạnh, diệp lục có thể xoay bề mặt tiếp xúc nhỏ nhất của mình về phía có ánh sáng.
- Số lượng và kích thước: số lượng lục lạp trong tế bào rất khác nhau ở các loài thực vật khác nhau
+ Tảo: mỗi tế bào có khi chỉ có một lục lạp.
+ Đối với thực vật