1. Quá trình quang hợp được hiểu như thế nào?
Qúa trình quang hợp được xác định là quá trình oxy hóa - khử. Qúa trình quang hợp xảy ra là thời điểm quá trình khử CO2 và quá trình oxy hóa nước đồng thời diễn ra. Trong các phản ứng oxy hóa khử của sự quang hợp thì năng lượng của ánh sáng mặt trời có vai trò là làm phân ly phân tử nước và khử CO2 thành dạng đường giàu năng lượng.
Hay nói cách khác thì ion H+ và điện từ được hình thành do sự phân ly của những phân tử nước được cung cấp cho CO2 để tạo ra hợp chất khử với đơn vị căn bản là (CH2O), và năng lượng từ ánh sáng mặt trời được dự trữ trong quá trình này. Ngoài ra, cần chú ý đến vấn đề là trong sự quang hợp, cơ chế hấp thu và sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời và cơ chế chuyển hydro và điện tử từ nước đến CO2.
Trong chuỗi thức ăn tự nhiên, các sinh vật sống bằng nguồn năng lượng do quang hợp thường là nhân tố đầu tiên. Các sinh vật còn lại sẽ sử dụng sản phẩm của quá trình quang hợp để phục vụ cho nhu cầu tồn tại của chúng. Có thể nói, quang hợp chính là chuỗi phản ứng hóa học quan trọng không thể thiếu vì nó tạo ra năng lượng cho sự sống. Bù đắp lại những chất hữu cơ đã bị sử dụng trong quá trình sống. Giúp cân bằng khí O2 và CO2 trong không khí.
Quang hợp hay còn được gọi là quá trình quang tổng hợp. Qúa trình này được miêu tả là quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ của các nhóm thực vật. Theo đó, quang hợp là việc thực vật, tảo và một số vi khuẩn tiếp nhận ánh sáng, năng lượng mặt trời. Qúa trình này sẽ được thực hiện nhằm tạo ra các chất hữu cơ. Ở các loài thực vật thì quá trình quang hợp được tiến hành từ việc các chất diệp lục trong đó có lục lạp hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời để tổng hợp cacbonhidrat và giải phóng oxy từ khí cacbonic và nước.
Theo đó, một số đặc điểm của lục lạp được thể hiện như sau:
- Hình dáng của lục lạp thường là hình bầu dục để dễ dàng hấp thụ ánh sáng mặt trời.
- Kích thước của lục lạp cũng nhỏ, góp phần thuận lợi cho sự trao đổi chất
- Mỗi lục lạp sẽ được bao bọc bởi màng kép, trong màng đó là chất nền không màu và các hạt nhỏ được gọi là grana. Mỗi hạt grana sẽ có dạng như một chồng tiền xu, bao gồm các túi dẹt (được gọi là tilacôit). Màng tilacôit chính là nơi mà hệ sắc tố quang hợp phân bố, nơi này sẽ diễn ra các phản ứng sáng. Xoang tilacôit là nơi xảy ra các phản ứng quang phân ly nước và quá trình tổng hợp ATP trong quang hợp. Còn chất nền là nơi xảy ra các phản ứng tối.
- Chất lục lạp sẽ chứa ADN enzim và ri bô xôm, do đó chất diệp lục sẽ có khả năng tự tổng hợp protein cần thiết cho nó.
- Trong mỗi tế bào khác nhau thì số lượng lục lạp sẽ không giống nhau. Số lượng lục lạp sẽ phụ thuộc vào điều kiện chiếu sáng của môi trường sống và đặc điểm của từng loài.
Theo nghiên cứu thì phương trình tổng quát của quang hợp được thể hiện như sau:
6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
2. Quá trình quang hợp ở thực vật cần những yếu tố nào?
Trong quá trình quang hợp ở thực vật thì sẽ cần một số yếu tố khác nhau, có thể kể đến như cường độ ánh sáng, quang phổ ánh sáng, nồng độ CO2, nước, nhiệt độ, nguyên tố khoáng, ... Vì vậy, những yếu tố trên sẽ ảnh hưởng đến quá trình quang hợp ở thực vật. Phương thức hoạt động của các yếu tố trên sẽ được vận hành như sau:
Thứ nhất, về yếu tố ánh sáng:
Yếu tố ánh sáng có vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến quang hợp về hai mặt là cường độ ánh sáng và quang phổ ánh sáng.
- Về cường độ ánh sáng thì mức độ ánh sáng to hay nhỏ sẽ phụ thuộc phần lớn vào màu sắc của lá. Cụ thể, điểm bù ánh sáng là trị số ánh sáng, nơi mà tại đó, cường độ quang hợp sẽ bằng cường độ hô hấp (HH). Và ngược lại, điểm bão hòa ánh sáng chính là trị số ánh sáng mà tại điểm đó cường độ ánh sáng đạt cực đại.
Ví dụ, nếu cường độ ánh sáng tăng thì cường độ quang hợp cũng sẽ tăng cho đến khi đạt được điểm bão hòa ánh sáng.
- Về quang phổ ánh sáng: Hiện tượng quang phổ ánh sáng sẽ diễn ra mạnh ở vùng có tia đỏ và tia xanh tím. Trong đó, tia đỏ sẽ xúc tiền quá trinh hình thành cacbonhidrat còn tia xanh tím sẽ kích thích sự tổng hợp các aa, protein.
Thứ hai, về yếu tố nồng độ CO2:
Nếu nồng độ CO2 tăng thì cường độ quang hợp cũng sẽ tăng, rồi sau đó sẽ tăng chậm đến khi đạt chỉ số bão hòa CO2. Để cụ thể hơn thì nồng độ bão hòa CO2 chính là trị số tuyệt đối của quang hợp biến đổi. Trị số này sẽ phụ thuộc vào cường độ chiếu sáng, nhiệt độ và các điều kiện khác. Thông thường, trên thực tế, nếu nồng độ CO2 cao thì cường độ ánh sáng cao phù hợp cho quá trình quang hợp.
Thứ ba, về yếu tố nước:
Khi thực vật thiếu nước từ 40 % đến 60 % thì khả năng thực hiện quang hợp sẽ giảm mạnh và có thể nghiêm trọng hơn là dừng quá trình quang hợp. Khi bị thiếu nước, cây chịu hạn sẽ có thể duy trì quang hợp ổn định hơn các cây trung sinh và cây ưa ẩm. Từ đó, người nuôi dưỡng cần cung cấp đủ lượng nước cho cây trồng của mình với mục đích là đảm bảo quá trình quang hợp diễn ra thuận lợi, cây có thể phát triển bình thường.
Thứ tư, về yếu tố dinh dưỡng cho cây:
Yếu tố dinh dưỡng được đánh giá là một trong những yếu tố quan trọng của quá trình quang hợp. Các yếu tố có vai trò đặc biệt đối với quá trình quang hợp là chất khoáng. Chất khoáng sẽ tham gia vào quá trình hình thành nên enzim quang hợp (N, P, S) và chất diệp lục (Mg, N). Đồng thời, chất khoáng sẽ điều tiết độ mở không khí cho CO2, khuếch tán vào lá (K) liên quan trực tiếp đến quang phân ly nước (Mn, Cl),…
3. Một số lý do để khẳng định quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất?
Qúa trình quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất là hoàn toàn chính xác, bởi một số nguyên do như sau:
- Quang hợp sẽ tạo ra nguồn năng lượng cho sự sống, và ngược lại quang hợp sẽ bù đắp lại cho những chất hữu cơ đã sử dụng trong quá trình sống. Quang hợp sẽ giúp bầu không khí cân bằng lại lượng khí CO2 và O2, đảm bảo cho sự sống và sự phát triển trên Trái Đất.
- Qúa trình quang hợp sẽ tạo ra các sản phẩm là các chất hữu cơ. Các chất hữu cơ này sẽ giúp cung cấp nguồn thức ăn cho tất cả các sinh vật trên Trái Đất. Ngoài ra, chất hữu cơ còn được sử dụng làm nguyên liệu cho công nghiệp và chế tạo ra các loại thuốc chữa bệnh cho con người.
- Qúa trình quang hợp là sự tích lũy năng lượng. Qúa trình chuyển hóa năng lượng ánh áng Mặt Trời thành các liên kết hóa học. Đồng quang hợp còn cung cấp và tích lũy năng lượng các hoạt động sống của sinh vật trên Trái Đất.
- Bên cạnh đó, quá trình quang hợp còn giúp vận động, điều hòa không khí. Bởi lẽ, quá trình quang hợp diễn ra tại cây xanh. Theo đó, cây xanh sẽ hấp thụ khí CO2 và giải phóng khí O2 và nước. Oxi sẽ giúp cho con người duy trì sự sống. Qúa trình này có tác động là điều hòa không khí, giảm hiệu ứng nhà kính và đem đến cho nhân loại nguồn không khí trong lành.
Ngoài ra, quý khách có thể tham khảo một số bài viết của Luật Minh Khuê về:
- Oxi trong quang hợp có nguồn gốc từ đâu?
- Sản phẩm của pha sáng là gì? Sản phẩm nào của pha sáng không đi vào pha tối?
Trên đây là một số thông tin mà Luật Minh Khuê chia sẽ cho quý khách về "Vì sao quang hợp có vai trò quyết định với sự sống trên Trái Đất?". Mọi vướng mắc chưa rõ hoặc có nhu cầu hỗ trợ vấn đề pháp lý khác, quý khách vui lòng liên hệ với bộ phận luật sư tư vấn pháp luật trực tuyến qua tổng đài điện thoại 24/7, gọi ngay tới số: 1900.6162 hoặc gửi email trực tiếp tại: lienhe@luatminhkhue.vn để được hỗ trợ và giải đáp thắc mắc nhanh chóng. Cảm ơn quý khách hàng đã quan tâm theo dõi bài viết của Luật Minh Khuê.
