A. Lý thuyết Sinh học 11 Bài 4: Quang hợp ở thực vật

I. Khái quát về quang hợp

1. Quang hợp là gì?

Quang hợp ở thực vật là quá trình lục lạo hấp thụ và sử dụng năng lượng ánh sáng để chuyển hóa CO₂ và nước thành các hợp chất hữu cơ C₆H₁₂O₆ đồng thời giải phóng O₂.

2. Vai trò của quang hợp là gì?

• Cung cấp nguồn chất hữu cơ vô cùng đa dạng và phong phú, đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của hầu hết các sinh vật trên Trái Đất
• Cung cấp nguồn chất hữu cơ là nguyên liệu, nhiên liệu cho các ngành công nghiệp, xây dựng, ý dược.
• Cung cấp năng lượng lớn duy trì hoạt động của sinh giới
• Cân bằng O₂/CO₂ trong khí quyển

3. Có mấy nhóm sắc tố quang hợp?

• Diệp lục: tạo màu xanh, là nhóm sắc tố có vai trò quan trọng nhất trong quang hợp.
• Carotenoid: tạo màu vàng, cam, đỏ, gồm 2 loại là xanthophyll và carotene

4. Hệ sắc tố có vai trò gì?

Phân tử sắc tố hấp thụ photon ánh sáng và chuyển thành trạng thái có electron bị kích động. Năng lượng đã bị hấp thụ được truyền cộng hưởng đến phân tử sắc tố khác rồi đến phân tử diệp lục a → biến đổi quang năng thành hóa năng trong ATP và NADPH.

II. Quá trình quang hợp ở thực vật diễn ra như thế nào?

Quang hợp diễn ra tại lục lạp theo hai pha: pha sáng (màng thylakoid) và pha tối (chất nên lục lạp).

1. Pha sáng

• Diệp lục hấp thụ ánh sáng và chuyển thành trạng thái kích động electron làm cho 1 số e của diệp lục bật ra khỏi quỹ đạo.
• Dưới tác dụng của ánh sáng nước phân li, giải phóng O₂, e và H⁺ theo sơ đồ:

 2H₂O → 4H⁺ + 4e + O₂

• Electron sinh ra bù với e của diệp lục a đã bị mất. H⁺ tham gia tổng hợp ATP, khử NADP+ thành NADPH
• Như vậy sản phẩm gồm: O₂, ATP, NADPH

2. Pha tối

Sử dụng ATP và NADPH do pha sáng cung cấp

Thực vật C₄ và CAM thích nghi trong điều kiện bất lợi như thế nào?

C₄ và CAM có thêm chu trình sơ bộ cố định CO₂, đảm bảo nguồn cung cấp CO₂ cho quang hợp.

3. Các sản phẩm quang hợp có vai trò gì?

III. Các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến quang hợp là gì?

1. Ánh sáng

- Các tia sáng có độ dài bước sóng khác nhau ảnh hưởng khác nhau đến cường độ quang hợp, với cường độ mạnh nhất ở miền ánh sáng đỏ.

- Ánh sáng đơn sắc màu đỏ có hiệu quả quang hợp cao hơn ánh sáng đơn sắc xanh tím.

- Thành phần ánh sáng ảnh hưởng đến cường độ quang hợp và sự chuyển hoá sản phẩm quang hợp.

2. Khí CO₂

- Nồng độ CO₂ tăng trong giới hạn nhất định thì cường độ quang hợp cũng tăng, nhưng tăng quá cao có thể gây ngộ độc và quang hợp sẽ không xảy ra nếu nồng độ CO₂ quá thấp.

- Điểm bù CO₂ là nồng độ CO₂ tối thiểu mà tại đó cường độ quang hợp bằng cường độ hô hấp.

- Điểm bão hoà CO₂ của cây trồng dao động khoảng 0,06-0,1%.

3. Nhiệt độ

- Nhiệt độ tối ưu cho quang hợp thay đổi theo từng loài thực vật, với các cây nhiệt đới có nhiệt độ tối ưu khoảng 25-30°C và các cây vùng ôn đới có cường độ quang hợp mạnh nhất ở nhiệt độ tối ưu khoảng 8-15°C.

IV. Quang hợp và năng suất cây trồng

1. Mối quan hệ giữa quang hợp và năng suất cây trồng là gì?

Quang hợp là nhân tố chủ yếu quyết định năng suất cây trồng; 5-10% còn lại là do dinh dưỡng khoáng quyết định.

2. Một số biện pháp kĩ thuật và công nghệ nâng cao năng suất cây trồng thông qua quang hợp là gì?

Biện pháp kĩ thuật nông học: cung cấp đủ nước, gieo trồng đúng thời vụ,

Công nghệ nâng cao năng suất cây trồng: sử dụng đèn LED

Sơ đồ tư duy Sinh học 11 Bài 4: Quang hợp ở thực vật

B. Bài tập Sinh học 11 Bài 4: Quang hợp ở thực vật