Quang hợp là gì? Ý nghĩa, vai trò, phương trình và quá trình quang hợp ở thực vật

Một trong những yếu tố giúp cho con người và sinh vật tồn tại trên Trái Đất chính là quá trình quang hợp. Nghe thì khá quen thuộc nhưng không phải ai cũng biết quá trình quang hợp là gì hay ý nghĩa của quá trình này. Bài viết này sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc trên, đừng bỏ qua nhé!

Quang hợp là gì? Khái niệm quang hợp thực vật

Quang hợp là quá trình thực vật, tảo và vi khuẩn tiếp nhận và chuyển hóa năng lượng mặt trời. Trong quá trình này thì diệp lục sẽ hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời sau đó tổng hợp cacbonhidrat và oxy được giải phóng từ nước và cacbonic.

Quang hợp ở thực vật được thực hiện chủ yếu bởi chlorophyll – diệp lục. Đa số các loài thực vật đều mang màu xanh và năng lượng mặt trời được tiếp nhận thường từ lá. Quá trình quang hợp sẽ sản xuất ra oxy, tinh bột cùng với năng lượng. Ở một số loài vi khuẩn thì chúng sử dụng sắc tố giống như diệp lục là bacteriochlorophylls để quang hợp và quá trình này thì không sản xuất ra oxy.

Vai trò và đặc điểm của quang hợp thực vật

Vai trò của quá trình quang hợp:

Quá trình quang hợp sẽ tổng hợp chất hữu cơ trở thành thức ăn cho nhiều sinh vật trên Trái Đất và làm thuốc chữa bệnh hiệu quả.
Nguồn năng lượng mặt trời đượ chuyển hóa và cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động của con người và sinh vật.
Sản xuất và cung cấp lượng lớn khí oxy giúp không khí trong lành cũng như cung cấp dưỡng khí cho hoạt động sống.

Đặc điểm của quá trình quang hợp:

Quá trình quang hợp, năng lượng mặt trời sẽ chuyển hóa thành chuyển carbon dioxide và nước thành tinh bột và oxy.
Với 6 phân tử nước và 6 khí cacbonic sẽ tạo nên 1 phân tử glucozơ cùng 6 phân tử oxi.

Ý nghĩa của quang hợp thực vật

Quang hợp là gì có thể bạn đã biết vậy ý nghĩa của quá trình này là gì bạn có biết không? Một số ý nghĩa quan trọng của quá trình này đối với mọi sinh vật trên Trái Đất như sau:

Đầu tiên, quang hợp mang lại nguồn năng lượng để đáp ứng nhu cầu sinh sống và tồn tại cho mọi sinh vật.
Quang hợp là chuỗi phản ứng hóa học giúp cung cấp và cân bằng lượng khí Oxy và Carbon dioxide trong không khí.
Cung cấp nguồn thực phẩm cho con người vì chúng ta đa phần sử dụng thực vật làm thức ăn.
Mang đến nguồn nguyên liệu cho hoạt động sản xuất của con người như than đá, dầu mỏ, khí đốt…
Cung cấp và phát triển các nền công nghiệp phong phú như: công nghiệp may, công nghiệp gỗ, công nghiệp giấy….

Quang hợp có ý nghĩa quan trọng với sự tồn tại của mọi sinh vật trên Trái Đất hoặc có thể hiểu mọi hoạt động sống đều phụ thuộc vào quá trình quang hợp.

Phương trình quang hợp

Phương trình hóa học chính của quá trình quang hợp

6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2

Nguồn năng lượng mặt trời có thể nhìn thấy được ở khoảng 380-750 nm sẽ được gọi là quang năng.

Quá trình quang hợp

Quá trình quang hợp là gì? Quang hợp được hiểu là quá trình khử Carbon dioxide (CO2) và quá trình oxy hóa nước được xảy ra đồng thời cùng quang hợp. Với phản ứng oxy hóa khử trong quang hợp thì lúc này măng lượng mặt trời sẽ phân ly thành phân tử H2O và khử CO2 thành Glucozơ.

Hoặc có thể hiểu là ion H+ và điện tử khi phân ly phân tử H2O cung cấp cho CO0 tạo ra hợp chất CH2O, lúc này thì năng lượng mặt trời sẽ được dự trữ. Quá trình quang hợp xảy ra cần lưu ý về sự hấp thu và sử dụng ánh sáng mặt trời cũng như cơ chế chuyển từ hydro và điện tử từ H2O đến CO2.

Sự khác nhau giữa quang hợp và hô hấp

Chúng ta thường thấy quá trình quang hợp và hô hấp thường đi chung với nhau từ đó nhiều người hay nhầm lẫn giữa 2 quá trình này. Hình ảnh dưới đây sẽ giúp bạn phân biệt được 2 quá trình này để không bị mất điểm oan với phần này nhé!.

Một số câu hỏi về quang hợp

Quá trình quang hợp là gì và có ý nghĩa như thế nào là những thắc mắc lớn của mọi người bên cạnh đó cũng có một số câu hỏi liên quan đến quá trình này như sau:

Sản phẩm quang hợp là gì?

Quá trình quang hợp sẽ tạo nên tinh bột và và thải ra khí oxy. Chi tiết là thực vật dùng năng lượng ánh sáng mặt trời để phản ứng với CO2 và H2O từ đó tạo nên tinh bột ( glucose ) và khí oxy giúp cân bằng không khí trong lành hơn. Ngoài ra sản phẩm của quá trình này còn là nguồn năng lượng dồi dào giúp duy trì sự tồn tại của con người và sinh vật trên Trái Đất.

Quang hợp có vai trò gì đối với con người?

Quá trình quang hợp mang lại rất nhiều lợi ích cho con người như:

Mang đến nguồn lương thực, thực phẩm dồi dào vì đa số chúng ta có khoảng 80% ăn sản phẩm có nguồn gốc thực vật.
Cung cấp nguồn năng lượng cho con người thực hiện các hoạt động sản xuất như than đá, dầu mỏ,…
CUng cấp nguồn nguyên liệu để phát triển nền công nghiệp như công nghiệp dệt may, công nghiệp gỗ, công nghiệp giấy…
Nhờ quang hợp mà sinh vật có thêm nguồn chất hữu cơ dồi dào.

Quang hợp có ở mọi loài sinh vật?

Quang hợp là gì và nếu như không có quá trình quang hợp xảy ra thì sẽ như thế nào? Quang hợp là quá trình đặc biệt có vai trò mật thiết với hoạt động sống của con người và mọi loài sinh vật.
Từ quá trình quang hợp mà sinh vật được đáp ứng nhu cầu về nguồn chất dinh dưỡng là nguồn chất hữu cơ phong phú.
Quang hợp còn quyết định đến việc duy trì và phát triển hoạt động sống của mọi người, mọi sinh vật.

Quang hợp có mấy giai đoạn?

Ngoài thắc mắc về quang hợp là gì thì quang hợp gồm mấy giai đoạn cũng là câu hỏi cần lời giải đáp của rất nhiều bạn. Quang hợp gồm có 2 giai đoạn là:

Giai đoạn quang vật lí:

Có thể bạn chưa biết là diệp lục có thể hấp thu ánh sáng rất lớn nên khi photon (lượng tử ánh sáng) chạm vào diệp lục thì ngay lập tức được hấp thu rồi chuyển đến điện tử ở phân tử diệp lục. Sau đó chúng sẽ được chuyển lên trạng thái năng lượng cao hơn nhưng vì không bền nên sẽ quay lại trạng thái ban đầu ngay lập tức và cũng năng lượng vừa được hấp thụ cũng được giải phóng.
Lúc được chiếu sáng thì diệp lục giải phóng ra năng lượng dạng ánh sáng huỳnh quang hoặc nhiệt khi diệp lục tách ra khỏi tế bào. Còn ở trường hợp diệp lục còn trong tế bào thì năng lượng sẽ truyền từ phân tử này đến phân tử khác trong trạng thái kích thích. Sau đó sẽ qua trung tâm phản ứng rồi chuyển đến chất nhận điện rồi chuyển biến thành năng lượng cho tế bào sử dụng khi tham gia chuỗi phản ứng.

Giai đoạn quang hóa học:

Trong giai đoạn quang hóa học sẽ có 2 quá trình diễn ra là quang phosphoryl hoá vòng và quang phosphoryl hoá không vòng.

Quang phosphoryl hoá vòng: (P700 – Trung tâm phản ứng) Diệp lục sau khí hấp thụ ánh sáng sẽ chuyển điện tử lên trạng thái kích thích rồi tập trung ở P700 sau đó chuyển đến chất nhận điện tử sơ cấp. Lúc này điện tử sẽ chuyền sang Feredoxin (Fd) → phức hợp cytochrome → qua plastocyanin → về lại diệp lục => Giải phóng ra 1 ATP. Quá trình này chủ yếu ở vi khuẩn quang hợp, năng lượng của quá trình Phosphoryl hoá vòng khoảng 25 kcal/M.
Quang phosphoryl hoá không vòng: cơ chế hấp thu năng lượng của quá trình này gồm có quang phân ly nước, hệ thống quang I, hệ thống quang II. Hệ thống quang I có trung tâm phản ứng là P700, hệ thống quang II có trung tâm phản ứng là P680. Phân tử diệp lục hấp thu 2 quang tử và chuyển sang trạng thái kích thích và chuyển năng lượng hấp thu đó chô quá trình phosphoryl hóa tạo ra ATP và NADPH2.

Còn quá trình quang phân ly nước thì diễn ra như sau: ATP, NADPH2 và Oxy sẽ là thành phẩm sau khi pha sáng kết thúc. ATP, NADPH2 sẽ được dùng để khử CO2 (pha tối) tạo nên chất hữu cơ cho thực vật còn Oxy thì sẽ bay vào không khí.

Quang hợp có mấy pha?

Quá trình quang hợp gồm có 2 pha

Pha sáng:

Được xem là giai đoạn chuyển hóa năng lượng vì ở giai đoạn này năng lượng ánh sáng sẽ chuyển thành năng lượng ở các liên kết hóa học là ATP và NADPH.

Vị trí: ở màng tilacôit.
Nguyên liệu gồm có: năng lượng ánh sáng, nước, ADP, NADP+.
Diễn biến: sắc tố quang hợp sẽ hấp thu năng lượng ánh sáng sau đó chuyển vào chuỗi chuyền electron quang hợp trải qua một loạt các phản ứng ôxi hóa khử, rồi chuyền đến ADP và NADP+ để tạo thành ATP và NADPH.
Sản phẩm ở pha sáng gồm : ATP, NADPH, oxy.

Pha tối:

Giai đoạn này là quá trình cố định CO2 vì CO2 sẽ bị khử thành cacbohiđrat.
Vị trí: trong chất nền của lục lạp.
Nguyên liệu gồm có: ATP, NADPH, CO2.
Diễn biến: CO2 + RiDP → Hợp chất 6C không bền → Hợp chất 3C bền vững → AlPG có 3C → cacbohiđrat.
Sản phẩm: glucozo và sản phẩm hữu cơ khác.

Chức năng và thành phần hệ sắc tố quang hợp của lá gì?

Thực vật quang hợp nhờ vào chất diệp lục. Chất diệp lục chứa trong hệ sắc tố quang hợp ở lá cùng với Carotenoit. Các sắc tố diệp lục hấp thụ năng lượng khi bề mặt lá hấp thụ ánh sáng mặt trời sau đó thì thực hiện quá trình quang hợp.

Diệp lục và carotenoit chính là hệ sắc tố quang hợp của lá còn phycobilin thì là sắc tố phụ ở nhóm thực vật thủy sinh và tảo. Sắc tố phụ Phicobilin có khả năng hấp thụ ánh sáng trong vùng vàng (612 nm) và vùng lục (550 nm).

Cơ quan thực hiện quang hợp?

Quang hợp là gì có thể bạn đã biết được vậy thì cơ quan nào thực hiện quá trình quang hợp. Đối với thực vật thì diệp lục chứa trong lục lạp sẽ thực hiện quá trình quang hợp. Đa số thực vật thường có màu xanh và lá sẽ là bộ phận thu nhận năng lượng mặt trời.

Đối với tảo và vi khuẩn lam thì sẽ sử dụng chlorophyll và sản sinh ra oxy trong quá trình quang hợp. Với một số loài vi khuẩn quang dưỡng sử dụng bacteriochlorophylls để thực hiện quá trình quang hợp và không sản sinh ra oxy.

Xem thêm:

Hy vọng bài viết trên đây sẽ giúp bạn biết được thêm thông tin về quá trình quang hợp là gì và diễn ra như thế nào cũng như ý nghĩa với vai trò quan trọng của quang hợp đối với con người và sinh vật trên Trái Đất.