Quang hợp là gì? Vai trò quan trọng của quang hợp đối với sự sống

Quang hợp là gì?

Quang tổng hợp hay gọi tắt là quang là quá trình thu nhận và chuyển hóa năng lượng ánh sáng Mặt trời của thực vật, tảo và một số vi khuẩn để tạo ra hợp chất hữu cơ phục vụ bản thân cũng như làm nguồn thức ăn cho hầu hết các sinh vật trên Trái Đất. Quang hợp trong thực vật thường liên quan đến chất tố diệp lục màu xanh lá cây và tạo ra oxy như một sản phẩm phụ.

Vai trò của quá trình quang hợp

Sau đây là 3 vai trò rất quan trọng trong suốt quá trình quang hợp của các loại nhóm thực vật.

- Tổng hợp các chất hữu cơ: Sản phẩm được quang hợp sản xuất ra các hợp chất hữu cơ để có thể cung cấp nguồn thức ăn cho tất cả các loại sinh vật. Bên cạnh đó, còn được dùng để làm nguyên liệu cho các công nghiệp và làm thuốc để chữa bệnh cho con người.

- Tích lũy năng lượng: Là một quá trình để chuyển hóa năng lượng của ánh sáng mặt trời thành các liên kết hóa học. Nên nó thường được tích lũy và cung cấp tất cả các năng lượng cho hoạt động của mọi sinh vật.

- Điều hòa không khí: Đây là một quá trình quang hợp của các loại cây xanh, để hấp thụ khí CO₂ và giải phóng khí O₂. Bên cạnh đó, nước có đóng vai trò điều hòa không khí và giảm các hiệu ứng của nhà kính đem lại không khí trong lành cho trái đất.

Thành phần và chức năng hệ sắc tố quang hợp của lá

Cây quang hợp như thế nào? Đó là nhờ vào chất diệp lục có trong hệ sắc tố quang hợp ở lá cây cùng với Carotenoit. Bề mặt lá cây tiếp xúc với ánh sáng mặt trời giúp các sắc tố diệp lục hấp thụ được năng lượng và thực hiện quá trình quang hợp ở cây xanh. Hệ sắc tố quang hợp của lá gồm có 2 thành phần chính là diệp lục và carotenoit. Ở nhóm tảo và thực vật thủy sinh thì có thêm sắc tố phụ phycobilin.

Chất diệp lục là gì? 

Chất diệp lục là một sắc tố rất quan trọng trong quá trình quang hợp để hấp thụ được các ánh sáng có màu xanh lam và đỏ. Chất diệp lục được chia thành hai nhóm khác nhau:

• Diệp lục a: Đây vốn là những phân tử P700 và P680 có trong chất diệp lục a. Những phân tử này sẽ tham gia trực tiếp vào quá trình chuyển hóa các năng lượng của ánh sáng thành năng lượng ATP và NADPH.
• Diệp lục b: Chất diệp lục b sẽ kết hợp với chất diệp lục a còn lại hỗ trợ các phân tử P700 và P680 tại trung tâm qua cách truyền năng lượng của ánh sáng và hấp thụ cho chúng.

Carotenoit là gì? 

Carotenoid được biết đến là một chất có tác dụng truyền các năng lượng cho chất diệp lục a và diệp lục b. Bên cạnh đó, Carotenoid còn được chia ra thành xantôphin và carôten (đây chính là các sắc tố phụ của quá trình quang hợp). Trong trường hợp ánh nắng có cường độ cao thì carotenoid còn có công dụng bảo vệ các hệ thống quang hợp không bị cháy nắng.

Các đặc điểm của lá cây khi được kết hợp với chức năng quang hợp

Lá cây có cấu tạo bên trong và bên ngoài để có thể thích nghi với chức năng quang hợp như sau:

Bên ngoài:

- Có diện tích bề mặt lớn để có thể dễ dàng hấp thụ các tia sáng.

- Phiến là mỏng rất thuận tiện cho việc hấp thụ và thải ra cách dễ dàng.

- Trong lớp biểu bì của mặt lá có khí khổng để khí CO2 có thể dễ dàng khuếch tán đến lục lạp.

Bên trong:

- Các tế bào mô giậu có thể chứa nhiều chất diệp lục được phân bố ở bên dưới lớp biểu bì mặt trên của chiếc lá. Để có thể hấp thụ trực tiếp được các tia sáng chiếu lên bề mặt của chiếc lá.

- Tế bào mô khuyết chứa rất ít chất diệp lục hơn so với mô giậu và nằm ở phía dưới của phiến lá. Trong mô khuyết có rất nhiều khoảng rỗng để tạo điều kiện cho khí O2 có thể dễ dàng phân tán đến các tế bào có chứa các sắc tố quang hợp.

- Hệ gân lá được tủa ra đến tận các tế bào nhu mô của lá. Đây cũng được coi như là một con đường cung cấp nước cùng với các ico khoáng cho quá trình quang hợp. Bên cạnh đó, còn mạch Libe là con đường dẫn các sản phẩm quang hợp ra khỏi lá cây.

- Trong lá có rất nhiều tế bào chứa chất lục lạp với các hệ sắc tố quang hợp ở bên trong được gọi là bào quan quang hợp.