So sánh pha sáng và pha tối ở thực vật?

Câu hỏi: So sánh pha sáng và pha tối ở thực vật?

Trả lời:

So sánh pha sáng và pha tối ở thực vật

- Điểm giống:

Đều là các giai đoạn chính của quá trình quang hợp.

- Điểm khác:

Sau đây, mời bạn đọc cùng với Top lời giải tìm hiểu thêu về pha tối – pha sáng và quá trình quang hợp của thực vật qua bài viết dưới đây.

1. Quang hợp

- Khái niệm: Quang hợp là quá trình thu nhận 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.

- Sơ đồ thể hiện quang hợp:
Nước + Khí cacbonic ( xúc tác là ánh sáng và chất diệp lục) ->Tinh bột + Khí ô-xi

- Vai trò của quang hợp:

+ Sản phẩm quang hợp là nguồn chất hữu cơ làm thức ăn cho mọi sinh vật, là nguyên liệu cho công nghiệp và thuốc chữa bệnh cho con người

+ Quang hợp cung cấp năng lượng để duy trì hoạt động sống của sinh vật và con người

+ Điều hoà không khí: quang hợp giải phóng khí oxi và hấp thụ khí CO2 (góp phần ngăn chặn hiệu ứng nhà kính) để bảo vệ môi trường.
Lá là cơ quan quang hợp của cây.

2. Pha sáng – pha tối

    Quá trình quang hợp thường được chia thành 2 pha là pha ,sáng và pha tối (hình 17.1). Pha sáng chỉ có thể diễn ra khi có ánh sáng, còn pha tối có thể diễn ra cả khi có ánh sáng và cả trong tối. Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được biến đổi thành năng lượng trong các phân tử ATP và NADPH (nicôtinamit ađênin đinuclêôtit phôtphat). Trong pha tối, nhờ ATP và NADPH được tạo ra trong pha sáng, CO₂ sẽ được biến đổi thành cacbohiđrat. Pha sáng diễn ra ở màng tilacôit còn pha tối diễn ra trong chất nền của lục lạp. Quá trình sử dụng ATP và NADPH trong pha tối sẽ tạo ra ADP và NADPH. Các phân tử ADP và NADP+ này sẽ được tái sử dụng trong pha sáng để tổng hợp ATP và NADPH.
a. Pha sáng
    Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được hấp thụ và chuyển thành dạng năng lượng trong các liên kết hóa học của ATP và NADPH. Vì vậy, pha này còn được gọi là giai đoạn chuyển hóa năng lượng ánh sáng.
Quá trình hấp thụ năng lượng ánh sáng thực hiện được nhờ hoạt động của các phân tử sắc tố quang hợp.
   Sau khi được các sắc tố quang hợp hấp thụ, năng lượng sẽ được chuyển vào một loạt các phản ứng ôxi hoá khử của chuỗi chuyền êlectron quang hợp. Chính nhờ hoạt động của chuỗi chuyển êlectron quang hợp mà NADPH và ATP sẽ được tổng hợp.
   Các sắc tố quang hợp và các thành phần của chuỗi chuyền êlectron quang hợp đều được định vị trong màng tilacôit của lục lạp. Chúng được sắp xếp thành những phức hệ có tổ chức, nhờ đó quá trình hấp thụ và chuyển hoá năng lượng ánh sáng xảy ra có hiệu quả.
    O₂  được tạo ra trong pha sáng có nguồn gốc từ các phân tử nước.
    Pha sáng của quang hợp có thể được tóm tắt bằng sơ đồ dưới đây :

- Sắc tố quang hợp
NLAS + H₂O+ NADP+ + ADP + ®i — -»NADPH + ATP + O₂  
(Chú thích : NLAS là năng lượng ánh sáng, P là phôtphat vô cơ)

b. Pha tối

    Trong pha tối, CO₂  sẽ bị khử thành cacbohiđrat. Quá trình này còn được gọi là quá trình cố định CO₂  vì nhờ quá trình này. các phân tử CO₂  tự do được “cố định” lại trong các phân tử cacbohiđrat.
Hiện nay, người ta đã biết một vài con đường cố định CO₂  khác nhau. Tuy nhiên, trong các con đường đó, chu trình C₃ (hình 17.2) là con đường phổ biến nhất. Chu trình C₃ còn có một tên gọi khác là chu trình Canvin. Chu trình này gồm nhiều phản ứng hóa học kế tiếp nhau được xúc tác bởi các enzim khác nhau.

       Sơ đồ giản lược của chu trình C₃

    Chu trình C₃ sử dụng ATP và NADPH đến từ pha sáng để biến đổi CO₂ của khí quyển thành cacbohiđrat.
     Chất kết hợp với CO₂, đầu tiên là một phân tử hữu cơ có 5 cacbon là ribulôzôđiphôtphat (RiDP). Sản phẩm ổn định đầu tiên của chu trình là hợp chất có 3 cacbon. Đây chính là lí do dẫn đến cái tên C₃ của chu trình. Hợp chất này được biến đổi thành Anđêhit phôtphoglixêric (A/PG). Một phần A/PG sẽ được sử dụng để tái tạo RiDP. Phần còn lại biến đổi thành tinh bột và saccarôzơ. Thông qua các con đường chuyển hoá vật chất khác nhau, từ cacbohiđrat tạo ra trong quang hợp sẽ hình thành nhiều loại hợp chất hữu cơ khác.

3. Bài tập tham khảo

Bài 1. Quang hợp được thực hiện ở những nhóm sinh vật nào?

Trả lời:

   Quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp chất hữu cơ từ các nguyên liệu vô cơ. 

Bài 2. Quang hợp thường được chia thành mấy pha? Là những pha nào?

Trả lời:

   Quang hợp thường được chia thành hai pha: pha sáng và pha tối. Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được hấp thụ và chuyển thành dạng năng lượng trong các liên kết hóa học của ATP và NADPH. Vì vậy, pha này còn được gọi là giai đoạn chuyển đổi năng lượng ánh sáng.

   Pha tối của quang hợp diễn ra trong chất nền của lục lạp. Trong pha tối, CO₂   sẽ bị khử thành cacbohiđrat. Quá trình này còn được gọi là quá trình cố định CO₂  (có nghĩa là nhờ quá trình này, các phân tử CO₂   tự do 

Bài 3.  Những phân tử nào chịu trách nhiệm hấp thụ năng lượng ánh sáng cho quang hợp?

Trả lời:

   Trong quang hợp, các phân tử hấp thụ năng lượng ánh sáng cho quá trình quang hợp là các sắc tố quang hợp: clorophyl (chất diệp lục), carôterôit (sắc tố vàng, da cam, tím đó, phicôbilin)

Bài 4. Oxi được sinh ra từ chất nào và trong pha nào của quá trình quang hợp?

Trả lời:

    Trong quá trình quang hợp, ôxi được sinh ra trong pha sáng, từ quá trình quang phân li nước. Quá trình quang phân li nước diễn ra nhờ vai trò xúc tác của phức hệ giải phóng ôxi.

Bài 5. Ở thực vật, pha sáng của quá trình quang hợp diễn ra ở đâu và tạo ra sản phẩm gì để cung cấp cho pha tối?

Trả lời:

   Ở thực vật, pha sáng diễn ra khi có ánh sáng được biến đổi thành năng lượng trong các phân tử ATP và NADPH để cung cấp cho pha tối. 

Bài 6. Pha tối của quang hợp diễn ra ở đâu? Sản phẩm ổn định đầu tiên của chu trình C₃ là gì? Tại sao người ta lại gọi con đường C₃ là chu trình?

Trả lời:

   Pha tối của quang hợp diễn ra trong chất nền của lục lạp. Sản phẩm ổn định đầu tiên của chu trình C₃ là một hợp chất có ba cabon (do đó chu trình này có tên là chu trình C₃). Người ta gọi đây là chu trình vi trong con đường này, chất kết hợp với CO₂ đầu tiên là RuBP lại được tái tạo trong giai đoạn sau để con đường tiếp tục quay vòng.