Vai trò của pha sáng trong quang hợp?

Pha sáng trong quang hợp là pha chuyển hóa năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH. Vậy vai trò của pha ánh sáng trong quang hợp là gì? Sau đâu mời các bạn cùng tìm hiểu với Toploigiai nhé!

Điều kiện xảy ra và bản chất của pha sáng quá trình quang hợp

Pha sáng quá trình quang hợp xảy ra dưới tác dụng của ánh sáng. Ở tế bào thực vật, quá trình này diễn ra ở thylakoid trong lục lạp. Pha sáng thực chất là quá trình phosphoryl hóa (để tổng hợp ATP, adenosine triphosphate) và quá trình tổng hợp nên NADPH2 nhằm cung cấp năng lượng cho pha tối quá trình quang hợp. Vậy bản chất của pha sáng là chuyển năng lượng từ photon ánh sáng sang phân tử ATP, NADPH2 mà cụ thể là dưới dạng các liên kết hóa học trong ATP (liên kết cao năng của nhóm phosphate) và NADPH2.

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 :

- Nơi diễn ra: đĩa tilacôit của lục lạp.

- Điều kiện xảy ra pha sáng: có ánh sáng.

Sắc tố quang hợp

NLAS + H₂O+ NADP⁺ + ADP —-> NADPH + ATP + O₂ 

(Chú thích : NLAS là năng lượng ánh sáng, P là phôtphat vô cơ)

>>> Xem thêm: Nguyên liệu của pha sáng trong quang hợp là

Các quá trình xảy ra trong pha sáng của quang hợp

Pha sáng của quang hợp diễn ra trên màng Tilacôit của lục lạp, nó thực ra là quá trình chuyển năng lượng ánh sáng đã lược diệp lục hấp thụ thành năng lượng hóa học trong ATP và NADPH cụ thể như sau:

+ Hấp thu năng lượng ánh sáng: DL → DL*

+ Quang phân li nước: 2H₂O → 4H⁺+ 4e⁻+O₂

+ Photphorin hóa tạo ATP:  3ADP + 3Pi → 3ATP

+ Tổng hợp NADPH: 2NADPH + 4H⁺ +4e⁻→ 2NADPH

ATP và NADPH được tạo ra ở pha sáng sẽ tiếp tục tham gia vào pha tối để tổng hợp nên C₆H₁₂O₆. Tuy nhiên để tạo được 1 phân tử C₆H₁₂O₆ thì cần 18ATP và 12NADPH từ pha sáng. Vậy phương trình tổng quát của pha sáng:

12H₂O+18ADP + 18Pi + 12NADP⁺→18ATP + 12NADPH + 6O₂

Vai trò của pha sáng trong quang hợp

Trong pha này, hệ sắc tố thực vật hấp thụ năng lượng của các phôtôn ánh sáng theo phản ứng kích thích chất diệp lục (chdl): chdl + hv = chdl* = chdl**.

(chdl: trạng thái bình thường, chdl*: trạng thái kích thích, chdl**: trạng thái bền thứ cấp).

Năng lượng kích thích chất diệp lục ở hai trạng thái chdl* và chdl** được sử dụng cho các quá trình: quang phân li nước và phôtphorin hóa quang hóa để hình thành ATP và NADPH thông qua hai hệ quang hóa: hệ quang hóa I và hệ quang hóa II (PSI và PSII) theo phản ứng:

12H₂O + 18ADP + 18P vô cơ + 12NADP⁺ -----> 18ATP + 12NADPH + 6O₂

Kết quả là hình thành ATP và NADPH cung cấp cho pha tối và giải phóng O2 vào khí quyển.

=> Tóm lại, vai trò của pha sáng là:

- Chuyển hóa năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH.

- Giải phóng O₂

- Cung cấp ATP và NADPH cho pha tối để tổng hợp chất hữu cơ.

------------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn tìm hiểu về vai trò của pha ánh sáng trong quang hợp. Chúng tôi hi vọng các bạn có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này, chúc các bạn học tốt!