Sinh học 11 bài 8 Quang hợp ở thực vật

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 - Wikipedia

I. I.Khái niệm quang hợp ở cây xanh:

1. Quang hợp là gì ?

? Quan sát hình 8.1 và cho biết quang hợp là gì ?
Gợi ý trả lời:
Quang hợp ở cây xanh là quá trình trong đó năng lượng mặt trời được lá (diệp lục) hấp thụ để tạo ra cacbonhidrat và oxi từ khí cacbonic và nước.
Các điều kiện cần để quang hợp xảy ra là (lá xanh, ánh nắng mặt trời, nước từ rễ cây lên, khí Cacbonic) và sản phẩm của quang hợp là C₆H₁₂O₆, cùng dẫn xuất của nó là tinh bột, đường sacarozo và oxi)
Từ hình 8.1 ta có thể viết phương trình sau:
- Phương trình tổng quát :
6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ +6O₂
2. Vai trò quang hợp của cây xanh :
- Cung cấp thức ăn cho mọi sinh vật, nguyên liệu cho xây dựng và dược liệu cho y học.:
- Cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sống.:
- Điều hòa không khí.:
?Quang hợp diễn ra chủ yếu ở cơ quan nào, vì sao?
Gợi ý trả lời
Quang hợp diễn ra chủ yếu ở lá xanh
Bởi vì lá là cơ quan quang hợp. Lá có lục lạp có cấu tạo thích nghi với chức năng quang hợp

II. Lá là cơ quan quang hợp

1. Hình thái, giải phẫu của lá thích nghi với chức năng quang hợp
a. Hình thái :
- Diện tích bề mặt lớn : hấp thụ được nhiều ánh sáng mặt trời.
- Phiến lá mỏng : thuận lợi cho khí khuếch tán vào và ra được dễ dàng.
- Trong lớp biểu bì của mặt lá có khí khổng giúp cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp.
b. Giải phẫu :
- Tế bào mô giậu chứa nhiều lục lạp phân bố ngay bên dưới lớp biểu bì mặt trên của lá để trực tiếp hấp thụ được các tia sáng chiếu lên trên mặt lá.
- Tế bào mô xốp chứa ít diệp lục hơn so với mô giậu nằm ngay ở mặt dưới của phiến lá. Trong mô xốp có nhiều khoang rỗng tạo điều kiện cho khí CO2 dễ dàng khuếch tán đến các tế bào chứa sắc tố quang hợp.
- Hệ gân lá phát triển đến tận từng tế bào nhu mô lá, chứa các mạch gỗ và mạch rây.
- Trong phiến lá có nhiều tế bào chứa lục lạp là bào quan quang hợp.
2. Lục lạp là bào quan quang hợp :
?Quan sát hình 8.2, nêu đặc điểm phân bố và sắp xếp của các tế bào chứa diệp lục trong lá và cho biết điều đó có vai trò gì đối với quang hợp ?
Gợi ý trả lời
- Các tế bào chưa diệp lục phân bố trong mô giậu và mô xốp của phiến lá. Mô giậu có nhiều tế bào chứa diệp lục hơn, cấc tế bào sắp xếp sít nhau và song song với nhau
- Mô giậu nằm ngay bên dưới lớp tế bào biểu bì mặt trên của lá. Điều đó giúp các phần tử sắc tố hấp thụ trực tiếp được ánh sáng chiếu lên mặt trên của lá. Còn mô khuyết phân bố gần mặt dưới của lá. Các tế bào mô khuyết phân bố các xa nhau tạo nên các khoảng rỗng là điều kiện cho sự trao đổi khí trong quang hợp. Khí CO₂ khuếch tán vào lá đến các tế bào chứa sắc tố quang hợp chủ yếu qua mặt dưới của lá nơi phân bố nhiều khí khổng hơn so với mặt trên. - Màng tilacoit là nơi phân bố hệ sắc tố quang hợp, nơi xảy ra các phản ứng sáng.
- Xoang tilacoit là nơi xảy ra các phản ứng quang phân li nước và quá trình tổng hợp ATP trong quang hợp.
- Chất nền là nơi xảy ra các phản ứng tối
3. Hệ sắc tố quang hợp :
? Quan sát hình 8.3 và dựa vào kiến thức về lục lạp thích nghi với chức năng quang hợp ở lớp 10. Hãy nêu những đặc điểm của lục lạp thích nghi với chức năng quang hợp
Gợi ý trả lời
Lục lạp có màng kép (màng trong và màng ngoài) bao bọc tao nên không gian giữa 2 lớp màng.
- Bên trong lục lạp có các túi dẹt gọi là tilacoit. Các tilacoit được xếp chồng lên nhau như chồng đĩa. Chồng tilacoit như vậy gọi là grana. Màng tilacoit là nơi phân bố hệ sắc tố quang hợp, nơi xảy ra các phản ứng sáng.
- Không gian bên trong túi dẹt là xoang tilacoit. Xoang tilacoit là nơi xảy ra phản ứng phân li nước
- Chất nền (stroma) của lục lạp là nơi diễn ra các phản ứng của pha tối quang hợp.
- Hệ sắc tố quang hợp gồm
+ Diệp lục a hấp thu năng lượng ánh sáng chuyển thành năng lượng trong ATP và NADPH.
+ Các sắc tố phụ : (Carotenoit) hấp thụ và truyền năng lượng cho diệp lục a
- Sơ đồ :
Carotenoit → Diệp lục b → Diệp lục a → Diệp lục a ở trung tâm.

Trả lời câu hỏi và bài tập

1.Quang hợp ở cây xanh là gì? Viết phương trình tổng quát về quang hợp. Gợi ý trả lời:
Quang hợp ở cây xanh là quá trình trong đó năng lượng ánh sáng mặt trời được diệp lục trong lục lạp hấp thụ để tạo ra cacbonhidrat và oxi từ khí cacbonic.
Phương trình tổng quát

2. Vì sao quang hợp có vai trò quyết định sự sống của trái đất ?
Gợi ý trả lời:
Vì sản phẩm của quang hợp là nguồn khởi nguyên cung cấp thức ăn và năng lượng cho sự sống trên trái đất và là nguồn cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp, dược liệu cho con người.

3. Lá có hình thái phù hợp với chức năng như thế nào?
Gợi ý trả lời:
Bên ngoài :
- Diện tích bề mặt lớn để hấp thụ các tia sáng
- Phiến lá mỏng thuận lợi cho khi khuếch tán vào và ra dễ dàng
- Trong lớp biếu bì của mặt lá có khí khổng để cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp
Bên trong : Tế bào mô giậu chứa nhiều diệp lục phân bố ngay bên dưới lớp biểu bì mặt trên của lá để trực tiếp hấp thụ được tia sáng chiều lên mặt trên của lá.
Tế bào mô khuyết chúa ít diệp lục hơn so với tế bào mô giậu, nằm phía dưới của phiến lá. Trong mô khuyết có nhiều khoảng rỗng tạo điều kiện cho khí dễ dàng khuếch tán đến các tế bào chứa sắc tố quang hợp.
Hệ gân lá tủa đến từng tế bào nhu mô của lá, chứa các mạch gỗ là con đường cung cấp nước cùng các ion khoáng cho quang hợp và mạch libe là con đường dẫn sản phảm quang hợp ra khỏi lá
Trong lá có nhiều tế bào chứa lục lạp với hệ sắc tố quang hợp bên trong là bào quan quang hợp

4. Nêu thành phần của hệ sắc tố quang hợp trong lá xanh và chức năng của chúng
Gợi ý trả lời:
Diệp lục và carôtenôit.
Diệp lục gồm diệp lục a và diệp lục b. Diệp lục là sắc tố chủ yếu của quang hợp trong đó diệp lục a (P₇₀₀ và P₆₈₀) tham gia trực tiếp vào sự chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH. Các phân tử diệp lục b và diệp lục a khác hấp thụ năng lượng ánh sáng và truyền năng lượng đã hấp thụ được cho diệp lục a (P₇₀₀ và P₆₈₀) ở trung tâm phản ứng quang hợp.
Các carôtenôit gồm carôten và xantophin là các sắc tố phụ quang hợp (Sắc tố phụ quang hợp ở tảo là phicobilin). Chức năng của chúng là hấp thụ năng lượng ánh sáng và truyền năng lượng đã hấp thụ được cho diệp lục b để diệp lục này truyền tiếp cho diệp lục a. Ngoài ra carotenoit còn có chức năng bảo vệ bộ máy quang hợp và tế bào khỏi bị nắng cháy khi cường độ ánh nắng quá cao.
5.Sắc tố tham gia trực tiếp vào chuyển hóa quang năng thành hóa năng trong sản phẩm quang hợp cây xanh là
A. diệp lục a
B. diệp lục b
C. diệp lục a và b
D. diệp lục a, b và carôtenôit
Gợi ý đáp án
Đáp án A