TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. KHÁI NIỆM QUANG HỢP
- Là quá trình tổng hợp chất hữu cơ từ các chất vô cơ đơn giản nhờ năng lượng ánh sáng với sự tham gia của hệ sắc tố.
- Trong sinh giới, chỉ có thực vật, tảo và một số vi khuẩn có khả năng quang hợp.
- Phương trình tổng quát:
II. CÁC PHA CỦA QUÁ TRÌNH QUANG HỢP
Quang hợp được chia thành 2 pha: pha sáng và pha tối.
1. Pha sáng
- Diễn ra ở màng tilacôit (hạt grana trong lục lạp) cần ánh sáng.
- Năng lượng ánh sáng được các sắc tố quang hợp (diệp lục) hấp thu, thực hiện quang phân li nước qua chuỗi truyền êlectron quang hợp để tổng hợp ATP, NADPH đồng thời giải phóng O2 (có nguồn gốc từ nước).
Năng lượng ánh sáng + H2O + NADP+ + ADP + Pi → NADPH + ATP + O2
2. Pha tối
- Diễn ra tại chất nền của lục lạp (strôma) và không cần ánh sáng.
- Sử dụng ATP và NADPH của pha sáng để khử CO2 (cố định) thành cacbohyđrat.
- Có một số con đường cố định CO2: C3, C4, CAM. Trong đó, con đường C3 là con đường phổ biến nhất (chu trình Canvin), bao gồm 3 giai đoạn:
- Cố định CO2: CO2+ RiDP → Hợp chất 6C → APG (3C)
- Khử APG: APG (3C) → AlPG (3C)
- Tái sinh chất nhận và tổng hợp cacbohidrat:
AlPG (3C) → RiDP (5C)
AlPG (3C) → C6H12O6 (glucôzơ)
- Ngoài con đường tổng hợp chất hữu cơ bằng năng lượng ánh sáng, còn có con đường hóa tổng hợp, tổng hợp chất hữu cơ nhờ năng lượng của các phản ứng oxi hóa khử ở các vi sinh vật tự dưỡng:
- Vi khuẩn lưu huỳnh: oxi hóa H2S tạo ra năng lượng tổng hợp chất hữu cơ.
- Vi khuẩn nitrit hóa, nitrat hóa: oxi hóa các hợp chất chứa nito (NH3, HNO2).
- Vi khuẩn sắt: chuyển hóa Fe2+ thành Fe3+ thu năng lượng.
- Từ glucôzơ thông qua quá trình hô hấp sẽ tạo ra các axit hữu cơ, từ đó tổng hợp nên các chất khác như protein, lipit...
III. MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ QUANG HỢP
- Quang hợp và hô hấp là hai quá trình trái ngược nhau nhưng chúng có mối liên hệ chặt chẽ, thống nhất, quá trình này là tiền đề cho quá trình kia. Hô hấp sử dụng sản phẩm của quang hợp, cung cấp năng lượng, giải phóng CO2. Quang hợp sử dụng CO2 để tạo nên chất hữu cơ và O2, cung cấp nguyên liệu cho hô hấp.
