GIẢI THÍCH CÔNG THỨC QUANG HỢP - SINH HỌC - 2025

Công thức quang hợp giải thích cách thực vật lấy năng lượng từ mặt trời và sử dụng nó để chuyển carbon dioxide và nước thành các phân tử cần thiết cho sự phát triển của chúng, tức là thành thức ăn.

Ở đây, các yếu tố can thiệp ban đầu là carbon dioxide và nước, sau đó được chuyển hóa thành glucose và oxy.

Quá trình này đòi hỏi nhiều phản ứng hóa học xảy ra, do đó nó có thể được biểu thị bằng công thức hóa học sau:

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

Sự biến đổi này diễn ra nhờ vào sự xuất hiện của ánh sáng mặt trời, cho phép cây biến đổi carbon dioxide và nước thành các chất dinh dưỡng cần thiết (glucose) và thành oxy được thải ra dưới dạng chất thải.

Đổi lại, các nguyên tố hóa học được hiển thị trong công thức quang hợp đi vào và rời khỏi tế bào thực vật thông qua một quá trình khuếch tán, được gọi là thẩm thấu, cho phép thực vật lấy carbon dioxide từ không khí và thải ra sau đó oxy cho nó.

Cũng giống như các hợp chất không khí được hấp thụ và giải phóng thông qua quá trình thẩm thấu, ánh sáng mặt trời được thu nhận nhờ sự hiện diện của một sắc tố màu xanh lá cây gọi là chất diệp lục.

Phương trình hóa học của quang hợp

Phương trình hóa học cho quá trình quang hợp có thể được đọc như sau:

Carbon Dioxide + Nước (+ Ánh sáng mặt trời) → Glucose + Oxy

Điều quan trọng cần lưu ý là sự chuyển đổi này chỉ có thể thực hiện được nhờ vào tỷ lệ ánh sáng mặt trời, được bao gồm trong công thức theo cách này, vì bản thân nó không tạo thành một chất.

Mặt khác, cách lập phương trình này về mặt hóa học sẽ thông qua cân bằng sau:

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

Trong đó CO2 = Carbon Dioxide; H2O = Nước; C6H12O6 = Glucozơ; O2 = Ôxy.

Quá trình glucoza

Glucose được hình thành từ hỗn hợp các nguyên tử cacbon, hydro và oxy. Một khi nó được sản xuất thông qua quá trình quang hợp, nó có thể được sử dụng theo ba cách khác nhau:

1 - Nó có thể được chuyển đổi thành các chất hóa học cần thiết cho sự phát triển của tế bào thực vật, chẳng hạn như cellulose.

2 - Nó có thể được chuyển hóa thành tinh bột, một phân tử dự trữ có khả năng chuyển hóa trở lại thành glucose, trong trường hợp cây cần.

3 - Nó có thể bị phân hủy trong quá trình hô hấp, giải phóng năng lượng dự trữ trong các phân tử của nó.

Các hợp chất hóa học

Thực vật cần bổ sung nhiều nguyên tố hóa học để sống và khỏe mạnh. Quan trọng nhất là carbon, hydro và oxy.

Hydro và oxy được lấy từ nước và đất, mặt khác, carbon và oxy được lấy từ carbon dioxide và oxy có trong khí quyển.

Nước và khí cacbonic được sử dụng để tổng hợp thức ăn trong quá trình quang hợp. Ôxy cần thiết để giải phóng năng lượng từ thức ăn trong quá trình hô hấp của cây.

Ngoài ba nguyên tố cơ bản được chỉ ra trong công thức quang hợp, còn có các hợp chất khoáng khác mà tất cả thực vật cần để phát triển khỏe mạnh.

Những chất này được rễ hấp thụ dưới dạng các ion hòa tan trong nước đất. Hai trong số các ion khoáng chất này là nitrat và magiê.

Nitrat cần thiết cho việc sản xuất các axit amin trong quá trình quang hợp. Đến lượt mình, axit amin là những gì cho phép tạo ra protein. Về phần mình, magiê cần thiết cho việc sản xuất chất diệp lục.

Những cây có lá chuyển sang màu khác với màu xanh lá cây có thể đang trải qua giai đoạn thiếu khoáng chất và quá trình quang hợp sẽ không được thực hiện thành công.

Tế bào lá

Thực vật, giống như tất cả các sinh vật sống trên thế giới, cần phải nuôi sống. Vì lý do này, chúng sử dụng quá trình quang hợp để chuyển đổi các hợp chất hóa học như carbon dioxide và nước thành glucose mà chúng cần để tế bào tăng trưởng và phát triển.

Tương tự, quá trình quang hợp này chỉ có thể thực hiện được nhờ hoạt động của các tế bào nằm trong lá cây, nơi một chất gọi là diệp lục cho phép lưu trữ năng lượng từ mặt trời và sử dụng để biến đổi các hợp chất hóa học lấy từ không khí.

Chất diệp lục rất giàu lục lạp và các enzym cho phép tế bào lá phản ứng trong quá trình quang hợp.

Các bộ phận của tế bào thực vật

Tế bào được tạo thành từ nhiều bộ phận đóng vai trò cơ bản trong quá trình quang hợp. Một số phần như sau:

- Lục lạp: chứa diệp lục và các enzim cần thiết cho phản ứng hoá học của quá trình quang hợp xảy ra.

- Hạt nhân: là ADN mang thông tin di truyền của cây được các enzim sử dụng trong quá trình quang hợp.

- Màng tế bào: là hàng rào thấm nước điều hòa sự di chuyển của khí và nước cả ra vào tế bào.

- Không bào: cho phép tế bào giữ vững.

- Tế bào chất: là nơi sản xuất ra một số enzim và prôtêin được sử dụng trong quá trình quang hợp hoá học.

Các yếu tố hạn chế quang hợp

Có ba yếu tố có thể hạn chế phản ứng hóa học của quang hợp: cường độ ánh sáng, nồng độ khí cacbonic và nhiệt độ.

Cường độ sáng

Khi không có đủ ánh sáng, thực vật không thể thực hiện quá trình quang hợp một cách hiệu quả, cho dù có đủ nước và khí cacbonic trong môi trường.

Do đó, tăng cường độ ánh sáng sẽ làm tăng ngay tốc độ của quá trình quang hợp.

Mối quan hệ quang hợp và cường độ ánh sáng

Nồng độ carbon dioxide

Đôi khi quá trình hóa học của quá trình quang hợp bị giới hạn bởi nồng độ carbon dioxide trong không khí. Ngay cả khi có nhiều ánh sáng mặt trời và nước, cây cũng không thể quang hợp nếu không có đủ carbon dioxide trong không khí.

Mối quan hệ quang hợp và nồng độ carbon dioxide

Nhiệt độ

Khi nhiệt độ rất thấp, quá trình quang hợp diễn ra chậm hơn. Tương tự, thực vật không thể thực hiện quang hợp khi nhiệt độ rất cao.

Mối quan hệ giữa quang hợp và nhiệt độ

Người giới thiệu

1. (2014). Khoa học. Lấy từ Cách thực vật tạo ra thức ăn: bbc.co.uk.
2. Helmenstine, AM (Ngày 13 tháng 1 năm 2017). Suy nghĩCo. Lấy từ Phương trình Hóa học Cân bằng cho Quang hợp ?: thinkco.com.
3. Matalone, S. (2017). com. Lấy từ Phương trình Hóa học Cân bằng cho Quang hợp: study.com.
4. (2017). Quang hợp Giáo dục. Lấy từ Quang hợp cho trẻ em: photosynthesiseducation.com.
5. Veloz, L. (ngày 24 tháng 4 năm 2017). Đấu kiếm. Lấy từ Các chất phản ứng của Quang hợp là gì ?: sciining.com.