Trong khi con người và động vật ăn thực vật và các động vật khác làm thức ăn, thì thực vật có thể tạo ra thức ăn bằng ánh sáng và một quá trình gọi là quang hợp. Quang hợp là quá trình thực vật tạo ra thức ăn bằng cách sử dụng carbon dioxide, nước và ánh sáng mặt trời.
Quang hợp là gì?
Quang hợp có thể là một từ lớn nhưng nó có thể được chia thành hai từ nhỏ hơn: "ảnh" và "tổng hợp". Ảnh có nghĩa là ánh sáng và tổng hợp có nghĩa là kết hợp với nhau. Mặc dù quá trình này có thể phức tạp nhưng nó có thể được viết đơn giản bằng phương trình từ sau:
Quá trình quang hợp diễn ra như thế nào
Quá trình quang hợp xảy ra ở lá cây nơi lục lạp sống trong tế bào. Có hai giai đoạn trong quá trình quang hợp. Giai đoạn đầu tiên cần ánh sáng còn giai đoạn thứ hai thì không. Trước khi hiểu được quá trình quang hợp, bạn phải hiểu thêm về lục lạp.
Lục lạp
Cũng giống như con người, thực vật được tạo thành từ hàng nghìn tế bào. Không giống như tế bào động vật, thực vật có cấu trúc đặc biệt gọi là lục lạp, nơi diễn ra quá trình quang hợp.
Lục lạp là những đốm màu hình bầu dục nhỏ được tìm thấy bên trong tế bào thực vật. Đôi khi tế bào thực vật chỉ có một số lục lạp trong khi những tế bào khác chiếm toàn bộ không gian bên trong tế bào. Lục lạp có nhiều lớp. Lớp bên ngoài mịn trong khi bên trong lục lạp chứa một số phần quan trọng.
Bên trong lục lạp là một tập hợp các túi chứa đầy chất diệp lục gọi là thylakoid trôi nổi trong chất lỏng gọi là chất nền. Thylakoid trông giống như những chồng bánh kếp. Chất diệp lục mang lại cho cây màu xanh và giúp cây hấp thụ năng lượng từ ánh sáng mặt trời.
Giai đoạn một: Phản ứng phụ thuộc vào ánh sáng
Giai đoạn đầu tiên của quá trình quang hợp được gọi là giai đoạn phản ứng phụ thuộc vào ánh sáng. Giai đoạn này xảy ra ở thylakoid của lục lạp và chỉ có thể xảy ra khi có ánh sáng mặt trời.
- Ánh sáng mặt trời chiếu vào diệp lục trong lục lạp và kích thích các electron.
- Các electron bị kích thích thoát ra khỏi diệp lục.
- Vì một electron vừa rời khỏi diệp lục nên nó phải được thay thế. Một phân tử nước được phân tách thành oxy (O2) và ion hydro (H+) trong thylakoid.
- Các electron tự do sau đó trải qua phản ứng hóa học để tạo ra ATP và NADPH, cả hai đều là những phân tử năng lượng cần thiết cho giai đoạn quang hợp thứ hai.
Giai đoạn hai: Chu trình Calvin
Giai đoạn thứ hai của quá trình quang hợp, được gọi là Chu trình Calvin, xảy ra trong chất nền của lục lạp. Chu trình Calvin không cần ánh sáng mặt trời. Carbon dioxide và năng lượng từ ATP và NADPH tạo ra glucose. Glucose là một loại đường đơn giản được thực vật lưu trữ dưới dạng năng lượng và có thể chuyển đổi thành các thành phần khác như tinh bột và cellulose rất quan trọng đối với cấu trúc tế bào.
- Carbon dioxide từ không khí được hấp thụ qua các lỗ trên lá cây.
- Phân tử carbon dioxide liên kết với một loại đường đơn giản gọi là RuBP.
- Thông qua phản ứng hóa học gồm bốn bước, phân tử carbon dioxide và RuBP kết hợp với ATP và NADPH từ giai đoạn đầu tiên để tạo ra một phân tử glucose.
Video sau đây minh họa quá trình từ đầu đến cuối:
Quang hợp là quan trọng
Quang hợp là xương sống của sự sống trên Trái đất. Con người không thể sống nếu thiếu oxy. Khí oxy mà thực vật tạo ra trong quá trình quang hợp được thải vào không khí con người hít thở hàng ngày. Khi con người hít thở oxy, họ sẽ thải ra carbon dioxide. Thực vật sử dụng carbon dioxide trong quá trình quang hợp. Vì vậy, thực vật có nhiệm vụ cân bằng lượng oxy và carbon dioxide trong không khí. Ngoài ra, một số thực vật còn lưu trữ glucose được tạo ra trong quá trình quang hợp ở quả và rễ. Một số loại trái cây và rễ cây này là táo, cà rốt, dâu tây và những món ăn ngon khác mà mọi người thích ăn.
