Quang hợp

Ngày soạn:
Ngày giảng:

Chuyên đề 1: TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG Ở SINH

VẬT (QUANG HỢP Ở THỰC VẬT).

Tiết 1,2,3

QUANG HỢP Ở THỰC VẬT

I. Mục tiêu

A. Lý thuyết
1. Khái niệm, nguyên liệu, sản phẩm quá trình quang hợp, phương trình quang
hợp (dạng chữ)
* Khái niệm:

Quang hợp là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ nhờ năng

lượng ánh sáng. Trong đó, năng lượng ánh sáng mặt trời được lục lạp ở lá cây hấp thụ,
chuyển hóa thành dạng năng lượng hóa học tích trữ trong các hợp chất hữu cơ (glucose,
tinh bột), đồng thời giải phóng khí oxygen.
* Phương trình quang hợp, nguyên liệu, sản phẩm quang hợp:

Nguyên liệu Sản phẩm
2. Sơ đồ diễn tả quang hợp diễn ra ở lá cây, mối quan hệ giữa trao đổi chất và
chuyển hoá năng lượng
Sơ đồ quang hợp: Ánh sáng (quang năng)
6CO2 + 12 H2O --------------→ C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O
Diệp lục Glucose (hoá năng)
Mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng

Quá trình
trao đổi

chất

Chất lấy

vào

Chất tạo ra

Nước,
Carbon
dioxide

Chất hữu cơ,
Oxygen

Năng lượng

hấp thụ

Năng lượng
tạo thành

- Mô tả được một cách tổng quát quá trình quang hợp ở tế bào lá cây:
+ vai trò lá cây với chức năng quang hợp.
+ khái niệm, nguyên liệu, sản phẩm của quang hợp.

+ phương trình quang hợp (dạng chữ).
+ sơ đồ diễn tả quang hợp diễn ra ở lá cây, qua đó nêu được quan hệ giữa trao đổi chất
và chuyển hoá năng lượng.

II. Cách tiến hành

Quá trình
chuyển hóa
năng lượng

Ánh

sáng

mặt

trời

(quang
năng)

Năng lượng
hóa học (hoá
năng)

Nước và khí Carbon dioxide từ môi trường được chuyển đến lục lạp ở lá cây để tổng

hợp thành chất hữu cơ (glucose hoặc tinh bột) và giải phóng khí oxygen. Năng lượng
từ ánh sáng mặt trời (quang năng) được chuyển hóa thành năng lượng hóa học (hóa
năng) tích lũy trong các chất hữu cơ.
=> Trong quá trình quang hợp trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng có mối quan
hệ chặt chẽ và luôn diễn ra đồng thời với nhau.
3. Vai trò của lá cây với chức năng quang hợp

- Lá là cơ quan chủ yếu thực hiện chức năng quang hợp ở thực vật. Lá có các đặc
điểm hình thái cũng như cấu tạo giải phẫu phù hợp với chức năng quang hợp:

Đặc điểm

Vai trò

Phiến lá

Dạng bản dẹt, rộng

Hấp thu được nhiều ánh sáng.

Gân lá

Dày đặc, tỏa hết phiến lá

Vận chuyển nước cho quá trình quang
hợp, vận chuyển các sản phẩm quang hợp
đến các cơ quan khác trong cây.

Lục lạp

Chứa chất diệp lục

Hấp thụ và chuyển hoá năng lượng ánh
sáng

Khí khổng

Tập trung ở lớp biểu bì lá Cho các loại khí đi vào và đi ra khỏi lá.

- Ngoài ra ở các mấu trên thân hoặc cành lá thường xếp so le và mặt lá thường vuông
góc với tia sáng mặt trời giúp thu nhận được nhiều ánh sáng.
4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quang hợp

Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quang hợp ở thực vật như: ánh sáng,

nước, hàm lượng khí carbon dioxide, nhiệt độ…
4.1 Ánh sáng
- Cường độ ánh sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến quang hợp.
- Cường độ ánh sáng mạnh hoặc yếu và thời gian chiếu sáng nhiều hay ít có thể làm
quang hợp của cây tăng lên hoặc giảm đi.
- Nhu cầu về ánh sáng của các loại cây khác nhau là khác nhau. Dựa vào nhu cầu ánh
sáng của cây, ta có 2 nhóm thực vật: nhóm cây ưa ánh sáng mạnh (cây ưa sáng) và
nhóm cây ưa ánh sáng yếu (cây ưa bóng)

Đặc
điểm
Cây ưa ánh sáng

Cây ưa bóng

Ví
dụ

Cây hoa giấy, cây lúa, cây bạch
đàn, cây ngô, cây phượng, cây xương
rồng, cây xoài, cây chanh, cây vải…

Cây vạn niên thanh, cây trầu
không, cây lá lốt, cây dương xỉ, cây
gừng, cây rau diếp cá,...

Vị trí

Nơi quang đãng

Dưới tán cây khác

Hình
thái

Thân thấp, nhiều cành cây, tán lá
rộng.
Phiến lá thường nhỏ, màu xanh sáng.

Thân trung bình, số cành cây ít, tán
lá vừa phải.
Phiến lá thường rộng, màu xanh
sẫm.

4.2 Nước
- Nước là nguyên liệu cho quang hợp ở cây xanh, tham gia vào quá trình đóng mở khí
khổng để trao đổi khí.
- Khi cây hấp thụ đủ nước, quang hợp diễn ra bình thường. Khi cây thiếu nước từ 40-
60%, khí khổng đóng lại, lượng carbon dioxide khuếch tán vào lá cây giảm dẫn tới
quang hợp giảm và có thể dẫn tới ngừng quang hợp.
- Nhu cầu nước của các loài cây là khác nhau.
Ví dụ: Cây cần nhiều nước: cây cói, cây ráy,...
Cây cần ít nước: cây sen đá, cây lô hội, cây lưỡi hổ,...
- Nhu cầu nước của một loài cây trong các giai đoạn phát triển khác nhau cũng khác
nhau.
Ví dụ: Cây mía cần tưới nước thường xuyên khi mới trồng, đến khi mía có đốt thì tưới
nước ít hơn.

Cây lúa cần nhiều nước khi mới cấy và làm đòng. Cây lúa không cần nhiều nước khi
đã chín vàng chuẩn bị thu hoạch.
4.3 Carbon dioxide
- Nồng độ khí carbon dioxide trong không khí ảnh hưởng trực tiếp đến quang hợp.
Cây có thể quang hợp được với nồng độ carbon dioxide bình thường của không khí
(khoảng 0,03%).
- Nếu nồng độ carbon dioxide thấp hơn 0,008% hoặc tăng lên quá cao thì quang hợp
giảm và có thể ngừng trệ.
- Trong cùng 1 nồng độ carbon dioxide, các loài thực vật khác nhau thì có cường độ
quang hợp khác nhau.
Cường độ quang hợp là đại lượng đo khả năng quang hợp ở thực vật, thường được tính
bằng số mg CO2 hấp thụ hay số mg O2 thải ra ( thường sủ dụng cho thực vật thuỷ sinh)
khi quang hợp trong một đơn vị thời gian và trên một đơn vị diện tích quang hợp.
Cường độ quang hợp P = mg CO2 ( hoặc mg O2 ) / dm2 /giờ .
4.4. Nhiệt độ
- Quang hợp của thực vật chỉ diễn ra bình thường ở nhiệt độ trung bình 25 - 35 oC.
- Khi nhiệt độ quá cao (trên 40oC) hoặc quá thấp (dưới 0oC), quang hợp của hầu hết
các loài cây đều bị giảm hoặc ngừng trệ vì các lục lạp hoạt động kém hoặc bị phá huỷ.
5. Ý nghĩa thực tiễn của việc trồng và bảo vệ cây xanh
5.1 Vai trò của quang hợp:

Đối với môi trường

Đối với con người

- Điều hòa khí hậu
- Làm sạch không khí, diệt bụi,…
- Cân bằng hàm lượng khí Carbon
dioxide và oxygen trong không khí.

- Cung cấp nguồn lương thực, thực
phẩm cho con người, khoảng 80% nhu
cầu dinh dưỡng của con người có
nguồn gốc từ thực vật
- Cung cấp nguồn nhiên liệu rất phong
phú cho mọi hoạt động sản xuất của
con người trên trái đất (than đá, dầu
mỏ, củi, than bùn, khí đốt ).
- Cung cấp nguồn nguyên liệu vô cùng
phong phú và đa dạng cho công nghiệp
như công nghiệp gỗ, công nghiệp dệt,
công nghiệp giấy, công nghiệp thuốc
lá, công nghiệp đường….
- Quang hợp cung cấp một lượng lớn
chất hữu cơ để cấu trúc nên cơ thể sinh
vật.
- Cung cấp oxygen cho hoạt động hô
hấp

5.2 Ý nghĩa của việc trồng và bảo vệ cây xanh
- Cung cấp oxygen cho sự sống của các sinh vật.
- Hấp thu khí carbon dioxide trong không khí giúp giảm bớt hiện tượng hiệu ứng nhà
kính làm nhiệt độ Trái Đất nóng lên.
- Tổng hợp chất hữu cơ, cung cấp thức ăn cho sinh vật khác.

- Cung cấp nơi ở cho nhiều loài sinh vật.
- Giúp bảo vệ đất, nước ngầm; hạn chế các thiên tai như lũ lụt, sạt lở đất, hạn hán,…:
Mất rừng đầu nguồn gây ra ngập lụt, lũ quét, sạt lở đất,…
- Cung cấp đủ nguyên, nhiên liệu, thuốc chữa bệnh,… cho con người
6.Thí nghiệm về quang hợp
6.1 Thí nghiệm 1: Xác định có sự tạo thành tinh bột trong quá trình quang hợp
ở cây xanh
- Bước 1: Dùng băng giấy đen che phủ một phần lá cây ở cả hai mặt, đặt cây vào chỗ
tối ít nhất hai ngày.
- Bước 2: Đem chậu cây ra để chỗ có nắng trực tiếp (hoặc để dưới ánh sáng của bóng
đèn điện 500 W) từ 4 – 8 giờ.
- Bước 3: Sau 4 – 8 giờ, ngắt chiếc lá thí nghiệm, tháo băng giấy đen, cho lá vào cốc
thuỷ tinh đựng nước cất, sau đó đun lá trong nước sôi khoảng 60 giây
- Bước 4: Tắt bếp, dùng panh gắp lá và cho vào ống nghiệm có chứa cồn 90o đun
cách thuỷ trong vài phút (hoặc cho đến khi thấy lá mất màu xanh lục)
- Bước 5: Rửa sạch lá cây trong cốc nước ấm
- Bước 6: Bỏ lá cây vào cốc thuỷ tinh hoặc đĩa petri, nhỏ vào vài giọt dung dịch
iodine pha loãng. Nhận xét về màu sắc của lá cây.
6.2 Thí nghiệm 2: Phát hiện có sự tạo thành khí oxygen trong quá trình quang
hợp
- Bước 1: Đổ khoảng 400 mL nước vào hai cốc thuỷ tinh (đánh dấu A, B).
- Bước 2: Lấy vài cây rong đuôi chó cho vào phễu thuỷ tinh, sau đó nhẹ nhàng đặt vào
các cốc thuỷ tinh
- Bước 3: Đổ đầy nước vào ống nghiệm, dùng tay bịt chặt miệng ống, sau đó cẩn thận úp
ống nghiệm vào phễu sao cho không có bọt khí lọt vào
- Bước 4: Đặt cốc A ở chỗ tối, cốc B ở chỗ có ánh nắng trực tiếp hoặc để dưới ánh đèn 4 –
8 giờ
- Bước 5: Quan sát hiện tượng xảy ra trong hai cốc thí nghiệm.
- Bước 6: Dùng tay bịt kín miệng ống nghiệm, lấy ra khỏi cốc. Sau đó, đưa nhanh que
diêm còn tàn đỏ vào miệng ống nghiệm . Quan sát và giải thích hiện tượng.
B. Câu hỏi/Bài tập
Câu 1 : Trình bày khái niệm và viết phương trình tổng quát của quang hợp?
Trả lời:
1. Khái niệm quang hợp
Quang hợp là quá trình lá cây sử dụng nước và khí carbon dioxide nhờ năng lượng
ánh sáng đã được diệp lục hấp thu để tổng hợp chất hữu cơ và giải phóng oxygen.
2. Phương trình tổng quát
Ánh sáng
Nước + carbon dioxide → Glucose + Oxygen
Diệp lục

Câu 2 : Trình bày các nguyên liệu, sản phẩm của quá trình quang hợp? Các
nguyên liệu của quá trình quang hợp được lá lấy từ đâu?
Trả lời:
Nguyên liệu tham gia quá trình quang hợp:

- Khí Carbon dioxide: lá lấy từ không khí
- Nước: rễ hút từ đất, sau đó được vận chuyển lên lá.
- Năng lượng: ánh sáng mặt trời (hoặc nhân tạo).
- Chất diệp lục: trong bào quan lục lạp.
Sản phẩm:
- Chất hữu cơ (tinh bột, glucose): tích trữ trong lá
- Khí oxygen: thải ra môi trường
Câu 3: Vì sao nói:"Trong quá trình quang hợp, trao đổi chất và chuyển hoá
năng lượng luôn diễn ra đổng thời và có mối quan hệ chặt chẽ"?

Trả lời:

Vì trong quá trình quang hợp: Nước và khí carbon dioxide từ mỏi trường được

chuyển đến lục lạp ở lá cây để tổng hợp thành chất hữu cơ (glucose hoặc tinh bột) và
giải phóng khí oxygen. Năng lượng từ ánh sáng mặt trời (quang năng) được chuyển
hoá thành năng lượng hoá học (hoá năng) tích luỹ trong các chất hữu cơ.

Câu 4: Em hãy chứng minh 2 quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong
quang hợp luôn song song gắn bó mật thiết không thể tách rời?
Trả lời: Trong QH có sự chuyển hóa vật chất từ vô cơ (nước,khí carbon dioxide ) thành
chất hữu cơ (tinh bột,đường…) nhờ quang năng và lục lạp đồng thời tích lũy năng
lượng ở dạng hóa năng nằm trong các chất hữu cơ. Chính vì vậy 2 quá trình chuyển
hóa vật chất và năng lượng trong quang hợp luôn song song gắn bó mật thiết không thể
tách rời.
Câu 5: Trình bày các đặc điểm của lá cây phù hợp với chức năng quang hợp?
Trả lời:
- Phiến lá có dạng bản mỏng, diện tích bề mặt lớn giúp thu nhận được nhiều ánh sáng.
- Trên phiến lá có nhiều gân giúp vận chuyển nước cho quá trình quang hợp, vận
chuyển các sản phẩm quang hợp đến các cơ quan khác trong cây.
- Lớp biểu bì lá có nhiều khí khổng (là nơi carbon dioxide đi từ bên ngoài vào bên
trong lá và khí oxygen đi từ trong lá ra ngoài môi trường).
- Lá chứa nhiều lục lạp (bào quan quang hợp) chứa diệp lục có khả năng hấp thụ và
chuyển hóa năng lượng sánh sáng. Chất hữu cơ được tổn hợp tại lục lạp.
Câu 6: Ở các loài cây có lá biến đổi như xương rồng, cành giao, … bộ phận nào
trên cây sẽ thực hiện quá trình quang hợp?
Trả lời:
Ở các loài cây có lá biến đổi như xương rồng, cành giao, … phần thân non màu xanh
thực hiện quang hợp. Các phần xanh của cây (thân) có sắc tố diệp lục nên vẫn thực
hiện được quang hợp.
Câu 7:Ở một số loại cây như cây lẻ bạn, cây tía tô, cây huyết dụ, lá cây không có
màu xanh lục. Ở những loại cây này, lá cây có thực hiện chức năng quang hợp
không? Vì sao?
Trả lời:
Có vì trong lá vẫn có lục lạp, màu vàng hay đỏ là màu do sắc tố trong lá lấn át nên màu
xanh không hiện rõ.

Câu 8: Tại sao lá non có màu xanh nhạt hơn, lá già ngả dần sang vàng, đỏ hơn,
lá bánh tẻ thì xanh đậm hơn ? Loại lá nào quang hợp tốt hơn?
- Lá non nhỏ, chưa phát triển tối đa nhiều tế bào lá non chưa trưởng thành, lục lạp
trưởng thành chưa hết nên lá có màu xanh nhạt. Lá già lục lạp tiêu biến dần, sắc tố xanh
của diệp lục dần bị thay thế bởi sắc vàng và đỏ. Lá bánh tẻ là lá có kích thước tối đa,
có số lượng lục lạp trưởng thành nhiều nhất nên lá to xanh tươi nhất.
- Lá bánh tẻ có chứa nhiều lục lạp nhất nên quang hợp tốt nhất
Câu 9: Lá cây có nhiều lục lạp hơn thì chế tạo được nhiều chất hữu cơ hơn là đúng
hay sai? Em hãy giải thích vì sao phải trồng cây có đủ ánh sáng ?
- Đúng vì mỗi lục lạp như 1 nhà máy tổng hợp chất hữu cơ, càng nhiều lục lạp thì càng
tạo ra nhiều sản phẩm.
- Nếu thiếu ánh sáng, lục lạp trong lá giảm làm cây quang hợp kém nên chậm phát triển
-> năng suất giảm.
Câu 10: Tại sao khi trời nắng, đứng dưới bóng cây thường có cảm giác dễ chịu
hơn khi sử dụng ô để che?
Trả lời:

Trong quá trình quang hợp, lá cây hấp thụ ánh sáng mặt trời, thải ra khí oxygen.

Khi đứng dưới tán cây lúc trời nắng cảm giác dễ chịu hơn vì nhiệt độ dưới tán cây thấp
hơn so với nhiệt độ mòi trường nơi không có cây, ngoài ra, khí oxygen do cây tạo ra
cần thiết cho sự hò hấp.

Câu 11: Kể tên các loại cây cảnh trồng trong nhà mà vẫn tươi tốt? Em hãy giải
thích cơ sở khoa học của hiện tượng đó. Nêu ý nghĩa của việc để cây xanh trong
phòng khách.
Trả lời:
- Nhiều loại cây cảnh được trồng để trong nhà như: cây lan ý, cây lưỡi hổ, cây vạn niên
thanh, cây kim tiền, ... Những cây này là cây ưa bóng, vì thế nếu trồng trong nhà, ánh
sáng yếu vẫn đủ cho lá cây quang hợp, cung cấp chất hữu cơ cho cây nên cây vẫn tươi
tốt.
- Ý nghĩa của việc trồng cây xanh trong phòng khách:
+ Cây xanh có khả năng hấp thụ một số khí độc và hấp thụ các bức xạ phát ra từ những
thiết bị điện tử, … Đồng thời, nhờ quang hợp, cây xanh tạo ra oxygen. Do đó, trồng cây
xanh trong nhà giúp tạo ra không khí trong lành, bảo vệ sức khỏe hô hấp cho mọi người.
+ Trồng cây xanh trong nhà còn giúp con người giảm bớt căng thẳng.

Câu 12: Bà ngoại của Mai có một mảnh vườn nhở trước nhà. Bà đã gieo hạt rau
cải ở vườn. Sau một tuần, cây cải đã lớn và chen chúc nhau. Mai thấy bà nhổ bớt
những cây cải mọc gần nhau, Mai không hiểu được tại sao bà lại làm thế. Em hãy
giải thích cho bạn Mai hiểu ý nghĩa việc làm của bà.
Trả lời:
Nếu để cây cải với mật độ quá dày sẽ ảnh hưởng đến việc cung cấp dinh dưỡng và
nước cho cây, dẫn đến hiện tượng thiếu dinh dưỡng, thiếu nước (nguyên liệu của
quang hợp); cây bị che lấp lẫn nhau, không nhận đủ ánh sáng để quang hợp (tổng
hợp chất hữu cơ) khiến cây sinh trưởng kém, còi cọc. Do đó, khi cây mọc với mật

độ quá dày thì nên tỉa bớt để cây có đủ ánh sáng và nước cho quá trình quang hợp
diễn ra hiệu quả
Câu 13: “Không có quang hợp ở cây xanh sẽ không có sự sống trên trái đất” .Em
hiểu và giải thích như thế nào về nhận định trên?
Trả lời:
Cây xanh quang hợp tạo ra sản phẩm là chất hữu cơ cung cấp nguồn thức ăn cho con
người và động vật, thải ra khí oxygen không thể thiếu trong sự hô hấp của hầu hết sinh
vật trên trái đất. Mọi sinh vật đều không thể tồn tại nếu không hô hấp vì vậy không có
quang hợp ở cây xanh sẽ không có sự sống trên trái đất.
Câu 14: Hô hấp của sinh vật và nhiều hoạt động sống của con người đều thải ra
khí carbon dioxide vào không khí, nhưng vì sao tỉ lệ chất khí này trong không khí
luôn ở mức ổn định?
Trả lời:
Vì khí carbon dioxide trong không khí được lá cây sử dụng làm nguyên liệu trong quá
trình quang hợp tổng hợp nên các chất hữu cơ và giải phóng khí oxygen.