LÝ THUYẾT / SINH HỌC / PHẦN IV: TRAO ĐỔI VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG / Chương 1: TRAO ĐỔI VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở ĐỘNG VẬT VÀ THỰC VẬT / A. TRAO ĐỔI VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT

BÀI 10: ẢNH HƯỞNG CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP

I. ÁNH SÁNG

1. CƯỜNG ĐỘ ÁNH SÁNG

Điểm bù ánh sáng: là cường độ ánh sáng mà tại đó cường độ quang hợp cân bằng với cường độ hô hấp.

=> Cây ưa bóng có điểm bù ánh sáng thấp hơn cây ưa sáng.

Tăng cường độ ánh sáng cao hơn điểm bù ánh sáng thì cường độ quang hợp tăng cho đến khi đạt đến điểm bão hòa ánh sáng.

Điểm bão hòa ánh sáng: là cường độ ánh sáng mà tại đó cường độ quang hợp đạt cực đại.

=> Ở một số nước vùng ôn đới, người ta dùng ánh sáng nhân tạo để trồng cây trong nhà kính.

2. QUANG PHỔ CỦA ÁNH SÁNG

Quang hợp chỉ xảy ra ở miền ánh sáng xanh tím và miền ánh sáng đỏ.

+ Các tia sáng xanh tím kích thích sự tổng hợp các axit amin, prôtêin.

+ Các tia sáng đỏ xúc tiến quá trình hình thành cacbohidrat.

Trong môi trường nước, thành phần ánh sáng biến động nhiều theo độ sâu.

Thành phần ánh sáng thay đổi theo thời gian trong ngày:

+ Buổi sáng và buổi chiều: ánh sáng nhiều tia đỏ hơn.

+ Buổi trưa: các tia sáng có bước sóng ngắn (tia xanh, tím) tăng lên.

Dưới tán rừng rậm, chủ yếu là ánh sáng khuếch tán, các tia đỏ giảm rõ rệt.

=> Cây mọc dưới tán rừng thường có lượng diệp lục b cao giúp hấp thụ được các tia sáng có bước sóng ngắn.

Nếu cùng cường độ chiếu sáng thì ánh sáng đơn sắc màu đỏ sẽ có hiệu quả quang hợp lớn hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh tím.

II. NỒNG ĐỘ CO2

Nồng độ CO₂ trong tự nhiên khoảng 0,03% => thích hợp với quá trình quang hợp.

Nồng độ CO₂ thấp nhất mà cây quang hợp được: 0,008% - 0,01%.

Điểm bù CO₂: nồng độ CO₂ để cường độ quang hợp và cường độ hô hấp bằng

* Điểm bão hòa CO₂: nồng độ CO₂để cường độ quang hợp đạt cao nhất.

Nồng độ CO₂ tỉ lệ thuận với cường độ quang hợp (trong khoảng trị số từ điểm bù đến điểm bão hòa CO₂).

Thông thường, ở điều kiện cường độ ánh sáng cao, tăng nồng độ CO₂ thuận lợi cho quang hợp.

III. NƯỚC

Hàm lượng nước trong không khí, trong lá, ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước, do đó ảnh hưởng đến độ mở khí khổng.

=> Ảnh hưởng đến tốc độ hấp thụ CO₂ vào lục lạp.

Ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và kích thước của lá.

Ảnh hưởng đến tốc độ vận chuyển các sản phẩm quang hợp.

Hàm lượng nước trong tế bào ảnh hưởng đến độ hiđrat hóa của chất nguyên sinh.

=> Ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của hệ thống enzim quang hợp.

Quá trình thoát hơi nước đã điều hòa nhiệt độ của lá.

=> Giúp các phản ứng sinh hóa diễn ra bình thường.

Là nguyên liệu trực tiếp cho quang hợp với việc cung cấp H⁺ và electron cho phản ứng sáng.

IV. NHIỆT ĐỘ

Khi nhiệt độ tăng thì cường độ quang hợp tăng (theo hệ số nhiệt Q10), thường đạt cực đại ở 25 - 35^o

Đối với pha sáng: Q10 = 1,1 – 1,4.
Đối với pha tối: Q10 = 2 – 3. (Khi nhiệt độ tăng 10^oC thì tốc độ phản ứng tăng 2 - 3 lần).

Sinh học 11 Bài 10: Ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp

Nhiệt độ cực tiểu làm ngừng quang hợp khác nhau tùy loài cây:

TV vùng núi cao và ôn đới: -15^oC.
TV cận nhiệt đới: 0 - 2^oC.
TV nhiệt đới: 4 - 8^oC.

Nhiệt độ cực đại làm ngừng quang hợp cũng khác nhau tùy loài:

Cây không ưa nhiệt: quang hợp bị hư hại ở 12^oC.
Cây ưa nhiệt vùng nhiệt đới vẫn quang hợp ở 50^oC.
TV sa mạc có thể quang hợp ở nhiệt độ 58^oC.

V. NGUYÊN TỐ KHOÁNG

Ảnh hưởng nhiều đến quang hợp.

VD. Tham gia cấu trúc enzim quang hợp: N,P,S.

Cấu trúc diệp lục: Mg,N.

Hoạt hóa quá trình tổng hợp diệp lục: Fe

Điều tiết độ mở khí khổng cho CO2 khuếch tán vào lá: K.

Liên quan đến quang phân li nước: Mn, Cl.

VI. TRỒNG CÂY DƯỚI ÁNH SÁNG NHÂN TẠO

Là sử dụng các loại đèn (đèn nêon, đèn sợi đốt) thay cho ánh sáng mặt trời để trồng cây trong nhà có mái che, trong phòng.

Giúp khắc phục điều kiện bất lợi của môi trường như giá rét, sâu bệnh,…

Ứng dụng:

Cung cấp rau quả tươi vào mùa đông băng giá ở các nước ôn đới.
Ở VN: áp dụng để sản xuất rau sạch, nhân giống cây trồng bằng phương pháp sinh dưỡng như nuôi cấy mô, tạo cành giâm trước khi đưa ra trồng ngoài thực địa.