BÀI 15: TỔNG HỢP CÁC CHẤT VÀ TÍCH LUỸ NĂNG LƯỢNG
Ảnh
Ảnh
Ảnh
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 15: TỔNG HỢP CÁC CHẤT VÀ TÍCH LUỸ NĂNG LƯỢNG
Khởi động
- Yêu cầu cần đạt:
- Yêu cầu cần đạt: + Nêu được khái niệm tổng hợp các chất trong tế bào. Lấy được ví dụ minh họa (tổng hợp protein, lipid, carbohydrate,…) + Nêu được vai trò quan trọng của quang hợp trong việc tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng trong tế bào thực vật. + Nêu được vai trò của hóa tổng hợp và quang khử ở vi khuẩn.
- Hoạt động:
- Hoạt động: Hiện nay, một trong những biện pháp góp phần hạn chế hiệu ứng nhà kính hiệu quả là bảo vệ rừng, trồng nhiều cây xanh nhằm làm giảm hàm lượng CO2 trong khí quyển. Biện pháp này được đưa ra dựa trên cơ sở nào?
I. Khái niệm tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng
- Khái niệm
I. Khái niệm tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng - Tổng hợp là quá trình hình thành các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản dưới sự xúc tác của enzyme. Ví dụ: tổng hợp protein từ các amino acid, tổng hợp nucleic acid từ các nucleotide,…. Quá trình tổng hợp có vài trò cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên tế bào và cơ thể, đồng thời tích lũy năng lượng cho tế bào.
Ảnh
- Khái niệm
- Trong quá trình tổng hợp, năng lượng có trong liên kết hóa học của các chất phản ứng được tích lũy trong liên kết hóa học của sản phẩm. - Vai trò của tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng: + Cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên tế bào và cơ thể. + Tích lũy năng lượng cho tế bào.
- Kết luận
=> Tổng hợp các chất trong tế bào là quá trình sử dụng nguyên liệu là các chất đơn giản, sự xúc tác của enzyme để hình thành các chất phức tạp hơn, đồng thời tích lũy năng lượng.
II. Quang hợp
1. Khái niệm quang hợp
1. Khái niệm quang hợp - Quang hợp là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ nhờ năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi hệ sắc tố quang hợp. - Phương trình tổng quát:
Ảnh
2. Cơ chế quang hợp
2. Cơ chế quang hợp Quang hợp được diễn ra theo 2 pha: pha sáng và pha tối.
Ảnh
- Pha sáng
- Pha sáng: + Được thực hiện nhờ có hệ sắc tố quang hợp và các thành phần của chuỗi chuyền electron quang hợp nằm trên màng thylakoid. + Cơ chế: Hệ sắc tố quang hợp hấp thụ năng lượng ánh sáng và chuyển vào chuỗi chuyền electron quang hợp và tổng hợp ra ATP, NADPH. Phân tử O2 được giải phóng từ pha sáng có nguồn gốc từ các phân tử nước.
- Pha tối
- Pha tối (chu trình Calvin): + Diễn ra ở chất nền của lục lạp. + Cơ chế: Lấy ATP và NADPH từ pha sáng và tiến hành khử CO2 thành carbohydrate.
Ảnh
3. Vai trò của quang hợp
3. Vai trò của quang hợp Quang hợp đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự sống của sinh giới: - Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng nuôi sống gần như toàn bộ sinh giới. - Cung cấp nguồn nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp, xây dựng và y học. - Điều hòa hàm lượng O2 và CO2 trong khí quyển. => Quá trình quang hợp gồm pha sáng và pha tối. Pha sáng diễn ra ở thylakoid, biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng trong ATP và NADPH. Pha tối diễn ra ở chất nền lục lạp, sử dụng năng lượng từ pha sáng để đồng hóa CO2 thành các chất hữu cơ. Quang hợp đóng vài trò rất quan trọng trong việc duy trì sự sống của sinh giới
III. Hóa tổng hợp và quang tổng hợp ở vi khuẩn
1. Vai trò của quá trình hóa tổng hợp ở vi khuẩn
1. Vai trò của quá trình hóa tổng hợp ở vi khuẩn - Khái niệm hóa tổng hợp ở vi khuẩn: Hóa tổng hợp là quá trình các loài vi khuẩn hóa tự dưỡng có khả năng đồng hóa CO2 để hình thành các hợp chất hữu cơ khác nhau nhờ năng lượng của các phản ứng oxi hóa. - Vai trò của quá trình hóa tổng hợp ở vi khuẩn: + Thực hiện quá trình oxi hóa nhiều hợp chất khác nhau để lấy năng lượng. + Phần năng lượng giải phóng ra được dùng để tổng hợp chất hữu cơ.
+
- Các nhóm vi khuẩn hóa + Nhóm vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh: gồm các vi khuẩn có khả năng oxi hóa các hợp chất chứa lưu huỳnh (H2S, S) thành sulfuric acid (H2SO4), một phần năng lượng từ quá trình đó được sử dụng để tổng hợp chất hữu cơ. + Nhóm vi khuẩn oxi hóa nitrogen: gồm các vi khuẩn nitrit hóa (oxi hóa NH3 thành HNO2) và nitrate hóa (oxi hóa HNO2 thành HNO3). Chúng sử dụng 6 – 7% năng lượng để tổng hơp glucose từ CO2. + Nhóm vi khuẩn oxi hóa sắt: gồm các nhóm vi khuẩn lấy năng lượng từ quá trình oxi hóa sắt hóa trị hai (FeCO3) thành sắt hóa trị ba (Fe(OH)3).
+
Ảnh
2. Vai trò của quá trình quang khử ở vi khuẩn
2. Vai trò của quá trình quang khử ở vi khuẩn - Khái niệm quang tổng hợp ở vi khuẩn: Quang tổng hợp ở vi khuẩn là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để khử CO2 thành chất hữu cơ. - Tùy vào sản phẩm được tạo thành, quang tổng hợp ở vi khuẩn được chia làm 2 dạng: + Quang hợp (thải O2). Ví dụ: Vi khuẩn lam dùng H2O là chất cho electron và H+ như ở thực vật và có giải phóng khí O2. + Quang khử (không thải O2). Ví dụ: Vi khuẩn lưu huỳnh lục và tía lại dùng H2S, S hoặc H2 là chất cho electron và H+ và không giải phóng khí O2. - Quá trình quang tổng hợp ở vi khuẩn được thực hiện nhờ các phân tử sắc tố nằm trên màng thylakiod (có nguồn gốc từ màng sinh chất).
+
- Vai trò: + Cung cấp nguồn chất hữu cơ cho các loài sinh vật dị dưỡng. + Điều hòa khí quyển và làm giảm ô nhiêm môi trường. => Quá trình tổng hợp ở vi khuẩn có nhiều vai trò quan trọng như: đảm bảo sự tuần hoàn của chu trình vật chất trong tự nhiên, góp phần làm sạch môi trường nước, tạo ra các mỏ quặng. Quang khử vi khuẩn tạo nên lượng sinh khối lớn, góp phần điều hòa khí quyển và làm giảm ô nhiễm môi trường.
IV. Bài tập
Bài 1
1. Khi nói về nguồn gốc của O2 được tạo ra từ quang hợp, có ý kiến cho rằng O2 có nguồn gốc từ CO2 trong khi ý kiến khác lại nói O2 có nguồn gốc từ H2O. Hãy đề xuất một phương án để kiếm chứng ý kiến nào đúng trong hai ý kiến trên?
Bài 2
2. Trong trồng trọt, Tại sao người ta tại thường trồng xen canh các cây ưa sáng và cây ưa bóng?