TRƯỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG
KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN


BÀI TIỂU LUẬN

Đề tài:

“SỰ QUANG HỢP VÀ
HÔ HẤP TẾ BÀO” Tiền Giang, tháng 11/2011


MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH 5
CHƯƠNG 1: SỰ QUANG HỢP 5
1.1 ĐẠI CƯƠNG 6
1.1.1 Thí nghiệm chứng minh có sự quang hợp 6
1.1.2 Sự quang hợp là một chuỗi các phản ứng oxy hóa khử 7
1.1.3 Lá xanh là cơ quan chính của sự quang hợp 8
1.1.4 Lục lạp là cơ quan chính của sự quang hợp 9
1.2 PHA SÁNG CỦA SỰ QUANG HỢP 10
1.2.1 Hệ thống quang I và II 10
1.2.2 Chuỗi dẫn truyền điện tử 11
1.2.3 Nguồn năng lượng của tế bào 13
1.3 PHA TỐI – CHU TRÌNH CALVIN – BELSON 16
1.3.1 Cố định CO
2
17
1.3. 2. Chuyển hóa CO
2
18

1.3.3 Tái tạo chất nhận 18
1.4 SỰ QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM C3, C4 VÀ CAM 18
1.4.1 Phân biệt giữa thực vật C3, C4 và CAM 18
1.4.2 Sự quang hợp ở thực vật C3 18
1.4. 3. Sự quang hợp ở thực vật C4 19
1.4.4 Sự quang hợp ở CAM: Crassulaceae acid metabolism 20
1.5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUANG HỢP 21
1.5.1 Ảnh hưởng của chất khoáng đến quang hợp 21

3.1.2 Các biện pháp tăng năng suất cây trồng dựa vào quang hợp 47
3.2 HÔ HẤP LÀ KHÂU TRUNG TÂM CỦA QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI
CHẤT TRONG TẾ BÀO THỰC VẬT 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

Seminar - Sinh học đại cương A1 - Sự quang hợp và hô hấp tế bào Nhóm 1
GVHD: Đặng Thị Cẩm Nhung Trang 5DANH MỤC HÌNH

Hình 1. Thí nghiệm của Priestly 7
Hình 2. Cấu tạo của lá C3 9
Hình 3. Hệ thống quang I và II trên màng thylakoid 11
Hình 4. Ảnh hưởng của ánh sáng trên diệp lục tố 11
Hình 5. Ðường đi của quang tử 11
Hình 6. Phân tử ATP 13
Hình 7. Sơ đồ tổng hợp ATP 15
Hình 8. Sơ đồ chu trình Calvin-Benson 17
Hình 9: Cấu tạo lá C3 và C4 21
Hình 10. Ty thể 28
Hình 11. Các phản ứng chính của đường phân 29
Hình 12. Các phản ứng chính của sự lên 32
Hình 13. Sơ đồ của chu trình Krebs 34
Hình 14. Tóm tắt các sản phẩm trong ba giai đoạn I, II và III 35
Hình 15. Chuỗi dẫn truyền điện tử hô hấp 37
Hình 16. Cơ chế của quá trình hô hấp 38
Hình 17. Tổng ATP được tạo ra do sự hô hấp một phân tử glucoz 39
Hình 18. So sánh sự tổng hợp ATP trong ty thể và lục lạp 40
Hình 19. So sánh sự hóa thẩm thấu ở ty thể và lục lạp 41

Sau đó xuất hiện nhóm sinh vật có khả năng hấp thu năng lượng ánh sáng
mặt trời để tổng hợp ra các hợp chất hữu cơ phức tạp, sự quang tổng hợp
(photosynthesis), thường được gọi tắt là sự quang hợp, đây là một quá trình sinh
học, chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học. Các sinh vật quang
hợp đầu tiên này không tạo ra oxy. Về sau một số tế bào có khả năng sử dụng nước
cho sự quang hợp, tạo ra O
2
, dần dần tích tụ trong khí quyển, một số sinh vật tiến
hóa khác có khả năng sử dụng O
2
xúc tác trong các phản ứng để giải phóng năng
lượng trong các phân tử thức ăn. Quá trình này được gọi là sự hô hấp hiếu khí
(aerobic respiration). Sự quang hợp sử dụng CO
2
và H
2
O tạo ra từ sự hô hấp hiếu
khí và sự hô hấp hiếu khí thì sử dụng thức ăn và O
2
sinh ra từ sự quang hợp.
Ngày nay hầu hết các sinh vật đều lệ thuộc trực tiếp hay gián tiếp vào sự
quang hợp. Sinh vật tự dưỡng (autotroph) là sinh vật tự tổng hợp chất hữu cơ từ vật
chất vô cơ qua sự quang hợp; gồm hầu hết là các thực vật xanh. Sinh vật dị dưỡng
(heterotroph) là sinh vật phải lấy thức ăn hữu cơ từ môi trường chung quanh, chúng
tiêu thụ các sinh vật tự dưỡng.
1.1 ĐẠI CƯƠNG
1.1.1 Thí nghiệm chứng minh có sự quang hợp
Năm 1772, Joseph Priestley (người Anh), làm thí nghiệm: Dùng hai chuông
thủy tinh, một bên để vào một chậu cây và bên kia để một con chuột. Sau một thời
gian cả hai đều chết, nhưng nếu để chúng chung lại với nhau thì chúng đều sống, thí


và người ta cũng biết rằng năng lượng để tách các phân tử nước là từ ánh sáng mặt
trời và được diệp lục tố hấp thu. Ion H
+
tự do và điện tử được tạo ra từ sự phân ly
của những phân tử nước được dùng để biến đổi CO
2
thành carbohydrat và các phân
tử nước mới:
CO
2
+ 4H
+
+ 4e (CH
2
O) + H
2
O
Tóm tắt hai phương trình trên:
CO
2
+ 2H
2
0 (CH
2
O) + H
2
O + O
2


Seminar - Sinh học đại cương A1 - Sự quang hợp và hô hấp tế bào Nhóm 1
GVHD: Đặng Thị Cẩm Nhung Trang 8

lượng hóa học mà còn dự trử chúng bằng sự tổng hợp chất giàu năng lượng. Theo từ
ngữ hóa học, năng lượng được dự trử bởi sự khử (reduction), tức là sự thêm vào
một hay nhiều điện tử. Quá trình ngược lại là sự oxy hóa (oxidation), là sự giải
phóng năng lượng từ một hợp chất bởi sự lấy đi một hay nhiều điện tử. Trước đây,
từ này có nghĩa là phản ứng thêm vào hay mất đi oxy. Tuy nhiên, hiện nay từ này
dùng cho cả những phản ứng không có oxy tham gia. Thí dụ, trong những phản ứng
sinh hóa học, sự dẫn truyền điện tử thường đi kèm theo sự trao đổi của một hay
nhiều nguyên tử hydro. Mối liên hệ giữa chúng được được tóm tắt trong bảng. Ðiểm
cần chú ý là: sự khử là sự nhận điện tử, dự trử năng lượng trong chất bị khử, ngược
lại sự oxy hóa là sự mất đi điện tử, giải phóng năng lượng từ chất bị oxy hóa.
Bảng 1: Những phản ứng oxy hóa khử (redox reactions) (McFadden. 1995)
Sự oxy hóa Sự khử
Mất điện tử Nhận điện tử
Mất hydrogen Nhận hydrogen
Giải phóng năng lượng Tích lũy năng lượng

Vì một điện tử được một phân tử nhận phải là được lấy đi từ một phân tử
khác, có nghĩa là khi có một chất nào đó bị khử thì theo đó là chất khác bị oxy hóa.
Vì phản ứng khử phải đi cùng phản ứng oxy hóa với một điện tử được thêm vào
chất này là được lấy đi từ chất khác nên phản ứng này được gọi là phản ứng oxy hóa
khử (redox reaction: reduction - oxidation).
Trong các phản ứng oxy hóa khử của sự quang hợp, năng lượng của ánh sáng
mặt trời làm phân ly phân tử nước và khử CO
2
thành dạng đường giàu năng lượng.
Nói một cách khác, ion H
+

trên (palisade mesophyll), gồm những tế bào hình trụ xếp thẳng đứng, và lục mô
xốp (khuyết) (spongy mesophyll) gồm những tế bào có hình dạng không nhất định
và sắp xếp bất định. Các tế bào của cả hai phần liên kết với nhau rất lỏng lẻo và có
những khoảng trống giữa chúng. Những khoảng trống này thông ra bên ngoài không
khí bởi những lỗ được gọi là khí khẩu (stomata), CO
2
cần thiết cho quá trình quang
hợp từ không khí đi vào lá qua các khí khẩu này. Sự đóng mỡ của khí khẩu được
điều tiết do hai tế bào khẩu nằm trên biểu bì.
Hệ gân lá (các bó mạch) phân nhánh từ
cuống lá vào phiến lá làm thành bộ khung cho
phiến lá và mô dẫn truyền là đường dẫn truyền
chính nối liền với các thành phần khác của cây.
Mỗi bó mạch gồm hai loại mô chính: mô mộc,
và mô libe, vận chuyển các vật chất hữu cơ đi
khắp cây. Mỗi bó mạch thường được bao quanh
bằng những tế bào làm thành bao (bundle
sheath). Mô mộc cung cấp nước cần thiết cho
sự quang hợp ở tế bào diệp nhục và sản phẩm
cuối cùng là carbohydrat được chuyển đến các
tế bào khác trong cây nhờ mô libe.
1.1.4 Lục lạp là cơ quan chính của sự quang hợp
Seminar - Sinh học đại cương A1 - Sự quang hợp và hô hấp tế bào Nhóm 1
GVHD: Đặng Thị Cẩm Nhung Trang 10

Lục lạp được hai màng bao bọc và chứa một hệ thống màng bên trong làm
thành các túi dẹp thông thương với nhau được gọi là thylakoid. Một số thylakoid có
hình dĩa xếp chồng lên nhau như một chồng đồng xu gọi là grana. Màng thylykoid
ngăn cách giữa những phần bên trong của thylakoid và chất cơ bản của lục lạp
(stroma).

tử này được vận chuyển qua một chuỗi dẫn truyền điện tử (electron-transport
chain).
1.2.2 Chuỗi dẫn truyền điện tử
Trong hệ thống quang I, phân tử tiếp nhận điện tử đầu tiên là một
protein có chứa FeS. P700 bị oxy hóa và chuyển điện tử cho protein FeS nên protein

Hình 5. Ðường đi của
quang tử
Hình 4. Ảnh hưởng của ánh sáng trên
diệp lục tố
Seminar - Sinh học đại cương A1 - Sự quang hợp và hô hấp tế bào Nhóm 1
GVHD: Đặng Thị Cẩm Nhung Trang 12

này bị khử. Sau đó điện tử từ FeS được một chất nhận điện tử kế tiếp tiếp nhận.
Trong mỗi chuỗi dẫn truyền điện tử chất nhận điện tử trở thành chất khử và chất cho
điện tử thành chất oxy hóa. Chất nhận điện tử thứ hai là Fd. Chất nhận điện tử thứ
ba trong chuỗi dẫn truyền điện tử là phức hợp FAD, sau đó nó chuyển điện tử cho
NADP
+
(nicotinamid adenin dinucleotid phosphat), chất này ở trong stroma.
Mỗi phân tử NADP
+
có thể nhận hai điện tử từ FAD và một ion H
+
từ stroma của
lục lạp và bị khử thành NADPH. NADPH ở trong stroma sẽ là chất cho điện tử
trong sự khử CO

(pH khoảng 4) và bên ngoài giảm đi tạo ra một sự chênh lệch về nồng độ ion
H+giữa hai bên của màng thylakoid. Hơn nữa, một khuynh độ điện thế được sinh
ra: stroma mất điện tích dương, trở nên có điện tích âm hơn và trong thylakoid có
chứa nhiều ion H
+
trở nên có điện tích dương. Sự khác biệt về điện tích và nồng độ
ion H
+
sinh ra khuynh độ hóa điện là nguồn năng lượng cho sự tổng hợp ATP.
Sau khi điện tử từ hệ thống quang II chuyển sang hệ thống quang I, thì hệ
thống quang II sẽ nhận điện tử từ nước. Hệ thống quang II là một phức hợp protein
gồm: những sắc tố anten, trung tâm phản ứng P680, và phức hợp enzim để phân ly
phân tử nước, phức hợp enzim này có chứa một nhóm gồm bốn ion mangan
(cofactor) ở hoạt điểm của nó. P680, sau khi chuyển điện tử đi trở thành P680
+
và
Seminar - Sinh học đại cương A1 - Sự quang hợp và hô hấp tế bào Nhóm 1
GVHD: Đặng Thị Cẩm Nhung Trang 13

có xu hướng nhận điện tử mạnh. P680
+
với sự trợ giúp của enzim phân ly nước và
một phức hợp enzim Z lấy điện tử từ nước, giải phóng ion H+ tự do và oxy phân tử.
2H
2
O 4e + 4H
+
+ O
2



ADP (adenosin diphosphat); nếu cả hai nối đều bị thủy giải thì chất còn lại là AMP
(adenosin monophosphat).
ATP + H
2
O ADP + P + Năng lượng
Một ATP mới có thể được thành lập từ ADP và P vô cơ nếu đủ năng lượng
để thành lập cầu nối phosphat vào ADP. Sự thêm gốc phosphat này được gọi là sự
phosphoryl hóa (phosphorylation)
ADP + P + Năng lượng ATP + H
2
O
Các phản ứng trong pha sáng của sự quang hợp thường được gọi là quang
phosphoryl hóa (photophosphorylation), có nghĩa là sự sử dụng năng lượng ánh
sáng để gắn một P vô cơ vào một phân tử, thường là ADP, dù người ta biết rằng sự
hấp thu năng lượng ánh sáng và sự phosphoryl hóa là những phản ứng riêng biệt.
Trong lục lạp, ATP được tổng hợp như thế nào? Có nhiều giả thuyết, trong
đó phổ biến nhất là thuyết hóa thẩm thấu (chemiosmotic hypothesis) do Peter
Mitchele (Glynn Research Laboratories ở Anh) đưa ra năm 1961. Giả thuyết này
dựa trên cơ sở là kết quả sự dẫn truyền điện tử làm bơm ion H
+
xuyên qua màng
sinh ra một khuynh độ hóa điện, khuynh độ này cung cấp năng lượng để tổng hợp
ATP.
Trên màng thylakoid có rất nhiều enzim ATP synthetaz. Phức hợp này có hai
chức năng: vừa là kênh ion H
+
vừa là enzim xúc tác tổng hợp ATP. Khi ion H
+
đi

sáng bắt đầu từ hệ thống quang I đi qua một phần của chuỗi dẫn truyền điện tử, đầu
tiên là FeS, kế tiếp đến Fd và sau đến b6 là một protein tải cơ động và chuyển điện
tử trở vào chuỗi dẫn truyền điện tử bắt đầu từ PQ. Ðiện tử đi theo một vòng và
không có nguồn điện tử từ bên ngoài tham gia vào. Tương tự lộ trình không vòng đã
đề cập ở trên, sự vận chuyển điện tử qua PQ và chuỗi dẫn truyền điện tử có thể
dùng để bơm ion H
+
xuyên qua màng sinh ra một khuynh độ hóa điện. Sau đó, năng
lượng của khuynh độ này được dùng để tổng hợp ATP từ ADP vì ion H
+
đi qua
phức hợp ATP synthetaz. Cả quá trình từ sự đi một vòng của điện tử và ion H
+
được
bơm để sau đó tổng hợp ATP được gọi là sự quang phosphoryl hóa vòng (cyclic
photophosphorylation). Quá trình này chỉ tạo ra ATP.
Như vậy, khi nào các phản ứng trong lục lạp xảy ra trong lộ trình vòng hay
không vòng? Các nghiên cứu tập trung vào NADP
+
, khi có đủ NADP
+
để nhận điện
tử, các phản ứng đi theo lộ trình không vòng. Lộ trình vòng chỉ xảy ra khi nào thiếu
NADP
+
, nhưng thật ra NADPH được sử dụng cho rất nhiều phản ứng sinh tổng hợp
trong lục lạp nên NADP
+
luôn được tạo ra, nên lộ trình vòng không thể xảy ra được.
Sự quang phosphoryl hóa vòng là kiểu quang hợp của những sinh vật đầu

2
Chu trình bắt đầu khi CO
2
từ không khí kết hợp với đường 5C được gọi là
ribuloz bisphosphat (RuBP) tạo ra một đường 6C không bền. Sau đó phân tử đường
6C này được cắt ra làm hai tạo ra hai phân tử acid phosphoglyceric hay PGA.
Enzim xúc tác cho phản ứng này là ribuloz bisphosphat carboxylaz hay Rubisco,
đây là chìa khoá của phản ứng sinh tổng hợp trong quang hợp. Kế đến, mỗi phân tử
PGA được gắn thêm vào một gốc phosphat từ phân tử ATP. Sau đó NADPH
chuyển điện tử và hydro cho chúng. Ở những phản ứng này có sự tham gia của các
Gđ1: Cố định CO
2

Gđ2: Khử
Gđ3: Tái tạo
chất nhận CO
2

Seminar - Sinh học đại cương A1 - Sự quang hợp và hô hấp tế bào Nhóm 1
GVHD: Đặng Thị Cẩm Nhung Trang 18

sản phẩm từ pha sáng. Kết quả là một hợp chất 3C giàu năng lượng được tạo ra
phosphoglyceraldehyd hay PGAL. PGAL là một đường thật sự và là sản phẩm bền
của quá trình quang hợp.
1.3. 2. Chuyển hóa CO
2 Một số PGAL được tổng hợp thành glucoz và sau đó thành tinh bột và được
dự trử trong lục lạp, một số glucoz được đưa ra ngoài tế bào chất, ở đây nó được kết

và tế bào bao bó
mạch)
- Thịt lá mỏng
hướng tâm
- Bao bó mạch xếp
- 1 loại tế bào
tham gia quang
hợp (tế bào thịt lá)
- Thịt lá có cấu
trúc xếp lớp
Seminar - Sinh học đại cương A1 - Sự quang hợp và hô hấp tế bào Nhóm 1
GVHD: Đặng Thị Cẩm Nhung Trang 19

lớp
Hoạt động khí
khổng
- Khí khổng mở
ban ngày
- Khí khổng mở
ban ngày
- Khí khổng mở
ban đêm
Cấu trúc lục lạp - Lục lạp dạng hạt
- Thịt lá : hạt
- Bao bó mạch :
lamen
- Thịt lá : hạt
Nhu cầu t
o
tối ưu 10 – 25 độ C 30 – 45 độ C 30 – 45 độ C

- PEP
- Ri 1,5 dP
- PEP
- Ri 1,5 dP
Sản phẩm đầu tiên APG (C3) A. Oxalo (C4)
- Ngày: APG
- Tối : A. oxalo
Tốc độ đồng hóa
Chậm (10 – 35
mg/dm
2
/h)
Cao (40 – 60
mg/dm
2
/h)
Rất chậm ( < 10
mgCO
2
/dm
2
/h)

1.4.2 Sự quang hợp ở thực vật C3
Các cây quang hợp theo quá trình mô tả ở trên được gọi là các cây C3 vì sản
phẩm trung gian là PGAL là một hợp chất có 3C.
1.4. 3. Sự quang hợp ở thực vật C4
Trong chu trình Calvin-Beson, enzim Rubisco xúc tác phản ứng gắn CO
2
vào

trong những khoảng trống giữa các tế bào rất thấp, để
tránh bớt sự quang hô hấp xảy ra, các cây này có một cơ cấu khác các cây C3 được
gọi là cơ cấu "Krans" (từ tiếng Ðức có nghĩa là "wreath" để chỉ sự sắp xếp thành
vòng bao quanh gân lá của những tế bào diệp nhục). Ở các cây này, thường là
những cây Ðơn tử diệp như Mía, Bắp tế bào bao quanh bó mạch chứa rất nhiều
lục lạp và các tế bào diệp nhục xếp thành vòng bao quanh các tế bào bao này (Hình
14). Vào những năm 1960, M. D. Hatch và C. R. Slack nghiên cứu sự quang hợp ở
những cây này nhận thấy rằng khi nhiệt độ cao và cường độ ánh sáng mạnh, ở các
cây này CO
2
kết hợp với một hợp chất C3 (phosphoenolpyruvate: PEP) trong tế bào
diệp nhục tạo ra một hợp chất C4 và đưa chất này vào tế bào bao. Trong tế bào bao,
hợp chất C4 được cắt ra thành CO
2
và một hợp chất C3 khác. Do vậy, CO
2
vẫn ở
trong tế bào bao và được đưa vào chu trình Calvin-Beson để tổng hợp carbohydrat.
Như vậy, tế bào diệp nhục hoạt động như một cái bơm CO
2
. Các cây này được gọi
là cây C4.
1.4.4 Sự quang hợp ở CAM: Crassulaceae acid metabolism
Là một biến đổi của con đường quang hợp C4 lần đầu tiên được phát hiện ở
thực vật có hoa Họ Crassulaceae (Họ cây Thuốc bỏng). Chúng cũng có ở những cây
Khóm của Họ Bromeliaceae. Sự quang hợp của các cây CAM bao gồm cả lộ trình
Calvin-Beson, những phản ứng này diễn ra trong cùng một tế bào, nhưng xảy ra ở
những thời điểm khác nhau.
Thực vật CAM có khả năng mở khí khẩu theo kiểu khác thường và cố định
CO

tố khoáng tham gia cấu tạo nên bộ máy quang hợp như sắc tố, hệ vận chuyển điện
tử, các enzim ,tham gia vào cơ chế quang hợp.
Các chất khoáng khác nhau có vai trò khác nhau trong quang hợp. Trước hết
phải kể đến Nitơ. N là thành phần quan trọng cấu tạo nên nhiều thành phần tham gia
trong quang hợp: sắc tố, enzim, hệ vận chuyển điện tử. N cũng là nguyên tố chính
cấu tạo nên protein để cấu tạo nên bộ máy quang hợp.
Do vậy nếu thiếu N quá trình quang hợp sẽ giảm sút. Nếu thiếu N kéo dài
quang hợp sẽ ngừng trệ.
Seminar - Sinh học đại cương A1 - Sự quang hợp và hô hấp tế bào Nhóm 1
GVHD: Đặng Thị Cẩm Nhung Trang 22

Photpho là nguyên tố tham gia nhiều hoạt động trong quang hợp: P tham gia
cấu tạo nên các hợp chất hữu cơ để cấu trúc nên bộ máy quang hợp. P tham gia vào
cấu tạo nhiều loại enzim, nhiều hệ vận chuyển điện tử quan trọng trong quang hợp.
P là yếu tố quan trọng điều hoà pH của tế bào ổn định tạo điều kiện cho
quang hợp xảy ra thuận lợi. Đặc biệt P là thành phần của hợp chất cao năng ATP có
vai trò rất quan trọng trong quang hợp. Do vậy nên thiếu P quá trình quang hợp sẽ
bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
Kali cũng là nguyên tố có vai trò tích cực trong quang hợp. Kali ảnh hưởng
đến tính chất hệ keo nguyên sinh qua đó ảnh hưởng đến quang hợp. K còn kích
thích hoạt tính nhiều hệ enzim quang hợp nên ảnh hưởng đến tốc độ các phản ứng
hoá sinh trong pha tối quang hợp.
Ngoài các nguyên tố đại lượng chính trên, nhiều nguyên tố đại lượng khác
như Lưu huỳnh (S), calcium (Ca) cũng có vai trò quan trọng nhất định trong
quang hợp.
Đặc biệt quan trọng với quang hợp là các nguyên tố vi lượng. Nguyên tố vi
lượng có ảnh hưởng nhiều mặt đến quang hợp.
Trước hết các nguyên tố vi lượng là thành phần bắt buộc hay tác nhân kích
thích của các enzim quang hợp. Các nguyên tố vi lượng cũng có ảnh hưởng tốt đến
sinh trưởng của bộ máy quang hợp như thúc đẩy sinh trưởng của bộ lá làm tăng

.
Nước còn có vai trò gián tiếp ảnh hưởng đến quang hợp. Nhờ thoát hơi nước
mà khí khổng mở ra và để dòng CO
2
khuyếch tán vào tế bào đồng hoá cung cấp cho
lá để tham gia vào quang hợp.
Nước là dung môi hoà tan các chất tạo ra môi trường phản ứng thuận lợi và
hoà tan các sản phẩm quang hợp để vận chuyển đến các bộ phận khác của cây.
Do vai trò của nước rất quan trọng đối với quang hợp cho nên hàm lượng
nước trong môi trường có ảnh hưởng đến quang hợp. Nếu trong tế bào đồng hoá
hàm lượng nước chỉ còn khoảng 40-50% quá trình quang hợp bị ngưng trệ. Quang
hợp xảy ra tốt nhất khi hàm lượng nước trong tế bào đạt khoảng 90-95% độ bão
hoà. Nếu tế bào có hàm lượng nước bão hoà quá trình quang hợp bị ức chế.
Ảnh hưởng của nước đến quang hợp còn phụ thuộc nhóm cây. Cây ưa ẩm có
nhu cầu nước cho quang hợp cao còn cây hạn sinh có khả năng quang hợp ngay cả
khi hàm lượng nước trong lá chỉ còn khoảng 60-70%.
b. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Quang hợp bao gồm các phản ứng sáng và phản ứng tối. Phản ứng sáng ít
chịu ảnh hưởng của nhiệt độ mà phụ thuộc chủ yếu vào ánh sáng. Phản ứng tối
ngược lại không phụ thuộc ánh sáng mà chịu ảnh hưởng của nhiệt độ. Hệ số
Q10 của pha sáng chỉ khoảng 1,0-1,4 trong khi đó hệ số Q10 của pha tối đạt đến
2,0-3,0.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quang hợp chủ yếu vào pha tối thông qua hoạt
tính các enzim pha tối quang hợp và phụ thuộc mức nhiệt độ môi trường.
Ở nhiệt độ thấp các enzim hoạt động yếu nên quang hợp xảy ra yếu ớt Nhiệt
độ quá cao quá lại phá huỷ cấu trúc bộ máy quang hợp, làm mất hoạt tính enzim nên
làm cho quang hợp giảm mạnh.
Ở mức nhiệt độ tối thích quang hợp xảy ra cao nhất. Ngưỡng nhiệt độ ở các
nhóm cây khác nhau không giống nhau. Cây ôn đới có ngưỡng nhiệt độ thấp hơn
nhóm cây nhiệt đới đến 10

thuần nên tốc độ khuyếch tán phụ thuộc hoàn toàn vào các yếu tố vật lý của môi
trường. Trong các yếu tố đó thì thế năng khuyếch tán có vai trò quyết định. Do vậy
hàm lượng CO
2
trong môi trường có vai trò quan trọng, quyết định tốc độ khuyếch
tán CO
2
của giai đoạn này.
Khuyếch tán CO
2
từ bề mặt lá vào gian bào: Đây là giai đoạn khuyếch tán
CO
2
qua khí khổng của lá. Bởi vậy tốc độ giai đoạn này phụ thuộc chủ yếu vào sự
đóng mở khí khổng. Sự đóng mở khí khổng lại liên quan trực tiếp đến chế độ nước -
quá trình thoát hơn nước.
Khuyếch tán CO
2
từ gian bào vào tế bào đồng hoá: Đây là quá trình thấm
của CO
2
qua màng tế bào để vào trong tế bào thực hiện quá trình đồng hoá CO
2
.
Quá trình này phụ thuộc chủ yếu vào tính thấm của màng tế bào đồng hoá với CO
2
.
Tốc độ vận chuyển CO
2
từ môi trường vào tế bào đồng hoá quyết

trung bình trong không khí (0,030%)
luôn thoả mãn ở mức độ tối ưu cho quang hợp. Tuy nhiên ở các vùng khác
nhau có hàm lượng CO
2
không giống nhau nên ảnh hưởng đến quang hợp
cũng khác nhau.
Ảnh hưởng của CO
2
đến quang hợp liên quan chặt chẽ đến chế độ chiếu
sáng. Khi ánh sáng mạnh hiệu quả tác động CO
2
đến quang hợp mạnh hơn khi ánh
sáng yếu.
Do nhu cầu thường xuyên của cây với CO
2
nên trong các biện pháp kỹ thuật
cần bảo đảm thường xuyên nhu cầu CO
2
cho cây trồng như bón phân chứa CO
2
, làm
đất tơi xốp, sục bùn thường xuyên.
1.5.4 Ảnh hưởng của ánh sáng đến quang hợp
Trong các yếu tố bên ngoài thì ánh sáng là nhân tố quan trọng nhất tham gia
trực tiếp vào quá tình quang hợp và có vai trò quyết định đến quá trình
quang hợp. Ảnh hưởng của ánh sáng đến quang hợp vừa phụ thuộc cường độ
ánh sáng vừa phụ thuộc chất lượng ánh sáng.
a. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng
Biên độ ánh sáng tác động đến quang hợp khá rộng. Quang hợp có thể tiến
hành ngay ở điều kiện ánh sáng có cường độ thấp như áng sáng trắng, ánh sáng đèn