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.
- 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.
II. 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.
2. Cơ chế quang hợp
Quang hợp được diễn ra theo 2 pha: pha sáng và pha tối.
- 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 (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.
3. Vai trò của quang hợp
- 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.
III. Hóa tổng hợp và quang tổng hợp ở vi khuẩn
1. 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.
2. Vai trò của quá trình quang khử ở vi khuẩn
+ Cung cấp nguồn chất hữu cơ cho các loài sinh vật dị dưỡng.
+ Điều hòa khí quyển và làm giảm ô nhiêm môi trường.