Quang hợp

Quang hợp: quá trình tạo ra các chất hữu cơ sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời

Quang hợp là quá trình cây xanh và một số sinh vật khác có thể chuyển đổi năng lượng từ ánh sáng mặt trời thành năng lượng hóa học cần thiết cho sự sống. Đây là một trong những quá trình quan trọng nhất trong hệ thống sinh học của Trái đất, vì nó cung cấp sự sống cho nhiều loài động thực vật.

Ban đầu, các dạng sống nguyên thủy trên Trái đất rất có thể tồn tại nhờ năng lượng của các chất hữu cơ được tìm thấy trong Đại dương Thế giới. Nhưng với sự phát triển của sự sống và sự đa dạng của các hình thức tồn tại của nó, cần phải có một nguồn năng lượng liên tục và vô tận hơn, có thể cung cấp cho số lượng sinh vật ngày càng tăng.

Yêu cầu này được đáp ứng đầy đủ bởi Mặt trời, nó gửi một lượng năng lượng khổng lồ đến Trái đất dưới dạng bức xạ mặt trời. Một số sinh vật đã học cách sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời để chuyển hóa các chất vô cơ thành chất hữu cơ. Quá trình này được tạo điều kiện thuận lợi nhờ sự xuất hiện của một chất đặc biệt - chất diệp lục, một sắc tố xanh có trong tất cả các loại thực vật hiện đại. Chất diệp lục đóng vai trò là chất xúc tác cho quá trình kết hợp nước và carbon dioxide bằng năng lượng ánh sáng mặt trời. Kết quả của quá trình quang hợp, oxy tự do, các chất hữu cơ (chủ yếu là carbohydrate), cũng như các hợp chất năng lượng cao được hình thành có thể được sử dụng trong quá trình sống.

Như vậy, quá trình quang hợp tạo ra nguồn cung cấp các chất hữu cơ và năng lượng đáp ứng nhu cầu của các sinh vật khác không có khả năng tổng hợp độc lập các chất hữu cơ từ các chất vô cơ. Hầu như toàn bộ năng lượng mà các sinh vật sống sử dụng được cung cấp bởi hoạt động của cây xanh hay nói cách khác là do quá trình quang hợp.

Quá trình này có tác động rất lớn đến sự tiến hóa hơn nữa của sự sống trên Trái đất. Trong thời kỳ xuất hiện sự sống trên Trái đất, không có oxy tự do và các sinh vật sống lấy năng lượng từ thức ăn thông qua quá trình lên men hoặc hô hấp kỵ khí. Tuy nhiên, con đường này không hiệu quả và với sự xuất hiện của oxy tự do trong khí quyển, một loại năng lượng mới, tiên tiến hơn giải phóng từ thực phẩm đã xuất hiện - con đường hô hấp hiếu khí. Hô hấp hiếu khí tạo ra nhiều năng lượng hơn hô hấp kỵ khí và là cách hiệu quả hơn để thu năng lượng từ chất hữu cơ. Do đó, cây xanh và các nhà sản xuất oxy khác là nhân tố chính trong quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái đất.

Ngoài ra, quá trình quang hợp còn là nhân tố quan trọng trong sự cân bằng sinh thái toàn cầu. Cây xanh hấp thụ carbon dioxide từ khí quyển và giải phóng oxy, giúp duy trì thành phần khí trong khí quyển ở mức tối ưu cho sự sống trên Trái đất. Chúng cũng là nguồn thức ăn quan trọng cho nhiều loài động vật.

Nhìn chung, quang hợp là một quá trình rất quan trọng đối với sự sống trên Trái đất và có tác động rất lớn đến hệ sinh thái của hành tinh.