Câu chuyện Oxy

Trần Phan

Hôm qua lỡ nói một chuyện có chút xíu liên quan đến cây cao su mà thấy nhiều người thắc mắc quá khó trả lời hết nên tui biên cái tus chung này cho tiện, cố nói một cách nôm na nhứt. Bác nào hỏi thì đọc còn không thì thôi chớ lại bảo sao đau đầu.

Đó là cây cao su thải O2 hay CO2? Nói cho nhanh là nó thải cả hai, và cũng hút cả hai, vì nó liên quan đến hai hoạt động sống của cây xanh (nói chung): quang hợp và hô hấp. Hai quá trình trên đều diễn ra bên trong tế bào, trong đó quang hợp diễn ra ở lục lạp (một bào quan chứa diệp lục và hệ thống sắc tố quang hợp) và hô hấp diễn ra ở ti thể (cũng là một bào quan, một trạm năng lượng khác của tế bào).

Cây xanh luôn luôn thải CO2 dù ngày hay đêm, 24/24, vì cây không thể sống nếu ngừng hô hấp. Hoạt động hô hấp tế bào này giúp phân giải và chuyển hóa năng lượng tích lũy trong các liên kết hóa học thành một dạng hóa năng khác trong adenosine triphosphate (ATP, được xem như tiền tệ năng lượng) để cung cấp cho tất cả các hoạt động sống của tế bào (và từ đó cho cả cơ thể). Bất kỳ một sinh vật hô hấp hiếu khí nào cũng có quá trình này, dù là người, chó, hoa lan hay cao su, all the same. Nhiều người sẽ hỏi thế O2 làm gì ở đây? Nói ra thì dài, nôm na O2 sẽ được hấp thụ và tham gia ở khâu cuối cùng trong dãy vận chuyển điện tử để kết hợp với H+ tạo thành H2O. Tóm lại là cây nào, và bất cứ lúc nào, cũng phải hô hấp, và khi hô hấp nó sẽ hấp thụ O2 và thải CO2 như tất cả các sinh vật hiếu khí khác.

Còn thông qua quang hợp, cây xanh (và các sinh vật nguyên sinh quang tự dưỡng) sẽ hấp thu CO2 và thải O2. Quang hợp là cách viết ngắn gọn của cả một câu dài: quá trình tổng hợp các chất hữu cơ nhờ năng lượng ánh sáng. Tức chuyển hoá năng lượng ánh sáng (quang năng) thành năng lượng tích lũy trong các hợp chất hóa học (hóa năng). Vì liên quan đến ánh sáng (quang) nên quá trình này diễn ra với cường độ mạnh vào ban ngày. Điều dễ nhận thấy là tất cả các đại phân tử sinh học tham gia vào cấu trúc và chức năng của sự sống đều có khung chính là carbon. Nhưng carbon không phải tự chui vào các đại phân tử sinh học mà nguồn của của nó chính là carbon trong CO2. Thông qua quang hợp, cây xanh sẽ hấp thu CO2, và “cố định” carbon từ chất khí này thành các sản phẩm đầu tiên, rồi đến các sản phẩm thứ cấp, khởi nguồn cho dòng vật chất và năng lượng chính của thế giới sống hiện hữu.

Vậy hấp thu CO2 thì rõ rồi, còn O2 từ đâu mà có? Nhiều người nghĩ O2 thải ra trong quang hợp là O2 của CO2. Xin thưa không phải, rất bất ngờ là O2 thải ra trong quang hợp là O2 của nước (H2O).

Thông qua phản ứng quang phân ly xảy ra ở hệ quang hợp II, nước sẽ được tách ra thành H+, e‑ và O2. Trong đó H+ là nguồn proton cho nhiều phản ứng sống, e- sẽ được bổ sung lại cho phân tử diệp lục, và O2 thì được thải ra ngoài cho anh em mình hít thở. Vì phản ứng quang phân ly nước cần ánh sáng nên dễ hiểu O2 hầu hết sẽ được cây xanh thải ra vào ban ngày.

Khi viết phương trình quang hợp, anh em sẽ thấy nước vừa là chất tham gia phản ứng vừa là sản phẩm của phản ứng. Vậy mới có câu “nước là nước, nhưng không phải là nước, mà là nước, ấy là nước vậy”.

Comment

Điền thông tin vào ô dưới đây hoặc nhấn vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

Connecting to %s