Các cơ quan của thực vật đều được cấu tạo từ tế bào.- Hình dạng và kích thước của các tế bào thực vật khác nhau nhưng chúngđều có các thành phần sau: vách tế bào bằng xenlulozơ chỉ có
PHÂN LOẠI SINH VẬT
Thế giới sinh vật rất đa dạng, và để nghiên cứu chúng, các nhà khoa học sử dụng các tiêu chí về cấu tạo, sinh dưỡng và sinh sản Qua đó, họ sắp xếp sinh vật vào các bậc phân loại và đặt tên từ thấp đến cao Các bậc phân loại chính bao gồm: Loài (species), Chi (genus), Họ (familia), Bộ (ordo), Lớp (classis) và Ngành (divisio).
Cách đặt tên: Theo nguyên tắc tên kép (tiếng Latinh ): tên thứ nhất là tên chi ( viết hoa) tên thứ hai là tên loài
Các nhà khoa học đã chia sinh vật thành 5 giới: Khởi sinh, Nguyên sinh, Nấm , Thực vật, Động vật
Hiện nay người ta đã thống kê mô tả được 1,8 triệu loài, trong đó 160 nghìn loài nấm, 290 nghìn loài thực vật, 1 triệu loài động vật
GIỚI THỰC VẬT
2.1 Khái quát về giới thực vật
- Cấu tạo: Gồm những sinh vật nhân thực, đa bào
Nhiều tế bào phân hóa thành các mô và cơ quan khác nhau Tế bào thực vật có thành xenluloza và phần lớn chứa lục lạp với sắc tố clorophyl, cho phép chúng thực hiện quá trình quang hợp và có khả năng tự dưỡng.
Chức năng của quá trình quang hợp là sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ, cung cấp nguồn dinh dưỡng cho các sinh vật khác Những sinh vật này không có khả năng di chuyển, sống cố định và phản ứng chậm với các kích thích từ bên ngoài.
- Thực vật sống trên cạn và thực vật thuỷ sinh (sống ở trong nước) đều có đặc điểm thích nghi với môi trường thích ứng
- Hầu hết thực vật đều có rễ, thân, lá, hoa, quả và hạt.
Thực vật rất đa dạng, phân bố khắp nơi trên Trái Đất, được chia thành các ngành là Rêu, Quyết, Hạt trần, Hạt kín
+ Ngành Tảo: Chưa có thân, lá rễ; sống ở nước là chủ yếu
+ Ngành Rêu: Rễ già, lá nhỏ hẹp, có bào tử; sống ở nơi ẩm ướt
+ Ngành Dương xỉ: rễ thật, lá đa dạng; sống ở các nơi khác nhau, có bào tử.
+ Ngành Hạt trần: rễ thật, lá đa dạng; sống ở các nơi khác nhau; sinh sản bằng hạt dưới dạng nón.
+ Ngành Hạt kín: rễ thật, lá đa dạng; sống ở các nơi khác nhau; sinh sản bằng hạt nhưng có hoa, và hạt được bảo vệ trong quả.
Vai trò của thực vật đối với tự nhiên và con người
Vai trò của thực vật đối với tự nhiên
Tạo tiền đề vật chất cho sự phát triển của sinh vật.
Cung cấp thức ăn, ôxy và chỗ ở cho các sinh vật dị dưỡng, đồng thời điều hòa khí hậu và chống xói mòn, bảo vệ đất, giữ nước và ngăn ngừa ô nhiễm môi trường.
Vai trò của thực vật đối với con người
Cung cấp lương thực và thực phẩm là nhiệm vụ quan trọng, đồng thời cũng cung cấp thuốc chữa bệnh Ngoài ra, nguyên liệu cho các ngành công nghiệp được cung cấp để xây dựng và sản xuất đồ dùng thiết yếu cho cuộc sống hàng ngày.
- Có vô số các hình dạng và kích thước khác nhau
Các tế bào thực vật có những đặc điểm chung như vách tế bào được cấu tạo từ xenlulozo, màng sinh chất, tế bào chất và nhân Ngoài ra, chúng còn chứa không bào, lục lạp và nhiều thành phần khác, tạo nên cấu trúc và chức năng đặc trưng của tế bào thực vật.
Các cơ quan của thực vật đều được cấu tạo từ tế bào.
Các tế bào thực vật có hình dạng và kích thước đa dạng nhưng đều chứa những thành phần cơ bản như vách tế bào bằng xenlulozơ, màng sinh chất, tế bào chất, nhân, và một số thành phần khác như không bào và lục lạp (chủ yếu ở tế bào thịt lá) Mô là tập hợp các tế bào có hình dạng và cấu trúc tương đồng, cùng thực hiện một chức năng nhất định.
Tế bào lớn lên đến một kích thước nhất định sẽ tiến hành phân chia, bắt đầu từ việc tế bào sinh ra và phát triển Quá trình này diễn ra qua việc hình thành hai nhân, sau đó chất tế bào phân chia, và cuối cùng, vách tế bào hình thành để ngăn đôi tế bào cũ thành hai tế bào con.
Các tế bào ấy tiếp tục lớn lên rồi phân chia thành 4 rồi thành 8, tế bào.
- Các tế bào ở mô phân sinh có khả năng phân chia tạo tế bào mới cho cơ thể thực vật.
Tế bào phân chia và lớn lên giúp cây sinh trưởng và phát triển, di truyền từ cây mẹ.
VIDEO: https://www.youtube.com/watch?v=ThlVFTga2cI
Bài 57: Thực vật cần gì để sống ?
2.2 Cơ quan sinh dưỡng của thực vật
2.2.1.Khái niệm chung về các cơ quan sinh dưỡng của thực vật
Các cơ quan sinh dưỡng của thực vật, bao gồm rễ, thân và lá, được coi là một thể thống nhất Về mặt phát sinh cá thể, các cơ quan này có nguồn gốc chung từ hợp tử và phôi.
2.2.2.Rễ a Cấu tạo của rễ
Cấu tạo : Rễ có cấu tạo đối xứng tỏa tròn hay phóng xạ, không mang lá, không có sự phân đôi, có chóp dễ và hướng đất thuận.
Rễ cây đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ nước và muối khoáng, đồng thời giữ cho các phần cơ thể trên mặt đất vững chắc Ngoài ra, rễ còn thực hiện các chức năng dự trữ dinh dưỡng, hô hấp và sinh sản, góp phần duy trì sự sống và phát triển của cây.
Rễ gồm bốn miền chính:
- Miền chóp rễ: Chóp rễ có các tế bào tiết chất nhờn để giảm ma sát, che chờ cho đầu rễ.
Những tế bào chóp rễ làm nhiệm vụ tạo ra tế bào mới thay thế những tế bào đã già
- Miền sinh trường: Trên chóp rễ là miền phân sinh (miền sinh trưởng) làm rễ dài ra
- Miền hấp thụ (miền hút): có nhiều lông hút để hút nước và muối khoáng
- Miền trưởng thành (miền phân nhánh), tại đây sinh ra các rễ bên, tăng trưởng bề ngang lan rộng trong đất
Có các loại rễ sau:
Rễ cọc, hay còn gọi là rễ trụ, là đặc trưng của các cây hai lá mầm Rễ chính phát triển từ mầm rễ, thẳng xuống đất, được gọi là rễ cấp 1 Khi cây trưởng thành, rễ cấp 1 sẽ phân nhánh ra các rễ bên, gọi là rễ cấp 2, và từ rễ cấp 2 lại tiếp tục phân nhánh thành rễ cấp 3 Ví dụ điển hình cho loại rễ này là rễ của cây bưởi và cây chanh.
Rễ chùm là đặc trưng của cây Một lá mầm, bao gồm nhiều rễ con có chiều dài gần như bằng nhau, thường phát triển tỏa ra từ gốc thân thành một chùm Ví dụ tiêu biểu cho loại rễ này là rễ của cây tỏi tây và cây mạ (lúa).
Sự biến dạng của rễ
Do ảnh hưởng cùa môi trường hoặc do chức năng sinh lí, rễ có những biến đổi về hình thái và cấu tạo Có 4 loại rễ biến dạng:
+ Rễ củ: Là rễ phình to thành củ, chứa chất dự trữ cho cây khi ra hoa tạo quả VD: Cây củ mì, củ cà rốt, củ cải,……
+ Rễ móc: Rễ mọc từ thân hoặc cành trên mặt đất, móc vào trụ bám, giúp cây leo lên VD: Cây tiêu, cây trầu không,…
+ Rễ thở: Rễ mọc ngược lên trên mặt đất lấy oxi cung cấp cho các phần rễ
+ Giác mút: Rễ mọc vào thân cây khác lấy chất hữu cơ từ cây chủ VD: Cây tầm gửi, cây tơ hồng,…
- Ngoài ra, còn có các loại rễ khác như: rễ chống (đước), rễ cột, rễ không khí (phong lan)
Ngoài ra trong giới thực vật còn có rễ cột, rễ không khí, rễ bám, rễ mút.
Sự hút nước và muối khoáng của rễ
Lông hút ở miền hút đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ nước và muối khoáng hòa tan trong đất Nước và muối khoáng được lông hút hấp thụ, sau đó được chuyển qua vỏ cây và vận chuyển lên các bộ phận khác nhau của cây Ngoài ra, các yếu tố bên ngoài như thời tiết, khí hậu và loại đất cũng ảnh hưởng đến quá trình hút nước và muối khoáng của cây.
Vì vậy, cần cung cấp đủ nước, muối khoáng đúng thời điểm thì cây trồng mới sinh trưởng và phát triển tốt.
Thân cây là một trong những cơ quan sinh dưỡng quan trọng, thường mọc ở trên không và phát triển từ dưới lên Cấu tạo của thân cây bao gồm nhiều lớp tế bào, giúp thực hiện các chức năng như vận chuyển nước và chất dinh dưỡng, đồng thời hỗ trợ sự phát triển của cây.
Thân cây là một cơ quan trục nằm trên mặt đất, có chức năng nối tiếp với rễ, mang lá và các cơ quan sinh sản Nó được xem như một phần của chồi và hình thành trong quá trình phát triển của phôi.
Thân cây có vai trò quan trọng trong việc vận chuyển nước và muối khoáng từ rễ lên các bộ phận trên của cây, đồng thời chuyển chất hữu cơ từ lá xuống Ngoài ra, thân cây còn có chức năng nâng đỡ và giữ vững các phần bên trên, giúp cây phát triển khỏe mạnh.
Sự trao đổi chất ở thực vật
Để thực vật sinh trưởng và phát triển, chúng cần nước, oxy, carbonic, các chất khoáng, nitơ và đặc biệt là nguồn năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời.
Nhờ vào chất diệp lục, lá cây có khả năng sử dụng năng lượng Mặt Trời để tổng hợp chất hữu cơ từ các chất vô cơ, khiến thực vật trở thành sinh vật tự dưỡng Mặc dù không có hệ tiêu hóa như động vật, thực vật vẫn cần các cơ quan để thu nhận chất vô cơ vào tế bào Chẳng hạn, các cây sống trên cạn hấp thụ carbon dioxide từ không khí qua lá và nước cùng chất khoáng qua rễ.
2.3.1 Vai trò của nước với đời sống thực vật a Vai trò của nước đói với đời sống của cây
Nước đóng vai trò quan trọng trong cơ thể thực vật, chiếm từ 70% đến 90% khối lượng tươi của cây, tùy thuộc vào từng loài và giai đoạn phát triển.
Nước đóng vai trò quan trọng trong môi trường sống của cây, bắt đầu từ việc các phân tử nước được rễ cây hút từ đất qua các mao mạch lên tới lá, nơi diễn ra quá trình thoát hơi nước Nước không chỉ là dung môi mà còn là nguyên liệu thiết yếu tham gia vào các phản ứng trao đổi chất và giúp điều hòa nhiệt độ của cây.
Nước là yếu tố thiết yếu trong việc duy trì hình dạng và sự sinh trưởng của cây, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển các chất dinh dưỡng dưới dạng dung dịch Sự hấp thụ và vận chuyển nước trong thực vật không chỉ đảm bảo các quá trình trao đổi chất diễn ra hiệu quả mà còn tạo điều kiện cho sự tương tác giữa các bộ phận khác nhau trong cơ thể cây, cũng như mối liên hệ giữa cây và môi trường xung quanh.
Quá trình hút nước của rễ
Rễ cây hấp thụ nước từ đất thông qua hệ thống lông hút, với kích thước bộ rễ phụ thuộc vào loại cây và điều kiện sinh thái Mặc dù lá và thân cũng có khả năng hút nước, nhưng mức độ này không đáng kể Đối với cây thủy sinh, nước được hấp thụ qua toàn bộ bề mặt cây, trong khi hệ rễ không phát triển và không có lông hút Cây thông và cây sồi cũng không có lông hút ở rễ mà thay vào đó có mối quan hệ cộng sinh với nấm rễ.
Nước từ đất thẩm thấu vào tế bào lông hút theo cơ chế di chuyển thụ động, từ nơi có thế năng nước cao vào trong tế bào Quá trình này tiếp tục khi nước thâm nhập vào mạch dẫn ở trung tâm rễ, diễn ra theo chiều giảm dần nồng độ các phân tử nước tự do.
Quá trình vận chuyến nước trong cây
Nước được hút từ đất vào rễ qua mạch gỗ ở thân lên mô lá rồi thoát ra ngoài khí quyển qua các khí khổng trên lá nhờ:
- Áp suất rễ (động cơ đầu dưới) do sự tích luỹ các chất tan trong mạch gỗ ở rễ Ví dụ cây cà chua có áp suất rễ từ 1 - 3atm.
- Thoát hơi nước ở lá tạo ra áp suất trong mạch gỗ kéo dòng nước đi lên (động cơ đầu trên).
- Hiện tượng mao dẫn (do lực căng mặt ngoài) trong bó mạch kéo nước từ duới lên Vận tốc vận chuyển nước khoảng 1 - 5m/h.
Quá trình thoát hơi nước cùa lá
Thoát hơi nước là quá trình mất nước từ bề mặt lá qua hệ thống khí khổng, một phần rất nhỏ qua thân cành, tràng hoa.
Khoảng 98% lượng nước được rễ hấp thụ bị mất qua con đường thoát hơi nước Chỉ 2% nước đi qua cây được sử dụng để trao đổi chất.
Sự thoát hơi nước có ý nghĩa quan trọng đối với thực vật:
Quá trình vận chuyển nước lên lá diễn ra liên tục nhờ lực hút, đồng thời chất khoáng cũng được phân phối khắp cơ thể cây để cung cấp dinh dưỡng.
- Giúp cây không bị đốt nóng bời Mặt Trời.
Quá trình trao đổi chất đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của cây, trong khi các điều kiện bên ngoài, như độ ẩm và nhiệt độ, có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hút nước của rễ.
- Độ thoáng cùa đất: Đất càng tơi xốp, càng có nhiều mao mạch đất, nhiều oxi thì rễ hút nước càng mạnh.
Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hút nước của cây; nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao sẽ gây ra hiện tượng kết vón chất nguyên sinh, làm đình trệ các phản ứng trong mô rễ.
- Độ mặn của đất: Đất càng mặn, sức liên kết của nước trong đất càng cao, rễ càng khó hút nước.
- Độ ẩm của đất: Đất càng ẩm, rễ hút đất càng mạnh.
Thành phần khoáng trong đất ảnh hưởng đến cường độ hút nước của hệ keo trong tế bào rễ, từ đó tác động đến khả năng hút nước của rễ Sự thích nghi của thực vật với môi trường nước cũng phụ thuộc vào yếu tố này, cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa thành phần khoáng và khả năng sinh trưởng của cây trong điều kiện nước khác nhau.
Nhu cầu về nước của các loại thực vật trên cạn không giống nhau Dựa vào nhu cầu về nước cùa cây có thể chia thành bốn nhóm:
Cây ngập nước định kỳ, hay còn gọi là cây thủy sinh, là những loại cây sống trên đất bùn dọc theo sông và ven biển, chịu ảnh hưởng của thủy triều và thường xuyên bị ngập nước một phần hoặc toàn bộ Một số ví dụ tiêu biểu bao gồm các loài cây như bần, vẹt, mắm, đước, và lúa “nổi” Ngoài ra, những cây mọc ở ven đầm, ao, hồ nước ngọt có rễ hô hấp như bụt mọc và các loại thủy sinh khác cũng thuộc nhóm này.
Cây ưa ẩm là những loại cây phát triển trên đất ẩm, thường thấy ở các khu vực như bờ ruộng, bờ ao, bờ sông và trong rừng ẩm Chúng được phân thành hai nhóm chính: cây ưa ẩm ưa bóng và cây ưa ẩm ưa sáng.
- Cây chịu hạn: là những cây chịu được môi trường khô hạn kéo dài như ở sa mạc, sa van, đụn cát Ví dụ như xương rồng, phi lao, thông.
Cây trung sinh là loại cây có đặc điểm trung gian giữa cây chịu hạn và cây ưa ẩm, phân bố từ vùng nhiệt đới đến ôn đới Chúng bao gồm các cây gỗ trong rừng nhiệt đới và cây lá rộng ở vùng ôn đới, điển hình như cây sấu và cây chò.
Các cơ quan sinh dưỡng (rễ, thân, lá) cũng thay đổi để thích nghi với môi trường sống của nó.
2.3.2 Trao đổi khoáng ở thực vật a Nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu
- Một số nguyên tố được coi là nguyên tố thiết yếu như: C , H, O , N, P, S, K,
Ca, Mg, Si, Fe, Mn, Cu Zn, Mo, B, C1, Ni, Na.
Trong số 19 nguyên tố cơ bản, bốn nguyên tố chính là cacbon (C), hydro (H), oxy (O) và nitơ (N) được xem là các nguyên tố phát sinh hữu cơ Cacbon chiếm tỷ lệ 40-50%, oxy 42-45%, hydro 6-7% và nitơ 1-3% Bốn nguyên tố này chiếm khoảng 95% tổng khối lượng chất khô, trong khi các nguyên tố còn lại chỉ chiếm 5%.
- Các nguyên tố như Fe Mn R Na Cl Zn Cu là nguyên tố vi lượng. b Vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng
Mỗi nguyên tố dinh dưỡng đều tham gia vào cấu trúc và hoạt động riêng của từng tế bào Nó có hai vai trò chính là:
Sự trao đổi khí ở thực vật
Quang hợp là quá trình mà cây xanh tổng hợp các chất hữu cơ như cacbohiđrat và giải phóng oxi từ khí cacbonic và nước, nhờ vào năng lượng Mặt Trời được diệp lục hấp thụ Quá trình này không chỉ tạo ra thực phẩm cho cây mà còn cung cấp oxi cho môi trường, đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái.
- Phương trình tổng quát của quang hợp:
- Diễn ra chủ yếu ở lá xanh nhờ bào quan lục lạp (bào quan quan trọng cho quang hợp), ngoài ra còn diễn ra ở phần thân, cành non.
- Yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến quang hợp: vùng ánh sáng, nồng độ khí
CO2, nhiệt độ, nước, thành phần chất khoáng:
Lục lạp là trung tâm tổng hợp chất hữu cơ nhờ tác dụng cùa quang năng (năng lượng Mặt Trời)
Cấu tạo của lục lạp:
- Là những hạt hình bầu dục có kích thước rất nhỏ, hoàn toàn có thể xoay mặt phẳng để tiếp xúc với ánh sáng
- Số lượng lục lạp trong tế bào của các loài thực vật là khác nhau Ngoài ra, ánh sáng còn ảnh hưởng rất lớn đến số lượng lục lạp.
VD: Số lượng lục lạp trong tế bào lá của cây bóng râm nhiều hơn cây ngoài nắng
Lục lạp chứa nhiều thành phần quan trọng như protein, lipid, sắc tố và muối khoáng, đặc biệt là các enzyme cần thiết cho quá trình tổng hợp protein, lipid và gluxit.
Có ba loại sắc tố chính trong thực vật: diệp lục, carotenoit (bao gồm caroten và xanthophin), và phycobilin Carotenoit tạo ra màu vàng tươi, đỏ và cam, được chia thành hai nhóm lớn là xanthophylls và carotenes Phycobilin là sắc tố đặc trưng của tảo và thực vật thủy sinh, có khả năng hấp thụ ánh sáng trong vùng lục Diệp lục, một sắc tố quan trọng, hấp thụ năng lượng ánh sáng để thực hiện quá trình quang hợp, chủ yếu hấp thụ ánh sáng đỏ, lam và tím, trong khi ánh sáng màu lục bị phản xạ.
Vai trò của quá trình quang hợp
- Là quá trình chuyển hoá, tích luỹ năng lượng: quang năng được cây xanh biến đổi thành hoá năng tích luỹ trong hợp chất hữu cơ
- Duy trì nhất định lượng oxi và cacbonic trong không khí
- Sản phẩm của quang hợp là nguồn thức ăn cho mọi sinh vật, cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp, xây dựng, sản xuất dược liệu.
2.4.2 Hô hấp của thực vật
Thế nào là quá trình hô hấp?
Hô hấp là quá trình thiết yếu cho sự sống, liên quan đến việc phân giải hoàn toàn các nguyên liệu hữu cơ thành các sản phẩm vô cơ đơn giản như CO2 và H2O, đồng thời giải phóng năng lượng cần thiết cho các hoạt động sống.
Hô hấp là quá trình bao gồm các phản ứng oxi hoá - khử, ngược lại với quang hợp, và diễn ra thường xuyên, liên tục Phương trình tổng quát của hô hấp thể hiện sự chuyển hoá năng lượng trong tế bào.
Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình hô hấp của thực vật bao gồm nhiệt độ tối ưu khoảng 35°C và tối đa từ 45 đến 50°C Hàm lượng oxy tối ưu cho cây trồng là 20% thể tích không khí, trong khi hàm lượng CO2 lý tưởng khoảng 0,03% Khi nồng độ CO2 tăng cao, quá trình hô hấp có thể bị ngưng trệ Độ ẩm của môi trường cũng đóng vai trò quan trọng, bên cạnh ánh sáng, ảnh hưởng gián tiếp thông qua quang hợp Cuối cùng, các chất dinh dưỡng, đặc biệt là khoáng chất và nguyên tố vi lượng, có vai trò thiết yếu trong quá trình hô hấp nhờ vào sự tác động của các enzyme.
Sự phân giải các nguyên liệu hữu cơ trong quá trình hô hấp.
- Trong quá trình hô hấp, các nguyên liệu hữu cơ bị oxi hoá và cuối cùng phân giải thành CO và H O 2 2
Quá trình hô hấp là một chuỗi phức tạp gồm hàng chục phản ứng hóa học, trong đó nguyên liệu hữu cơ không được phân giải ngay lập tức mà trải qua nhiều bước phân giải từ từ.
Trong quá trình hô hấp, nhiều phản ứng trung gian xảy ra, mỗi phản ứng được xúc tác bởi một hệ enzyme tương ứng Đặc biệt, các enzyme oxi hoá - khử đóng vai trò quan trọng nhất trong nhóm enzyme tham gia vào quá trình này.
Sự phân giải cùa các nguyên liệu hữu cơ trong quá trình hô hấp trải qua hai giai đoạn:
Trong giai đoạn kị khí, quá trình này diễn ra trong rễ cây khi bị ngập úng, hạt giống ngâm trong nước, hoặc khi cây ở trong điều kiện thiếu oxy Trong giai đoạn này, đường glucozo sẽ được phân giải thành axit pyruvic thông qua quá trình đường phân.
Giai đoạn ưa khí, hay còn gọi là giai đoạn oxi hoá axit pyruvic, diễn ra trong môi trường có O2 Trong giai đoạn này, axit pyruvic trải qua 10 phản ứng khác nhau, cuối cùng tạo ra CO và H2O.
2CH3COCOOH + O → 6CO2 2 +6H2O + 36 ATP axit pyruvicGlucose
Sự chuyển hoá năng lượng trong quá trình hô hấp
Năng lượng tiềm tàng trong chất hữu cơ được giải phóng qua hô hấp, chủ yếu thông qua các phản ứng oxi hóa - khử Đặc biệt, trong giai đoạn kị khí, lượng năng lượng giải phóng ra thường đạt mức cao nhất.
Sự tích luỹ năng lượng trong quá trình oxi hoá chủ yếu diễn ra dưới dạng ATP, với chỉ một phần nhỏ năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt ATP, hợp chất giàu năng lượng, cung cấp năng lượng dễ sử dụng cho cây trong mọi hoạt động sống Trong giai đoạn ưa khí, mỗi ATP tích được khoảng 10 - 12 kcal, và cây có thể tích lũy lên đến 36 ATP trong chu trình Crep.
Vai trò của hô hấp
Năng lượng cung cấp cho các hoạt động của cây và nguyên liệu cần thiết cho quá trình tổng hợp các chất hữu cơ như axit nucleic, protein, và lipid, là yếu tố quan trọng trong việc hình thành cấu trúc cơ thể cây.
Nếu quá trình hô hấp của cây bị ngưng trệ, sự sinh trưởng và phát triển của cây sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng Nhu cầu hô hấp của cây thay đổi theo từng giai đoạn phát triển, trạng thái sinh lý và độ tuổi của cây.
- Ví dụ: Cây non, cây đang ra hoa có nhu cầu cao về hô hấp, cây già nhu cầu hô hấp thấp hơn
Hô hấp không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp oxy mà còn trong việc hút nước và chất khoáng Các ion H+ và HCO2 được thải ra từ quá trình hô hấp giúp thúc đẩy sự trao đổi ion, cả cùng dấu và khác dấu, với môi trường xung quanh.
LIÊN HỆ CHƯƠNG TRÌNH Ở TIỂU HỌC
Câu 1: Chỉ vào sơ đồ 1 và nói về sự trao đổi khí của thực vật trong quá trình quang hợp Quá trình quang hợp chỉ diễn ra khi nào?
Trả lời: Học sinh đưa ra đáp án: Trong quá trình quang hợp, cây hút các-bo-
Sự sinh sản và các cơ quan sinh sản ở thực vật
Sự sinh sản là quá trình mà mọi cơ thể sinh vật không ngừng sinh trưởng và phát triển, đến một giai đoạn nhất định sẽ tạo ra những cá thể mới giống hệt mình.
Gồm 3 hình thức chính: sinh sản sinh dưỡng, sinh sản vô tính và
Phân loại: sinh sản hữu tính.
2.5.1 Sự sinh sản ở thực vật
- Khái niệm: Trong quá trình sinh sản cơ thể mới được tạo thành trực tiếp từ cơ quan sinh dưỡng
- Phân loại: 2 kiểu sinh sản sinh dưỡng: tự nhiên và nhân tạo. a Sinh sản sinh dưỡng tự nhiên
Khái niệm sinh sản sinh dưỡng là hiện tượng hình thành cá thể mới từ một phần của cơ quan sinh dưỡng như rễ, thân, lá Ở thực vật bậc thấp, quá trình này bắt đầu từ việc phân chia một tế bào thành nhiều tế bào, ví dụ như tảo đơn bào Đối với thực vật đa bào, sinh sản diễn ra khi cắt đôi sợi tảo hoặc một đoạn cơ thể, được gọi là sinh sản bằng khúc sợi hay khúc tản Trong thực vật có hoa, những cá thể mới được hình thành từ các cơ quan sinh dưỡng của cây, bao gồm rễ, thân và lá.
Rễ cây mới phát triển từ các rễ phụ của cây mẹ được gọi là củ Các chồi này hình thành tại phần gốc của thân cây.
Củ khoai lang khi được đặt ở nơi đất ẩm sẽ mọc ra chồi non có lá, từ đó có thể phát triển thành cây mới Đây là hình thức sinh sản tự nhiên của khoai lang thông qua rễ củ.
Cây rau má có khả năng sinh sản bằng cách bò trên đất ẩm, khi đó, ở mỗi mấu của thân cây sẽ xuất hiện rễ phụ và chùm lá mới Những chùm lá này, khi được tách ra, có thể phát triển thành cây mới, thể hiện hình thức sinh sản độc đáo của loài cây này.
- Lá: Lá của một số cây tách ra khỏi cây mẹ và phát triển thành cây mới ở kẽ các chỗ lõm của mép lá
Lá cây bỏng khi rơi xuống đất ẩm sẽ mọc chồi và rễ từ các mép lá, phát triển thành cây mới, thể hiện hình thức sinh sản bằng lá Ngoài ra, sinh sản sinh dưỡng nhân tạo cũng là một phương pháp quan trọng trong việc nhân giống cây trồng.
Khái niệm: Là hình thức sinh sản do con người thực hiện trên các bộ phận cơ quan dinh dưỡng hoặc đưa vào khả năng tái sinh của cây.
Những hình thức sinh sản sinh dưỡng nhân tạo: giâm cành, chiết cành, ghép cành, nuôi cấy mô.
- Giâm cành: là cắt 1 đoạn cành nào đó có đủ mắt, chồi cắm xuống đất ẩm cho cành đó bén rễ phát triển thành cây mới.
VD: sắn, rau ngót, mía, dâu
=> Sau 1 thời gian cắm xuống đất ẩm cành sắn xuất hiện rễ và chồi mới ở các mắt → tạo thành cây mới
- Chiết cành: là làm cho cành ra rễ ngay trên cây rồi mới cắt đêm trồng thành cây mới.
Để chiết cành cây, bước đầu tiên là chọn cành khỏe mạnh, không bị sâu bệnh và đã từng ra quả ít nhất một lần, như bưởi, cam hoặc chanh Tiếp theo, cắt một khoanh vỏ dài từ 3 đến 4 cm, bao gồm cả mạch rây, sát với phần gỗ non của thân cây.
Bước 2 trong quá trình chăm sóc cây là làm bầu đất Để thực hiện, bạn cần lấy đất ẩm, chẳng hạn như mùn cưa, và đắp lên vị trí vết cắt Sau đó, sử dụng nilong để bó lại thành bầu, đồng thời chọc các lỗ để bầu đất được thoáng khí và luôn duy trì độ ẩm cần thiết.
Bước 3: Khi cành chiết ra rễ mới, cắt đem trồng xuống đất.
=> Rễ của cành chiết thường mọc ở mép vỏ phía trên của mép cắt.
VD: bưởi, nhãn, cam, chanh
Ghép cành là kỹ thuật kết hợp cành hoặc mắt của một cây với gốc của cây khác, nhằm mục đích cho cành hoặc mắt ghép tiếp tục phát triển.
Bước 1: Rạch vỏ gốc ghép
Bước 2: Cắt lấy mắt ghép (cành ghép)
Bước 3: Luồn mắt ghép vào vết rạch
Bước 4: Buộc dây để giữ mắt ghép
=> Khi mắt ghép phát triển được một thời gian người ta sẽ cắt phần trên của gốc ghép đi để tập trung chất dinh dưỡng nuôi mắt ghép.
VD: Ghép giữa cây bưởi và cây cam, cây bưởi, cây phật thủ.
Nuôi cấy mô (nhân giống vô tính trong ống nghiệm): là phương pháp tạo rất nhiều cây mới từ một mô.
Các giai đoạn nhân giống vô tính trong ống nghiệm
Bước 1: Lấy một phần nhỏ của mô phân sinh (ngọn, chồi)
Bước 2: Nuôi trong ống nghiệm có môi trường dinh dưỡng đặc biệt
Bước 4: Dùng chất kích thích thực vật mô non phân hóa cây con có đủ mọi đặc tính của cây ban đầu.
VD: Một số loài cây đã được nhân giống thành công như: dứa, phong lan, cà rốt, khoai tây, mía …
Sinh sản vô tính là hình thức sinh sản không cần sự kết hợp của giao tử đực và giao tử cái, tạo ra con cái có đặc điểm giống hệt nhau và giống cây mẹ Quá trình này diễn ra thông qua một tế bào đặc biệt gọi là bào tử, được hình thành trong túi bào tử.
Sinh sản sinh dưỡng và sinh sản vô tính đều tạo ra thế hệ con từ một cơ thể ban đầu mà không có sự tái tổ hợp của vật chất di truyền Tuy nhiên, điểm khác biệt chính là sinh sản vô tính hình thành các cơ quan sinh sản chuyên hóa, cụ thể là bào tử, trong khi sinh sản sinh dưỡng không có sự hình thành này.
Quá trình sinh sản là sự kết hợp giữa hai giao tử đực và cái, tạo thành hợp tử, từ đó hình thành và phát triển thành một cơ thể mới.
Sinh sản hữu tính được phân loại thành ba loại chính: đẳng giao, dị giao và noãn giao Đẳng giao là hình thức sinh sản đơn giản nhất, trong đó hai giao tử đực và cái có hình dạng, kích thước giống nhau và đều có khả năng di động nhờ roi Dị giao là sự kết hợp của hai giao tử khác nhau về kích thước và khả năng di truyền, với giao tử đực nhỏ, di động nhanh và giao tử cái lớn, di động chậm Cuối cùng, noãn giao là quá trình kết hợp giữa tinh trùng (giao tử đực) và tế bào trứng (giao tử cái), trong đó tinh trùng có thể di chuyển nhanh hoặc không có roi và không di động, trong khi giao tử cái không có roi và có hình dạng trứng, gọi là noãn cầu.
2.5.2 Các cơ quan sinh sản ở thực vật
- Là một chồi đặc biệt của cây, sinh trưởng có hạn và mang những lá biến dạng thành làm nhiệm vụ sinh sản
- Các bộ phận của hoa: gồm các bộ phận chính như: cánh hoa, đài hoa, nhị và nhụy Ngoài ra còn có cuống hoa và đế hoa.
Cuống hoa là phần phát sinh từ nách của lá bắc, có chức năng nâng đỡ hoa Một số loài hoa không có lá bắc như hoa cải và hoa bưởi, trong khi những loài khác có thêm 1-2 lá bắc con như hoa muồng Ngoài ra, có những loài có nhiều lá bắc tụ họp như hoa rau mùi, thìa là và các cây thuộc họ Cúc.
- Đế hoa: phần cuống hoa loe rộng ra => tạo giá đỡ cho bao hoa (đài hoa và tràng hoa)
- Bao hoa: nằm trên đế hoa gồm đài hoa, tràng hoa => che chở và bảo vệ
- Bộ nhị: bộ phận sinh sản đực của hoa, gồm 2 phần chính: chỉ chị và bao phấn => chức tế bào sinh dục đực (trong hạt phấn)
Nhụy là bộ phận sinh sản cái của hoa, nằm ở trung tâm và được hình thành từ các lá noãn Nó bao gồm ba phần chính: bầu nhụy, vòi nhụy và đầu nhụy, trong đó bầu nhụy chứa noãn với các tế bào sinh dục cái.
Hoa lưỡng tính sẽ có nhị và nhụy Hoa đơn tính chỉ có nhị hoặc nhụy
GIỚI ĐỘNG VẬT
3.1 Khái quát về giới Động vật
3.1.1 Đặc điểm về cấu tạo
- Động vật là một nhóm sinh vật đa bào, nhân chuẩn => Giúp phân biệt chúng với vi khuẩn và hầu hết các sinh vật đơn bào.
Sinh vật nhân thực là những tế bào được bao bọc bởi hai lớp màng mỏng và chứa vật chất di truyền, đóng vai trò trung tâm trong việc điều khiển mọi hoạt động sống của tế bào Chúng không có màng xenlulozơ và lục lạp như ở thực vật.
- Cơ thể gồm nhiều tế bào phân hoá thành các mô, các cơ quan, hệ cơ quan khác nhau.
- Có hệ cơ quan vận động và hệ thần kinh => Giúp cơ thể có phản ứng nhanh với kích thích của môi trường.
3.1.2 Đặc điểm về dinh dưỡng và lối sống
- Không có khả năng quang hợp.
- Sống dị dưỡng, tiêu hóa thức ăn trong cơ thể => Giúp phân biệt chúng với thực vật và tảo.
- Tất cả động vật đều có thể di chuyển ( Ít nhất là trong 1 giai đoạn sống).
- Hệ thần kinh phát triển ( Khả năng phản ứng cao, điều chỉnh hoạt động của cơ thể, thích ứng cao với biến đổi của môi trường).
3.2 Các ngành của giới động vật
Giới động vật là một trong những nhóm sinh vật tiến hóa cao nhất, với sự phân bố rộng rãi từ các đỉnh núi cao cho đến những vùng sâu thẳm của đại dương, trải dài từ vùng xích đạo đến hai cực Điều này tạo nên sự đa dạng phong phú về số lượng và loài trong giới động vật.
- Có nhiều loài có kích thước lớn (cá voi), có loại rất nhỏ bé.
- Nhiều loài có số lượng cá thể rất đông Ví dụ loài người, châu chấu, kiến,
- Được chia làm hai phần: Động vật không xương sống và Động vật có xương sống.
3.2.1 Động vật không xương sống Động vật không xương sống có đặc điểm sau:
- Không có bộ xương trong (tức là cơ thể không có xương)
- Bộ xương ngoài (nếu có) bằng kitin.
- Hô hấp thẩm thấu qua da hoặc bằng ống khí.
- Thần kinh dạng hạch hoặc chuỗi hạch ở bụng.
Động vật không xương sống gồm các ngành: Nguyên sinh, Ruột khoang, Giun dẹp, Giun tròn, Giun đốt, Chân khớp, Da gai, Thân mềm. a Ngành động vật Nguyên sinh
- Là ngành động vật xuất hiện sớm nhất.
- Đại diện: lớp trùng roi, trùng giày, trùng sốt rét,
(Trùng roi: thường gặp vào cuối xuân, đầu hè, ờ mặt hồ trong lớp váng xanh trên mặt nước Trùng sốt rét có nhiều trong cơ thể muỗi Anophen)
- Có khả năng chuyển động ( bằng chân giả, lông bơi, roi bơi)
- Dinh dưỡng chủ yếu bằng dị dưỡng
- Sinh sản chủ yếu là vô tính phân đôi.
Đơn bào là một dạng sống đơn giản, nhưng mặc dù chỉ có một tế bào, nó vẫn có khả năng thực hiện đầy đủ các hoạt động sống như một cơ thể đa bào hoàn chỉnh, bao gồm việc lấy thức ăn, tiêu hóa, hô hấp, bài tiết, di chuyển và sinh sản.
Một số động vật nguyên sinh như trùng kiết lị và trùng sốt rét, do muỗi Anophen truyền, gây ra nhiều bệnh nguy hiểm cho con người và động vật khác Ngành ruột khoang cũng đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái và sức khỏe.
- Là động vật đa bào bậc thấp.
- Hầu hết sống ở biển ( trừ số nhỏ sống ở nước ngọt như thủy tức).
- Số lượng loài khoảng 10 nghìn loài.
- Một số đại diện loài: thủy tức, san hô, hải quỳ,
- Ngành gồm nhiều loài khác nhau về kích thước, hình dạng, lối sống, tổ chức cơ thế, => Sự đa dạng của ngành Ruột khoang.
+ Ruột dạng túi cấu tạo thành cơ thể, gồm hai lớp tế bào.
+ Tự vệ và tấn công bằng tế bào gai.
- Vai trò của ngành ruột khoang:
Thực vật đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái, tạo ra môi trường và cảnh quan thiên nhiên đa dạng Chúng không chỉ thúc đẩy sự phát triển du lịch mà còn cung cấp nguyên liệu cho đồ trang sức, đồ trang trí, vật liệu xây dựng và chế biến món ăn.
- Tác hại: Một số loài sứa có thể bị ngứa và độc (sứa lửa), đảo ngầm san hô gây cản trở giao thông, đắm tàu, c Ngành giun
- Lớp giun dẹp (những động vật không xương sống, thân hình dẹp và phân đốt).
Một số loài sán phổ biến bao gồm sán lông, sán lá và sán dây, trong đó sán lông sống tự do, còn sán lá và sán dây thường ký sinh ở người và động vật, đặc biệt là tại các cơ quan giàu dinh dưỡng như máu và ruột non Ngoài ra, sán bã trầu cũng là một loại sán đáng chú ý.
+ Vai trò: Giúp đa dạng hệ sinh thái.
+ Tác hại: Gây hại cho sức khỏe người ( kí sinh và hút chất dinh dưỡng, làm suy yếu và gây ra các bệnh nguy hiểm).
+ Cách phòng chống: Ăn chín, uống sôi; rửa tay với xà phòng; giữ gìn vệ sinh môi trường xung quanh; tẩy giun định kỳ ;
- Lớp giun tròn: Hình dạng tròn dài, đối xứng 2 bên.
+ Gồm: giun đũa, giun kim, giun móc, giun rễ lúa, phần lớn sống kí sinh trong cơ thể người, động thực vật hoặc trong nước, đất ẩm.
+ Vai trò: giúp hệ sinh thái phong phú và đa dạng.
+ Tác hại: gây ra một số bệnh ở động vật và thực vật, đặc biệt là ở người.
Để phòng chống bệnh tật, cần giữ gìn vệ sinh cá nhân bằng cách rửa tay bằng xà phòng trước khi ăn và sau khi đi vệ sinh Ngoài ra, việc bảo vệ môi trường sống cũng rất quan trọng Nên đi giày hoặc ủng khi ở những nơi có đất bẩn và luôn ăn chín, uống sôi để đảm bảo an toàn thực phẩm.
+ Gồm: giun đất, đỉa, sống ở đất ẩm, nước lợ hoặc ký sinh.
+ Đại diện tiêu biểu nhất: Giun đất Đặc điểm chung:
Cơ thể của sinh vật có cấu trúc đối xứng hai bên và được phân đốt, với khoang cơ thể chính thức Hình dạng của nó là tròn dài, phần đầu chứa miệng, có đai sinh dục gồm ba đốt, và hậu môn nằm ở đuôi.
Nhờ sự chun, giãn, của cơ thể kết hợp với các vòng tơ mà giun đất di chuyển được.
Có cơ quan tiêu hoá phân hoá (miệng, hầu, thực quản, dạ dày cơ, ruột), hô hấp qua da.
Ngành thân mềm đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy đa dạng sinh thái, giúp cày xới đất trở nên tươi xốp và giàu dinh dưỡng Chúng cung cấp thức ăn cho các loài sinh vật sống dưới nước như cá, đồng thời là nguồn thực phẩm bổ dưỡng cho các loài gia cầm như gà và chim.
- Gồm trai, sò, ốc, hến, ngao, mực sống ở biển, sông, hồ, ao, Đặc điểm chung:
Thân mềm là nhóm động vật không phân đốt, có vỏ đá vôi và khoang áo Chúng có hệ tiêu hóa phân hóa và cơ quan di chuyển đơn giản, thường bơi hoặc bò chậm Tuy nhiên, mực và bạch tuộc đã thích nghi với lối sống săn mồi và di chuyển tích cực, dẫn đến sự phát triển của cơ quan di chuyển và sự giảm thiểu của vỏ.
- Hệ sinh dục đơn tính(1 số lưỡng tính), đẻ trứng (1 số nở thành ấu trùng rồi thành con).
Lợi: Là nguồn thức ăn có giá trị dinh dưỡng cao; làm đồ trang sức; làm sạch môi trường (trai, vẹm, hàu),
Hại: Vật trung gian truyền bệnh cho gia súc và người; phá hoại tàu, thuyền gỗ; có hại cho cây trồng (ốc bươu vàng), e Ngành chân khớp
- Chiếm hơn ắ tổng cỏc loài sinh vật sống trờn Trỏi Đất.
- Sống ở hầu hết hệ sinh thái: biển- ao hồ, sông suối, đất liền.
Cơ thể của nhóm động vật sống trên cạn có cấu trúc phân đốt với các phần phụ, hình thành bộ xương ngoài Đặc biệt, chúng phát triển ống khí làm nhiệm vụ hô hấp và ống Malpighi phục vụ cho quá trình bài tiết.
Lớp giáp xác ( tôm, cua, rận nước) sống ở môi trường nước, hô hấp bằng mang.
+ Lớp hình nhện ( nhện, bò cạp, ) sống trên cạn.
Lớp sâu bọ bao gồm các loài như châu chấu, ve sầu, chuồn chuồn, ong, bướm, ruồi, muỗi, rận, chấy, với môi trường sống đa dạng như nước, trên cạn và kí sinh Chúng có đủ 5 giác quan và hô hấp qua hệ thống ống khí Hệ thần kinh phát triển, hình thành não, và chúng sinh sản hữu tính bằng cách đẻ trứng Hầu hết các loài đều có khả năng bay.
- Lợi: Làm thực phẩm (tôm, cua, ), Thụ phấn cho cây trồng ( ong, bướm), Bắt sâu bọ có hại ( nhện, bọ cạp), Nguyên liệu làm mắm ( tôm, tép, ), Xuất khẩu,
- Hại: Làm hại cây trồng ( nhện đỏ), làm hại đồ gỗ trong nhà (mối), truyền nhiều bệnh nguy hiểm ( ruồi, muỗi), e Ngành da gai
- Đại diện: lớp sao biển, hải sâm, cầu gai,
- Sống ở nước, trong nước, trên cạn, kí sinh.
+ Cơ thể đối xứng tỏa tròn ( bậc 5), ấu trùng đối xứng 2 bên.
Lớp mô liên kết chứa bộ xương đá vôi với nhiều mảnh ghép, có các gai hoặc mấu nhô lên dưới da, tạo thành một lớp bao ngoài cứng và sần sùi.
+ Không có cơ quan bài tiết, hệ sinh dục đơn tính.
3.2.2 Động vật có xương sống Đặc điểm chính:
- Bộ xương trong bằng sụn hoặc bằng xương với dây sống làm trụ.
- Hô hấp bằng mang hoặc bằng phổi.
- Hệ thần kinh dạng ống ở mặt lưng
- Động vật có xương sống bao gồm các lớp: nửa dây sống, cá miệng tròn, cá sụn, cá xương, lưỡng cư, bò sát, chim và thú a Các lớp Cá
Lớp cá sụn bao gồm khoảng 850 loài, chủ yếu sinh sống trong môi trường nước mặn và nước lợ Chúng có đặc điểm là da trần hoặc được bao phủ bởi vảy tấm, cấu trúc xương chủ yếu bằng chất sụn Một số đại diện tiêu biểu của lớp cá này là cá nhám, cá đuối và cá mập, với khe mang thông với môi trường bên ngoài.
Lớp Cá xương bao gồm gần 2000 loài và 40 bộ, sinh sống ở môi trường biển, nước lợ và nước ngọt Chúng có đặc điểm da láng với vảy xương, bộ xương được cấu tạo từ chất xương và có khe mang với xương nắp mang, ví dụ như cá chép, cá nóc, lươn và chạch Bên cạnh đó, lớp lưỡng cư cũng là một phần quan trọng trong hệ sinh thái.
Gồm: ếch, nhái, cóc, vừa sống dưới nước vừa sống trên cạn.
● Đại diện tiêu biểu: Ếch đồng
- Sống ở nơi ẩm ướt, gần bờ ao, đầm nước.
- Kiếm mồi vào ban đêm.
- Thức ăn là sâu bọ, giun, ốc,
- Là động vật biến nhiệt.
Quần thể, quần xã, hệ sinh thái
Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể thuộc cùng một loài, sống trong một không gian xác định và vào một thời điểm nhất định Những cá thể này có khả năng sinh sản và tạo ra các thế hệ mới, góp phần duy trì sự sống và phát triển của loài.
Quá trình hình thành quần thể bắt đầu khi những cá thể cùng loài di chuyển đến môi trường sống mới Những cá thể không thích nghi sẽ bị tiêu diệt hoặc di cư, trong khi những cá thể còn lại sẽ tạo ra các mối quan hệ sinh thái chặt chẽ Qua thời gian, những cá thể này sẽ hình thành một quần thể ổn định, thích ứng tốt với điều kiện ngoại cảnh.
- Các mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể
Mối quan hệ giữa các cá thể cùng loài là yếu tố quan trọng giúp hỗ trợ lẫn nhau trong các hoạt động sống như tìm kiếm thức ăn, chống lại kẻ thù và sinh sản Những mối quan hệ này không chỉ đảm bảo sự tồn tại mà còn giúp quần thể thích nghi tốt hơn với môi trường sống.
Quan hệ hỗ trợ giúp quần thể duy trì sự ổn định, tối ưu hóa nguồn sống từ môi trường, và nâng cao khả năng sinh tồn cũng như sinh sản của từng cá thể.
Báo hỗ trợ nhau săn mồi
Hỗ trợ cùng loài ở thực vật
Cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể diễn ra khi chúng tranh giành thức ăn, nơi ở, ánh sáng và các nguồn sống khác, cũng như trong việc thu hút con cái Nhờ vào sự cạnh tranh này, số lượng và sự phân bố của các cá thể được duy trì ở mức độ hợp lý, từ đó đảm bảo sự tồn tại và phát triển bền vững của quần thể.
Cạnh tranh ánh sáng ở thực vật
- Ý nghĩa của các mối quan hệ trong quần thể
Quan hệ hỗ trợ và cạnh tranh trong quần thể là những đặc điểm thích nghi quan trọng của sinh vật, giúp đảm bảo sự tồn tại và phát triển bền vững Quan hệ hỗ trợ mang lại lợi ích cho các cá thể, cho phép chúng khai thác hiệu quả nguồn sống từ môi trường Các con non nhận được sự chăm sóc tốt hơn từ bố mẹ, giúp chúng chống chọi với điều kiện khắc nghiệt và tự vệ trước kẻ thù Nhờ đó, khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể được nâng cao đáng kể.
Cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì số lượng và phân bố của chúng, từ đó giúp loài phát triển ổn định Quá trình này dẫn đến sự ưu thế của những cá thể khỏe mạnh và loại bỏ các cá thể yếu, thúc đẩy quá trình chọn lọc tự nhiên.
Quần xã là tập hợp các quần thể sinh vật đa dạng, sống trong cùng một không gian và thời gian nhất định Các sinh vật trong quần xã tương tác chặt chẽ với nhau, tạo thành một hệ thống thống nhất và có cấu trúc tương đối ổn định.
Ví dụ: Quần xã rừng mưa nhiệt đới gồm nhiều quần thể thực vật, động vật khác loài
- Một số đặc trưng cơ bản của quần xã
Đặc trưng về thành phần loài trong quần xã
Thành phần loài trong quần xã được thể hiện qua số lượng loài và số lượng cá thể của mỗi loài, phản ánh mức độ đa dạng, sự biến động, ổn định hay suy thoái của quần xã Các loài ưu thế, với số lượng cá thể đông đảo, sinh khối lớn và hoạt động mạnh mẽ, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cấu trúc và chức năng của quần xã.
Ngô là loài ưu thể trong quần xã ruộng ngô, thể hiện sự đặc trưng của hệ sinh thái này Một số loài đặc trưng khác bao gồm cá cóc tại Tam Đảo, cây cọ ở vùng đồi Phú Thọ và cây tràm trong rừng U Minh.
Cây tràm là loài đặc trưng của quần xã rừng U Minh
Cá cóc là loài đặc trưng của quần xã Tam Đảo
Đặc trưng về phân bố cá thể của quần xã
Trong rừng mưa nhiệt đới, sự phân bố theo chiều thẳng đứng được thể hiện qua việc hình thành nhiều tầng cây, mỗi tầng thích nghi với các điều kiện chiếu sáng khác nhau Sự phân tầng của thực vật không chỉ tạo ra một môi trường sống đa dạng mà còn dẫn đến sự phân tầng của các loài động vật, góp phần làm phong phú thêm hệ sinh thái rừng.
Ví dụ: Rừng mưa nhiệt đới
Phân bố cá thể theo chiều ngang
Sự phân bố của sinh vật từ đỉnh núi, sườn núi đến chân núi.
Sự phân bố sinh vật từ vùng đất ven bờ biển đến vùng khơi xa. Ý nghĩa
Phân li ổ sinh thái → giảm bớt mức độ cạnh tranh giữa các loài
Nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn sống của môi trường.
- Quan hệ giữa các loài trong quần xã sinh vật
- Quan hệ hỗ trợ : cộng sinh, hội sinh, hợp tác.
- Qua hệ đối kháng : cạnh tranh, con mồi - vật ăn thịt, vật chủ - kí sinh, ức chế - cảm nhiễm.
Nêu sự khác nhau giữa quan hệ hỗ trợ và quan hệ đối kháng
- Quan hệ hỗ trợ đem lại lợi ích hoặc ít nhất không có hại cho các loài trong quần xã.
- Quan hệ đối kháng có 1 loài có lợi còn bên kia là các loài bị hại. mối quan hệ giữa các loài trong quần xã
Hình a) Cộng sinh giữa kiến và cây kiến; b) Cộng sinh giữa hải quỳ và cua
Hình 40.4 a) Hợp tác giữa chim mỏ đỏ và linh dương; b) Hợp tác giữa lươn biển và cá nhỏ
- Hiện tượng khống chế sinh học
Khống chế sinh học là hiện tượng mà số lượng cá thể của một loài được duy trì ở mức ổn định, không tăng quá cao hoặc giảm quá thấp Hiện tượng này xảy ra do tác động của các mối quan hệ hỗ trợ và đối kháng giữa các loài trong quần xã sinh vật.
Trong nông nghiệp, việc áp dụng các loài thiên địch để kiểm soát và tiêu diệt các loài gây hại là một phương pháp hiệu quả Chẳng hạn, ong kí sinh được sử dụng để tiêu diệt bọ dừa, trong khi rệp xám giúp hạn chế sự phát triển của cây xương rồng.
Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và môi trường vô sinh của quần xã, nơi các sinh vật tương tác lẫn nhau và ảnh hưởng đến các thành phần vô sinh của sinh cảnh Sự tương tác này tạo ra một mạng lưới phức tạp, góp phần duy trì sự cân bằng và phát triển bền vững trong hệ sinh thái.
→ hệ sinh thái là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đối ổn định
Hệ sinh thái là một hệ thống mở và hoàn chỉnh trong tự nhiên, thể hiện chức năng sống thông qua việc trao đổi vật chất và năng lượng Quá trình đồng hóa diễn ra khi năng lượng mặt trời được sử dụng để tổng hợp chất hữu cơ, trong khi dị hóa là quá trình phân giải do sinh vật thực hiện.
- Kích thước của hệ sinh thái rất đa dạn : có thể nhỏ như giọt nước ao, một bể cá cảnh, hay hệ sinh thái lớn nhất là Trái Đất.
Hình 42.1 Sơ đồ mối quan hệ giữa các thành phần chủ yếu của một hệ sinh thái.
- Thành phần cấu trúc hệ sinh thái
Một hệ sinh thái bao gồm 2 thành phần cấu trúc: thành phần vô sinh và thành phần hữu sinh.
Thành phần vô sinh là môi trường vật lý(sinh cảnh):
Các chất vô cơ: nước, điôxit cacbon, ôxi, nitơ, phốtpho
Các chất hữu cơ: prôtêin, gluxit, vitamin, hoocmôn
Các yếu tố khí hậu: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, …
Thành phần hữu sinh (quần xã sinh vật):
Các kiểu hệ sinh thái
Hình Hệ sinh thái rừng mưa nhiệt dới (a); sa mạc (b); đồng rêu hàn đới (c); rạn san hô (d)