Tổng hợp kiến thức sinh học 11_Luyện thi đại học

Đặc điểm của bộ rễ liên quan đến quá trình hấp thụ nước - Thực vật thủy sinh hấp thụ nước từ mơi trường xung quanh qua bề mặtcác tế bào biểu bì của toàn cây.. - Thực vật trên cạn hấp th

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

PHẦN: IVSINH HỌC CƠ THỂ

oOo

-Chương: I CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

A - CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT

TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT

Quá trình trao đổi nước ở thực vật (trạng thái cân bằng nước ở thực vật) bao gồm ba quá trình: quá trình hấp thụ nước ở rễ, quá trình vận chuyển nước ở thân và quá trình thoát hơi nước từ lá Trong điều kiện bình thường, ba quá trình này hoạt động nhịp nhàn, liên tục, liên hệ khắng khít với nhau, tạo nên trạng thái cân bằng nước cần thiết cho sự sống của thực vật Sự phối hợp hoạt động của ba quá trình này đã đưa các phân tử nước từ đất vào rễ sau đó đưa đến tận ngọn cây (có cây cao hàng trăm mét) Ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm của đất và không khí, dinh dưỡng khoáng là các nhân tố ảnh hưởng đến trao đổi nước ở thực vật.

I Vai trò của nước và nhu cầu nước đối với thực vật

Nước là yếu tố quan trọng bậc nhất đối với tất cả các cơ thể sống Nướcquyết định sự phân bố thực vật trên trái đất, thực vật không thể sống khi thiếunước

1 Các dạng nước trong cây và vai trò của nó

- Không bị hút bởi các phần tử tích điện hay dạng liên kết hóa học

- Dạng này vẫn giữ được các đặc tính lý, hóa, sinh học bình thường củanước

ii Vai trò

- Đảm bảo độ bền vững của các cấu trúc trong cơ thể, đảm bảo mơi trườngthuận lợi cho các phản ứng trao đổi chất, nước tham gia vào các phản ứng hĩa họctrong cơ thể

- Làm dung môi hịa tan các chất trong cơ thể

- Làm giảm nhiệt độ của cơ thể khi thoát hơi nước, đồng thời vừa giúp chokhí CO2 từ khơng khí vào lá cung cấp cho quá trình quang hợp Bên cạnh tham giamột số quá trình TĐC, đảm bảo độ nhớt của CNS

- Giúp quá trình TĐC diễn ra bình thường

b Nước liên kết

i Đặc điểm

- Là dạng nước bị các phần tử tích điện hút bởi một lực hút nhất định hoặctrong các liên kết hóa học ở các thành phần của tế bào…

- Chiếm khoảng 30% lượng nước trong cây

- Dạng này không giữ được các đặc tính vật lý, hóa học, sinh học củanước

ii Vai trò

Đảm bảo độ bền vững của hệ thống keo trong chất nguyên sinh của tếbào, đĩng vai trị quan trọng trong cấu trúc của tế bào, mơ, cơ quan, cơ thể Vì thếhàm lượng nước liên kết trong cây là một chỉ tiêu đánh giá tính chịu nóng vàchịu hạn của cây

2 Nhu cầu nước đối với thực vật

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

Thực vật khơng thể sống thiếu nước, chỉ cần giảm khoảng 30% hàm lượngnước trong tế bào là đã gây ra sự kìm hãm đáng kể những chức năng sinh lý quantrọng của cơ thể và ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng, phát triển của tồn cây

Nhu cầu nước của cây là rất lớn

Nhu cầu nước phụ thuộc vào các đặc điểm sinh thái của thực vật

Nhu cầu nước còn phụ thuộc vào các loại cây khác nhau, nhóm cây khácnhau

Tóm lại: Cây cần một lượng nước rất lớn trong suốt đời sống của nó.

Ví dụ: Một cây ngô đã tiêu thụ 200kg nước và một hecta ngô trong suốtthời kỳ sinh trưởng đã cần đến 8.000 tấn nước Để tổng hợp 1 gam chất khô, cáccây khác nhau cần từ 200 gam đến 600 gam nước

II Quá trình hấp thụ nước ở rễ

1 Các dạng nước trong đất

Cĩ hai dạng nước trong đất:

- Nước tự do: nước mao dẫn, nước ngầm

- Nước liên kết: nước ngậm trên bề mặt keo đất và nước tẩm trong keo đất Nước tồn tại ở thể rắn, thể khí, thể lỏng

Rễ cây hấp thụ nước dạng tự do và một phần dạng nước liên kết (nước liên kếtkhơng chặt) ở thể lỏng Dạng nước tự do đĩng vai trị cung cấp nước cho cây; dạngliên kết đĩng vai trị cấu trúc đất

2 Đặc điểm của bộ rễ liên quan đến quá trình hấp thụ nước

- Thực vật thủy sinh hấp thụ nước từ mơi trường xung quanh qua bề mặtcác tế bào biểu bì của toàn cây

- Thực vật trên cạn hấp thụ nước dạng lỏng từ đất qua bề mặt tế bào biểu

bì của rễ, trong đó chủ yếu qua các tế bào biểu bì đã phát triển thành lông hút

- Chức năng của rễ:

+ Hấp thụ nước và các chát khoáng là hai loại chất dinh dưỡng thiết yếucho cây

+ Dẫn truyền chất dinh dưỡng từ bệ mặt hấp thụ

+ Néo chặt hay cố định để nâng đỡ cây ở thế đứng vững chắc trongkhông gian

+ Có vai trò quan trọng trong việc giữ hạt đất tại chỗ, chống hiện tượngrửa trôi, xói mòn đất, bảo vệ trạng thái cân bằng của hệ sinh thái tự nhiên đất –nước – thực vật

- Rễ cây có cấu tạo thích nghi với chức năng hấp thụ nước và muốikhoáng: Rễ cây sinh trưởng nhanh về chiều sâu, phân nhánh chiếm chiều rộng vàđặc biệt tăng nhanh số lượng lơng hút Ví dụ, ở lúa sau khi cấy 4 tuần cĩ hệ rễ vớitổng chiều dài khoảng 625 km, có tổng diện tích khoảng 285 m2 trong khi đó tổngchiều dài lông hút (khoảng 14 tỷ lông hút) khoảng 10.500 km và tổng diện tíchkhoảng 480m2 ; ở lúa mỳ đen cĩ thể lên đến 14 tỷ lơng hút

- Các đặc điểm của lông hút liên quan đến quá trình hấp thu nước của rễ:

+ Số lượng lông hút của rễ rất lớn làm tăng rất nhiều bề mặt traođổi nước giữa rễ và môi trường

+ Thành tế bào mỏng, không thấm cutin

+ Chỉ có một không bào trung tâm lớn tạo điều kiện thuận lợi cho sựthẩm thấu nước từ đất vào rễ

+ Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp của rễ mạnh

+ Các lông hút của rễ thường xuyên được thay thế và đổi mới Điềunàygiúp cho hiệu quả hoạt động của lông hút luôn luôn duy trì tốt

Tĩm lại: Vì vậy các đạng nước tự do và dạng nước liên kết khơng chặt từ đất

(đạng nước mao dẫn, nước ngầm, và một phần nước ngậm trên bề mặt của các keođất) được lơng hút hấp thụ một cách dễ dàng nhờ sự chênh lệch về áp suất thẩmthấu (từ nơi áp suất thẩm thấu thấp đến nơi cĩ áp suất thẩm thấu cao), hay nĩi cáchkhác là nhồ sự chênh lệch về thế nước (từ thế nước cao đến thế nước thấp)

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

* Ở một số TV trên cạn, hệ rễ không có lông hút (thông, sồi, ) thì rễ có nấm rễ bao bọc giúp cho cây hấp thụ nước và ion khoáng một cách dễ dàng, đây là phương thức chủ yếu Ngoài ra ở những tế bào rễ còn non, vách tế bào chưa tẩm suberin cũng tham gia hấp thụ nước và ion khoáng Nấm rễ là dạng thích nghi tự nhiên.

3 Con đường hấp thụ nước ở rễ

Cơ chế hấp thụ nước theo građien nồng độ chất tan giữa bề mặt tế bào lông

hút (hay toàn bõ bề mặt hấp thụ của hệ rễ) với dung dịch đất hay nói cách kháchấp thụ theo građien thế nước: từ thế nước cao đến thế nước thấp

- Con đường qua gian bào - thành tế bào: Nước từ đất  màng tế bào lông

hút  gian bào, thành tế bào nhu mô vỏ, gặp vịng đai Caspari  tế bào nội bì mạch gỗ Do đó nhận được nhiều nước (cĩ lợi), nhưng lượng nước và các chấtkhoáng hòa tan không được điều chỉnh và kiểm tra (bất lợi)

- Con đường qua các tế bào (qua chất nguyên sinh - không bào): Nước từ

đất  màng tế bào lông hút  tế bào nhu mô vỏ  tế bào nội bì  mạch gỗ Do đócây nhận ít và chậm nước (bất lợi), nhưng lượng nước và các chất khoáng hòa tanđược điều chỉnh và kiểm tra bởi tính thấm chọn lọc của tế bào sống (cĩ lợi)

* Vai trò của vòng đai Caspari là bao quanh tế bào nội bì: Vịng đaiCaspari đđược cấu tạo bằng chất khơng thấm nước và khơng cho các chất khốnghịa tan trong nước đi qua, nên có vai trò điều chỉnh lượng nước và và kiểm tracác chất khoáng hòa tan Chính vai trò này đã khắc phục được nhược điểm củacon đường thành tế bào – gian bào

4 Cơ chế để dòng nước một chiều từ đất vào rễ lên thân

- Nước từ đất vào lông hút rồi vào mạch gỗ của rễ theo cơ chế thẩm thấu(từ Ptt thấp đến nơi có Ptt cao)

* Vai trò của áp suất rễ: áp suất rễ tạo ra lự đẩy dòng nước trong mạch gỗ

di chuyển lên thân, áp suất này được hỗ trợ bởi lực hút của lá tạo ra (do quá trình

thoát hơi nước ở lá) cùng với cột nước trong thân liên tục không có bọt khí (do lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và lực bám của các phần tử nước lên thành mạch gỗ) đã tạo ra dòng nước liên tục di chuyển từ rễ, qua thân, đến lá Áp suất rễ thường có giới hạn, phụ thuộc vào loại cây và thường đẩy được cột nước cao vài ba mét Áp suất rễ thể hiện rõ ở cây bụi thấp, cây hoa.

- Nước bị đẩy từ rễ lên thân do một lực đẩy gọi là áp suất rễ, thể hiện bởi

2 hiện tượng: rỉ nhựa và ứ giọt

* Hiện tượng rỉ nhựa: Cắt ngang một cây thân thảo, chỗ gần gốc; sau vài phút sẽ thấy những giọt nhựa rỉ ra từ phần thân cây bị cắt Đó chính là những giọt nhựa do rễ cây đẩy từ mạch gỗ ở rễ lên mạch gỗ của thân.

* Hiện tượng ứ giọt: Úp một chuông thủy tinh lên một cây sẽ xuất hiện các giọt nước ứa từ trong lá ra và đọng lại ở mép lá Hiện tượng xảy ra do không khí trong chuông thủy tinh đã bảo hòa hơi nước Nước bị đẩy từ mạch gỗ của rễ cây lên lá không thoát được thành hơi qua khí khổng đã ứ thành giọt ở mép lá.

III Quá trình vận chuyển nước ở thân

1 Đặc điểm của con đường vận chuyển nước ở thân

Nước và các chất khoáng hoà tan trong nước được vận chuyển trong thântheo mạch gỗ một chiều từ rễ lên lá

Chiều dài của cột nước phụ thuộc vào chiều dài của thân cây

Quá trình vận chuyển này được thực hiện nhờ lực hút của lá (do thoát hơinước của lá gây ra hay cịn gọi là động lực trên), lực đẩy của rễ (do áp suất rễ hayđộng lực dưới) và lực liên kết giữa các phân tử nước với thành mạch gỗ (hai lực nàythắng được trọng lực của cột nước và đảm bảo cho cột nước liên tục gọi là động lựctrung gian)

2 Con đường vận chuyển nước ở thân

- Nước, muối khoáng từ rễ lên lá (nhựa nguyên) theo mạch gỗ (xilem)

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

- Các chất hữu cơ từ lá vào thân, xuống rễ, củ, vào quả (nhựa luyện) theomạch rây (phlôem) chủ yếu dựa vào cơ chế khuếch tán và vận chuyển chủ động

* Tuy nhiên nước cũng có thể vận chuyển ngược từ trên xuống ở mạch rây hayvận chuyển ngang từ mạch gỗ sang mạch rây hoặc ngược lại tùy theo thế nướctrong mạch rây

a Dịng mạch gỗ

i Cấu tạo của mạch gỗ

Trong thân của thực vật cĩ mạch gỗ (xilem) gồm các tế bào chết

Tế bào mạch gỗ gồm hai loại là quản mạch và mạch ống Các tế bào cùngloại nối với nhau theo cách: đầu của tế bào này nối với đầu tế bào kia thành nhữngống dài từ rễ đến lá để cho dịng mạch gỗ di chuyển bên trong Quản bào cũng nhưmạch ống xếp sát vào nhau theo cách lỗ bên của tế bào này sít khớp với lỗ bên của

tế bào khác tạo ra lối đi cho dịng vận chuyển ngang Thành của mạch gỗ đượclinhin hĩa tạo cho mạch gỗ cĩ độ bền chắc và chịu nước

ii Thành phần của dịch mạch gỗ:

Dịch mạch gỗ chủ yếu là nước, các ion khống, ngồi ra cịn cĩ các hợp chấthữu cơ: axit amin, vitamin, hoocmơn thực vật (xitơkinin, ancalơtit, ) được tổnghợp ở rễ

iii Động lực đẩy dịng mạch gỗ (Cơ chế đảm bảo sự vận chuyển nước ở

thân- phần 3)

b Dịng mạch rây

i Cấu tạo của mạch rây

Mạch rây gồm các tế bào sống là ống rây (tế bào hình rây) và tế bào kèm

ii Thành phần của dịch mạch rây

Dịch mạch rây chủ yếu là các saccarơzơ, axit amin, các vitamin, hoocmơnthực vật, một số chất hữu cơ khác (ATP), mộ số ion khống được sử dụng lại, đặcbiệt cĩ rất nhiều ion kali làm cho dung dịch rây cĩ độ pH từ 8.0 – 8,5

iii Động lực của dịng mạch rây

Dịch mạch rây di chuyển vào tế bào quang hợp trong lá vào ống rây, từ ốngrây này vào ống rây khác qua các lỗ trong bản rây.

Động lực của dịng mạch rây là sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quannguồn (nơi saccarơzơ được tạo ra thường là lá) cĩ áp suất thẩm thấu cao vá các cơquan chứa cĩ áp suất thẩm thấu thấp (nơi saccarơzơ đươc sử dụng hay dự trữthường là rễ)

Mạch rây nối với các tế bào của các cơ quan nguồn của các tế bào của cơquan chưa giúp cho dịng mạch rây chảy từ nơi cĩ áp suất cao đến nơi cĩ áp suấtthấp

3 Cơ chế đảm bảo sự vận chuyển nước ở thân

Quá trình vận chuyển nước ở thân thực hiện được do sự phối hợp nhờ bađộng lực:

- Động lực trên: Lực hút của lá (do quá trình thoát hơi nước) là động lực

đóng vai trò chủ yếu: Do hơi nước thốt vào khơng khí, tế bào khí khổng mất nước

và hút nước từ các tế bào nhu mơ bên cạnh Đến lược mình, các tế bào nhu mơ lá lạihút nước từ mạch gỗ ở lá Cứ như vậy, xuất hiện một lực hút từ lá đến tận rễ Theotính toán của các nhà khoa học thì lực hút do thoát hơi nước ở lá đạt đến 100atm

- Động lực dưới: Lực đẩy của rễ (do quá trình hấp thụ nước) Theo tính

toán của các nhà khoa học thì lực đẩy của rễ đạt 3atm

- Động lực trung gian: Lực trung gian do lực liên kết giữa các phân tử

nước với nhau và lực bám của các phần tử nước lên thành mạch gỗ, hai lực này

thắng được trọng lực của cột nước tạo thành dòng nước liên tục và không bị tụt

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

- Cấu tạo của lá thích nghi với chức năng thốt hơi nước, các tế bào biểu bì

của lá tiết ra chất cutin bao phủ lồn bộ bề mặt của lá trừ khí khổng Một số câysống vùng sa mạc, biểu bì trên khơng cĩ khí khổng nhưng cĩ lớp cutin dày vàkhơng thốt hơi nước qua bề mặt trên của lá

- Số lượng khí khổng trên bề mặt lá là rất lớn Mỗi mm2 lá cĩ đến hàng trămkhí khổng, mặt dù diện tích của tồn bộ khí khổng chỉ chiếm gần 1% diện tích của

lá Lượng nước thốt qua khí khổng lớn hơn gấp nhiều lần lượng nước thốt qua

bề mặt lá (qua cutin)

- Người ta chứng minh rằng các phân tử nước bốc hơi và thốt vào khơngkhí ở mép chậu nước dễ dàng hơn nhiều so với các phân tử nước bốc hơi và thốtkhỏi vùng đậm đặc hơi nước ở giữa chậu (gọi là hiệu quả mép) Như vậy vận tốcthốt hơi nước khơng chỉ phụ thuộc chủ yếu vào vào chu vi của diện tích đĩ Rõràng là số lượng khí khổng rất lớn trên bề mặt lá sẽ cĩ tổng chu vi lớn hơn rấtnhiều so với chu vi của lá và lượng nước thốt qua khí khổng lớn hơn nhiều lần sovới lượng nước thốt qua bề mặt lá là điều cĩ thể hiểu được

Sơ đồ hiệu quả mép như sau:

V = A ( F – f )/l

V: lượng nước bốc hơi

A: hằng số thực nghiệm

F: độ bão hịa nước ở bề mặt bốc hơi

f: độ bảo hịa nước ở xung quanh bề mặt bốc hơi

l: khoảng cách giữa F và f

( F – f ) / l: Građien độ thiếu bão hịa nước (sự chênh lệch nồng độ các phân

tử nước ở bề mặt và mơi trường xung quanh)

Từ đĩ ta cĩ: V1 = A ( F – f )/l1 và V2 = A ( F – f )/l2

Mà l1 > l2 nên V2 > V1

2 Ý nghĩa của sự thoát hơi nước

Cứ 1.000g nước cây hấp thụ qua rễ thì khoảng 990g nước thoát ra ngoài không khí qua lá dưới dạng hơi, có 10g nước được giữ lại Trong 10 g nước giữ

lại đó có từ 8-9g nước không tham gia tạo chất khô; chỉ có 1-2g nước tham gia tạo chất khô; Ở ngơ, là cây sử dụng nước tương đối tiết kiệm cũng phải thốt 250kg nước để tổng hợp 1kg chất khơ; Lúa mỳ hay khoai tây thốt 600kg nước mới tổng hợp được 1kg chất khơ Để tổng hợp 1g chất khơ các cây khác nhau cần

tử 200 đến 600 g nước Do đĩ nhà sinh lý học người Nga Macximơp đã viết

“Thốt hơi nước là tai họa tất yếu của cây” Vậy:

- Sự thoát nước ở lá đã tạo ra một lực hút, một sự chênh lệch về thế nướctheo chiều hướng giảm dần từ rễ đến lá và nước có thể di chuyển từ rễ đến lámột cách dễ dàng Đó là động lực trên của con đường vận chuyển nước, các ionkhống và các chất hịa tan khác từ rễ đến mọi cơ quan của cây trên mặt đất, bệncạnh cịn tạo ra mơi trường liên kết các bộ phận của cây, tạo độ cứng cho thực vậtthân thảo

- Khi thoát một lượng nước lớn sẽ làm cho nhiệt độ của bề mặt lá giảm

xuống (chỉ cao hơn nhiệt độ trong bóng râm một chút) Lá cây hấp thụ 75% ánh sáng mặt trời, chỉ có 3% dùng cho quang hợp, còn lại biến thành nhiệt năng làm

cho lá nóng lên nhanh 1gam nước thoát ra làm mất một nhiệt lương là 2,3kJ

- Khi thoát hơi nước thoát ra thì khí khổng mở, đồng thời hơi nước thoát

ra Tạo điều kiện cho CO2 từ không khí vào lá để thực hiện chức năng quanghợp

- Nước thoát qua lá giúp cho các dung dịch loãng từ rễ đưa lên đậm đặchơn và chất hữu cơ dễ được tổng hợp hơn, cũng như làm cho các dung dịch chấthữu cơ do lá quang hợp cô đặc hơn

- Một số cây vùng khơ hạn, do khĩ lấy được nước từ đất Để tiết kiệm lượngnước tối đa, nhĩm cây này phải đĩng khí khổng vào ban ngày và quá trình nhận

CO2 diễn ra vào ban đêm

3 Các con đường thoát hơi nước ở lá

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

+ Được điều chỉnh bằng việc đóng, mở khí khổng Độ mở khí khổng càngrộng thì thốt hơi nước càng mạnh

- Con đường qua bề mặt lá – qua cutin

+ Vận tốc nhỏ, lượng nước thoát ít

+ Không được điều chỉnh Lớp cutin càng dày thì thốt hơi nước càng giảm

và ngược lại Thốt hơi nước qua cutin chỉ chiếm ¼ ở cây chịu bĩng, giảm xuốngcĩn 1/10 ở cây ngồi sáng hay thậm chí thấp hơn nhiều ở các cây thích nghi sốngvùng khơ hạn

* Để có một chế độ nước thích hợp tạo điều kiện tốt cho sinh trưởng và đạt năng suất cao của cây trồng cần phải thực hiện tưới nước một cách hợp lý cho chúng.

* Nước có thể có thể thoát một phần nhỏ ở thân và cành nhờ các vết sần (bì khổng)

* Hai con đường thoát hơi nước trên còn phụ thuộc vào loài cây, tuổi cây, đặc điểm giải phẩu,…

* Cây còn non lớp cutin mỏng nên cường độ thoát hơi nước ở hai con đường là như nhau Khi cây trưởng thành thì con đường thoát hơi nước qua khí khổng là chủ yếu.

4 Cơ chế điều chỉnh thoát hơi nước

a Cấu tạo khí khổng

Khí khổng gồm:

- Hai tế bào đóng (hình hạt đậu) nằm kề nhau tạo thành lỗ khí

- Trong tế bào đóng có hạt lục lạp, nhân ty thể

- Mép trong của tế bào đóng sát lỗ khí dày hơn mép ngoài (mép ngoàimỏng thì sức căng sẽ lớn hơn mép trong)

b Các phản ứng đóng, mở khí khổng

- Phản ứng mở quang chủ động: là phản ứng mở khí khổng, chủ động lúc

sáng sớm khi mặt trời mọc hay khi chuyển cây từ trong tối ra ngồi sáng

- Phản ứng đóng thuỷ chủ động: là hiện tượng đóng khí khổng chủ động

vào giờ trưa khi cường độ thoát hơi nước cao (cây mất một lượng nước quá lớn –15%) hoặc khi cây gặp hạn không lấy được nước

- Phản ứng đóng và mở thủy bị động: là khi tế bào bảo hòa nước (sau khi

mưa) các tế bào biểu bì xung quanh khí khổng tăng thể tích ép lên các tế bào làmcho các tế khe khí khổng khép lại một cách bị động Đĩ là phản ứng đĩng thủy bịđộng Sau đĩ khi tế bào lân cận bị mất nước, thể tích các tế bào này giảm, khơng

ép lên làm cho tế bào khí khổng mở ra Đĩ là phản ứng mở thủy bị động

Tuy nhiên, khi chịu ảnh hưởng của các điều kiện ngoại cảnh như khơ hạnhay cây bị héo kéo dài thì cơ chế đĩng mở khí khổng khơng theo một quy luật nào

* Cấu trúc của tế bào khí khổng trong mối liên quan đến phản ứng đóng mở khí khổng: Khí khổng được hình thành từ hai tế bào hình hạt đậu với mép trong của tế bào quay vào nhau Mép trong rất dày, mép ngoài mỏng Do đó khi tế bào khí khổng trương nước thì mép ngoài dãn nhanh hơn làm tế bào uống cong và khí khổng mở ra Ngược lại khi mất nước, tế bào xẹp rất nhanh, mép ngoài co lại nhanh hơn làm khí khổng đóng lại ngăn sự thoát hơi nước Trong tế bào khí khổng có chứa chất lục lạp, do đó khi ở ngoài sáng, chúng tiến hành quang hợp tạo ra tinh bột và chất hữu cơ làm tăng áp suất thẩm thấu của tế bào, tăng cường khả năng hút nước vao cây tạo ra sự trương nước để mở khí khổng và thoát hơi nước.

c Nguyên nhân dẫn đến việc đóng mở khí khổng

- Khi cây được chiếu sáng, lục lạp trong tế bào khí khổng tiến hànhquang hợp làm thay đổi nồng độ CO2 và tiếp theo là pH Sự thay đổi này đãlàm tăng hàm lượng đường, tăng áp suất thẩm thấu trong tế bào Hai tế bào khí

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

- Hoạt động của các bơm ion ở tế bào khí khổng dẫn đến việc tăng hoặcgiảm các hàm lượng các ion, làm thay đổi áp suất thẩm thấu và sức trương nướccủa tế bào này

- Khi bị hạn, hàm lượng AAB (axit abxixic) trong tế bào khí khổng tăngđã kích thích các bơm ion hoạt động, đồng thời các kênh ion mở dẫn đến cácion rút ra khỏi tế bào khí khổng làm cho các tế bào này giảm áp suất thẩmthấu  giảm sức trương nước và khí khổng đóng

Một số cây sống trong điều kiện thiếu nước (cây xương rồng, các câymọng nước ở sa mạc,…) để tiết kiệm lượng nước đến mức tối đa, khí khổngđóng hoàn toàn vào ban ngày, chỉ khi mặt trời lặn khí khổng mới mở

Tóm lại:

- Ánh sáng là nguyên nhân gây ra sự đóng, mở khí khổng

- Khí khổng mở chủ động ngoài ánh sáng

d Cơ chế đóng, mở khí khổng

- Cơ chế ánh sáng: Khi đưa cây ra ngoài ánh sáng, lục lạp trong tế bào

khí khổng tiến hành quang hợp, làm thay đổi nồng độ CO2 và pH Kết quả làmhàm lượng đường tăng  tăng áp suất thẩm thấu trong tế bào  hai tế bào khíkhổng hút nước trương nước  khí khổng mở

- Cơ chế axit abxixic ( AAB ) và bơm ion: Khi cây bị hạn, hàm lượng

AAB trong tế bào tăng  kích thích các bơm ion hoạt động  các kênk ion mở các ion bị hút ra khỏi tế bào khí khổng  áp suất thẩm thấu giảm  sức trươngnước giảm  khí khổng đóng

V Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến quá trình trao đổi nước:

- Aùnh sáng là tác nhân gây mở quang chủ động.

- Aùnh sáng tán xạ làm cho cường độ thoát hơi nước tăng 30%

- Độ mở của khí khổng tăng từ sáng đến trưa và nhỏ nhất lúc chiều tối; banđêm khí khổng vẫn hé mở

3 Độ ẩm đất và không khí

Độ ẩm đất càng cao  sự hấp thụ nước càng tốt

Độ ẩm không khí càng thấp  sự thoát nước càng mạnh

4 Dinh dưỡng khoáng

Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất ảnh hưởng đến:

- Sự sinh trưởng và hoạt động sống của hệ rễ

- Áp suất thẩm thấu của dinh dưỡng đất

Ví dụ: ion kali làm tăng sự thốt hơi nước thơng qua ảnh hưởng đến hàmlượng nước trong tế bào khí khổng, do đĩ nĩ điều tiết độ mở của khí khổng

* Sau khi bón phân cây khó hấp thụ nước Sau khi các chất khoáng đi vào rễ thì cây hút nước một cách dễ dàng.

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

Khái niệm: Là sự tương quan giữa quá trình hấp thụ nước và quá trình thoáthơi nước

- Trạng thái cân bằng nước:

Cân bằng nước dương: là sự mất nước được bù lại bằng sự nhậnnước đến mức cây bão hòa nước

Cân bằng nước âm: là sự thiếu hụt nước trong cây, làm cho câythiếu nước và bị hạn

- Cân bằng nước được tính bằng sự so sánh lượng nước do rễ hút vào (A) vàlượng nước thốt ra (B)

Khi A = B: mơ của cây đủ nước, cây phát triển bình thườngKhi A < B: mất cân bằng nước, lá héo Nếu lá héo lâu ngày, cây sẽ bị

hư hại nên sinh trưởng của cây giảm, cây cĩ thể chết Do đĩ năng suất cây giảm

Khi A > B: mơ của cây dư thừa nước, cây phát triển bình thường

* Một số khái niệm trong cân bằng nước:

a Hệ số héo là tỷ lệ % nước cịn lại trong đất khi cây trồng trên đết đĩ bắt

đầu bị héo Hệ số này được tính theo ẩm dung tồn phần của đất và đĩ chính là hệ

số chỉ giới hạn dưới của nước dung được trong một loại đất Hệ số héo của cácloại đất khác nhau rất lớn Ví dụ, đất cát là 2,2%, đất thịt là 12,6%, đất sét là26,2%,…

b Hạn sinh lý là hiện tượng lá bị héo tuy trong đất vẫn cịn nước do cây

khơng sử dụng được dạng nước lien kết chặt với các keo đất

c Hệ số thốt hơi nước là tỷ số giữa số lượng nước thốt ra để hình thành

một đơn vị chất khơ Hệ số này khác nhau ở các cây khác nhau nhất là cây C3 vàcây C4 Ví dụ, cây lúa cần 682gam nước thốt ra để hình thành 1gam chất khơ,trong khi đĩ cây ngơ chỉ cần 349gam

d Cường độ thốt hơi nước: là đại lượng đo khả năng thốt hơi nước của

thực vật, thường được tính bằng hệ số mg H 2 O thốt ra trong một đơn vị thời gian và trên một đơn vị diện tích thốt hơi nước T = mg H 2 O/dm 2 /giờ.

2 Tưới nước hợp lý cho cây trồng

Tưới nước hợp lý cho cây trồng là một biện pháp khoa học đựa trên cácchỉ tiêu sinh lý về trao đổi nước của cây trồng để trả lời các câu hỏi: khi nàotưới, tưới bao nhiêu và tưới bằng cách nào?

Hiện nay cĩ mộ số cách xác định thời gian tưới và lượng nước tưới như sau:

- Thời gian tưới: Căn cứ vào các chỉ tiêu sinh lý về chế độ nước của cây

trồng như: sự hút nước của lá,các trạng thái sinh lý của cây, nồng độ hay áp suấtthẩm thấu của dịch tế bào, theo độ ẩm của đất, đặc điểm bên ngồi của cây, trạngthái của khí khổng, cường độ hô hấp của lá,… để xác định thời điểm cần tướinước.Trong đĩ, phương pháp tốt nhất là dựa vào các chị tiêu sinh lý của cây, vì chỉ

cĩ các chỉ tiêu sinh lý của cây mới phản ánh chính xác nhu cầu nước của cây Cácthí nghiệm đã chứng minh rằng tưới nước theo các chị tiêu sinh lý đã làm tăngnăng suất từ 10% đến 50% so với các phương pháp khác

- Lượng nước cần tưới: Phải căn cứ vào nhu cầu nước của từng loại cây,

tính chất vật lý, hóa học của từng loại đất và các điều kiện môi trường cụ thể.Từ đó người ta có thể dự tính được tổng lượng nước cần thiết cho một diện tíchgieo trồng của một loại cây trồng nào đó

- Cách tưới (phương pháp tưới): Phụ thuộc vào các nhóm cây trồng khác

nhau

+ Đối với cây trồng trên cạn, các phương pháp tưới chính là: Tưới trựctiếp vào gốc cây; tưới theo rãnh; tưới bằng ống dẫn nước ngầm; tưới nhỏ giọt bằng

hệ thống ống dẫn; tưới phun Trong các phương pháp này, phương pháp tưới phun

và tưới nhỏ giọt là tốt nhất vì vừa tiết kiệm nước vừa làm ẩm khơng khí vừa đảmbảo độ thống khí cho bộ rễ

+ Đối với cây chịu nước phải tưới ngập rễ Cụ thể: lúa nước có thể tướingập, cây trên cạn chỉ tưới nước đạt 80% độ bảo hòa nước của đất (ẩm dung

toàn phần của đất)

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

* Một số khái niệm trong cân bằng nước:

- Hệ số héo: là tỷ lệ % nước cịn lại trong đất khi cây trồng trên lớp đất đĩ bắt

đầu bị héo Hệ số này được tính theo tỷ lệ % ẩm dung tồn phần của đất và đĩ chính là hệ số chỉ giới hạn dưới của nước dùng trong một loại đất Hệ số héo của các loại đất khác nhau: đất cát là 2,2%; đất thịt là 12,6%; đất sét là 26,2%

-Hạn sinh lý: là hiện tượng lá bị héo khi trong đất vẫn cịn nước do cây khơng

thể sử dụng được dạng nước liên kết chặt với các keo đất, khi đĩ nĩ bị hạn nhưng trong đất vẫn cịn nước.

- Hệ số thốt hơi nước: là tỷ số giữa số lượng nước bộc hơi để hình thành một

đơn vị chất khơ Hệ số này thường khác nhau ờ các cây khác nhau, nhất là các cây C 3 , và cây C 4 Ví dụ như lúa cần 682 g nước thốt ra để hình thành 1 g chất khơ; trong khi ngơ chỉ cần 349 g.

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Hãy nêu đặc điểm của rễ lien quan đến quá trình hấp thụ nước của cây.

2 Trình bày hai hiện tượng áp suất rễ và nêu vai trị của nĩ.

3 Trình bày con đường vận chuyển nước trong than

4 Hãy nêu vị trì và vai trị của vành đai caspari.

5 Nêu ý nghĩa của vai trị thốt hơi nước ở lá.

6 Trình bày các con đường thốt hơi nước và đặc điểm của chúng.

7 Hãy nêu cấu trúc của tế bào khí khổng phù hợp với sự thốt hơi nước.

TRAO ĐỔI KHỐNG VÀ NITƠ Ở THỰC VẬT

* Khái niệm về các nguyên tố khống

Nguyên tố dinh dưỡng khống là những nguyên tố được bổ sung từ mơitrường ngồi, cần thiết cho sự tồn tại, sinh trưởng và phát triển của cây Các nguyên

tố klhống này cung cấp cho cây nhằm hai mục đích chính là: duy trì các hoạt độngsinh lý - sinh hĩa bình thường trong mơ và tham gia kiến tạo các cấu trúc Do đĩ sựsinh trưởng, phát triển và năng suất của cây sẽ phản ánh được việc cây cĩ đượccung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng khống hay khơng

* Phân loại các nguyên tố khống: cĩ 3 nhĩm

- Nhĩm đa lượng gồm: C, H O, N, P, K, S, Mg, Ca,…

- Nhĩm vi lượng gồm: Mn, B, Cu, Zn,…

- Nhĩm siêu vi lượng gồm: As, I, Cd, Ag, Au, Hg, …

I Sự hấp thụ các nguyên tố khoáng

1 Đặc điểm sự hấp thụ các nguyên tố khống

Các chất khống trong đất tồn tại dưới dạng hịa tan và phân ly thành các ion

Rễ hấp thụ khống dưới dang ion

Rễ hút các chất cĩ tính chọn lọc

Cĩ sự hút bám trao đổi giữa rễ và dung dịch.

2 Cơ chế hấp thụ khống ở rễ

a Hấp thụ thụ động

- Là quá trình vận chuyển các ion khuếch tán theo sự chênh lệch građiennồng độ từ cao đến thấp, do đĩ khơng cần cung cấp năng lượng ATP

- Các ion khoáng hóa tan trong nước và vào rễ theo dòng nước

- Các ion khoáng hút bám trên bề mặt các keo đất và trên bề mặt rễ traođổi với nhau khi có sự tiếp xúc giữa rễ và dung dịch đất Cách này gọi là hútbám trao đổi

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

+ Tính hịa tan của các ion trong lipit càng cao thì xâm nhập càngmạnh

+ Phân tử lượng của chất tan càng nhỏ thì càng dễ xâm nhập

+ Sự chênh lệch nồng độ chất khuếch tán càng lớn thì ion xâm nhậpcàng nhanh

b Hấp thụ chủ động

Là quá trình vận chuyển các chất khống ngược chiều građien nồng độ và địihỏi phải cung cấp năng lượng

Phần lớn các chất hoáng hấp thụ vào cây theo cách chủ động Tính chủđộng được thể hiện ở tính thấn chọn lọc của màng sinh chất và các chất khoángcần thiết cho cây đều được vận chuyển trái với quy luật khuếch tán, nghĩa là nó

vận chuyển từ nơi có nồng độ thấp sang nơi có nồng độ cao ở rễ, thậm chí rất cao (hàng chục, hàng trăm lần) ở rễ Vì cách hấp thụ này mang tính chọn lọc và ngược với Građen nồng độ nên cần thiết phải có năng lượng ATP và một số chất trung gian thường gọi là chất mang ATP và chất mang được cung cấp từ quá

trình trao đổi chất (chủ yếu là quá trình hô hấp) Hấp thụ chủ động các chấtkhống là do màng sinh chất là màng sống cĩ tính chọn lọc

* Tóm lại: Sự khác nhau giữa hai cơ chế là: Cơ chế thụ động chủ yếu theo cơ

chế khuếch tán và không cần năng lượng Cơ chế chủ động là cơ chế hấp thụ cácchất ngược chiều Građen nồng độ đòi hỏi có năng lượng và đôi khi có cả chấttrung gian (chất mang)

II Vai trò của các nguyên tố khoáng đối với thực vật

Các nguyên tố dinh dưỡng khống thiết yếu gồm khống đa lượng, vi lượng và

1 Vai trò của các nguyên tố đại lượng: (N, P, K, Mg, Ca, S,…)

Các nguyên tố đại lượng đĩng vai trị cấu trúc trong tế bào, là thành phần của

các đại phân tử trong tế bào (prơtêin, lipit, axit nuclêic,…) Các nguyên tố đại lượngcịn ảnh hưởng đến tính chất của hệ thống keo trong chất nguyên sinh như: điện tích

bề mặt, độ ngậm nước, độ nhớt và độ bền vững của hệ thống keo

- Vai trò cấu trúc trong tế bào (trừ K)

- Là thành phần cấu tạo nên các đại phân tử trong tế bào: prôtêin, lipit,axit nuclêic,… Các nguyên tố khoáng còn ảnh hưởng tính chất hệ thống keo trongchất nguyên sinh: Diện tích bề mặt; độ ngậm nước; Độ nhớt và độ bền vững của hệthống keo

- N là thành phần của prôtêin, axit nuclêic và nhiều chất hữu cơ khác Cây

sử dụng dạng: NH4+ và NO3

P là thành phần của axit nuclêic, ATP, photpholipit, cơenzim, cần cho nở

hoa, đậu quả, phát triển rễ Cây sử dụng dạng: H2PO4- và PO4

K có vai trò chủ yếu trong việc cân bằng nước và ion trong tế bào, tham

gia hoạt hóa enzim, mở khí khổng, Cây sử dụng dạng: K+

- Mg là thành phần của chất diệp lục, hoạt hĩa các enzim Cây sử dụng

dạng: Mg+2

- Ca là thành phần quan trọng của tế bào (thành phần của tế bào và màng tế

bào), tham gia hoạt hóa enzim Cây sử dụng dạng: Ca+2

- S là thành phần của prôtêin Cây sử dụng dạng: SO4-2

2 Vai trò của các nguyên tố vi lương và siêu vi lượng

Các nguyên tố vi lượng chứa rất nhỏ trong tế bào: 100 mg/ 1kg chất khô củacây:

- Gồm các nguyên tố: Fe, Mn, B, Cl, Zn, Cu, Mo (Molipđen), Ni,…

- Là thành phần không thể thiếu được ở hầu hết các Enzim

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

- Liên kết với các chất hữu cơ tạo thành hợp chất hữu cơ – kim loại Hợpchất này có vai trò rất quan trọng trong quá trình trao đổi chất Cụ thể: Cu trongxitơcrom; Fe trong EDTA (êtylen đimetyl têtra axêtic) Co trong vitamin B12, Các nguyên tố siêu vi lượng: vàng (Au), bạc (Ag), platin (Pt), thủy ngân (Hg),iốt (I), cĩ trong đất và trong cây rất ít: nhỏ hơn 10-6, chưa xác định rõ vai trịnhưng khi nuơi cấy mơ nhiều trường hợp vẫn phải đưa một số nguyên tố vào

III Nguồn cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng khống cho cây

1 Đất là nguồn chủ yếu cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng khống cho cây.

Các muối khống trong đất tồn tại ở hai dạng: khơng hịa tan hoặc dạng hịatan (dạng ion)

Rễ cây chỉ hấp thụ được các muối khống ở dạng hịa tan Sự chuyển hĩamuối khống từ dạng khơng hịa tan sang dạng hịa tan chịu ảnh hưởng bởi nhiềuyếu tố mơi trường khác nhau: hàm lượng nước, độ thống (lượng ơxi), độ pH, visinh vật đất, tất cả các yếu tố này lại chịu ảnh hưởng của cấu trúc đất

2 Phân bĩn cho cây trồng

Là nguồn quan trọng cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây trồng

IV Vai trò của nitơ đối với thực vật

1 Nguồn nitơ cho cây

Thực vật chỉ hấp thụ được hai dạng nitơ trong đất là NO3- và NH4- Có bốnnguồn chính cung cấp hai dạng nitơ trên trong đất:

- Nguồn vật lý – hoá học: Sự phóng điện trong cơn giông cĩ sấm sét và

mưa đã ôxi hoá N2 trong khí quyển (chiếm khoảng 80%) thành nitrat (NO3- ) khiđiều kiện nhiệt độ và áp suất cao Lưu ý, Nitơ trong NO và NO2 trong khí quyển làrất độc hại đối với cơ thể thực vật

N2 + O2 → 2NO + O2 → 2NO2 + H2O → HNO3 → H+ = NO3

Quá trình cố định nitơ thực hiện bởi các nhóm vi khuẩn tự do (vi khuẩn

lam Cyanobacteria cĩ nhiều ở ruộng lúa) và vi khuẩn sống cộng sinh (các vi khuẩn chi Rhizobium tạo nốt sần ở rễ cây họ Đậu): vi khuẩn cố định nitơ cĩ một loại enzim đặc biệt là nitrơgenaza cĩ khả năng bẻ gảy ba liên kết cộng hĩa trị bền vững giữa

hai nguyên tử N, để N liên hết với H tạo thành NH3 thì cây mới đồng hĩa được: N2

→ N2H2 → N2H4 →2 NH3 Trong mơi trường nước NH3 chuyển hĩa thành NH4+Các

vi khuẩn cộng sinh cĩ thể cố định hàng trăm kg NH4+ /ha/năm; trong khi các vikhuẩn tự do cĩ thể cố định hàng chục kg NH4+

- Quá trình phân giải các nguồn nitơ hữu cơ trong đất được thực hiện bởi

các vi khuẩn trong đất (vi sinh vật đất khống hĩa) biến đổi nitơ thành nitơkhống: NH4+ và NO3- Nguồn prơtêin từ xác động, thực vật, vi sinh vật trong đất sẽ

bị một nhĩm vi sinh vật phân giải tiếp tục thành NH3 theo các bước sau:

Prơtêin → pơlypeptit → peptit → axi amin → -NH2 → NH3

- Nguồn nitơ do con người trả lại cho đất sau thu hoạch bằng phân bón

Lưu ý: NO3- trong đất vẫn cĩ thể bị mất đi do quá trình biến đổi thành N2

2 Vai trò của nitơ đối với đời sống thực vật

- Vai trị về cấu trúc: Nitơ có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự sinh

trưởng, phát triển của cây trồng và do đó nó sẽ quyết định năng suất và chấtlượng thu hoạch Nitơ tham gia vào thành phần của hầu hết các chất trong câynhư: prôtêin, axit nuclêic, sắc tố quang hợp, cơenzim, các chất dự trữ năng lượng(ATP ADP), các chất điều hóa sinh trưởng Nếu thiếu Nitơ sẽ làm giảm quá trìnhtổng hợp prơtêin, từ đĩ sinh trưởng của các cơ quan bị giảm, lá xuất hiện màu vàngnhạt Màu vàng xuất hiện trước khi lá già là do sự huy động và dịch chuyển các iontrong cây

- Vai trị điều tiết: Nitơ là thành phần cấu tạo của prơtêin-enzim, cơenzim và

ATP Vì vậy nitơ tham gia vào các quá trình trao đổi chất và năng lượng, quyếtđịnh toàn bộ các quá trình sinh lý của cây trồng thơng qua hoạt động xúc tác,cung cấp năng lượng và điều tiết trạng thái ngậm nước của các phân tử prơtêin trong

tế bào chất

Vậy: Nitơ vừa có vai trò cấu trúc, vừa tham gia trong các quá trình trao đổi

chất và năng lượng Nitơ có vai trò quyết định đến toàn bộ các quá trình sinh lý

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

V Quá trình cố định nitơ khí quyển

1 Quá trình cố định nitơ trong khí quyển

Là quá trình khử nitơ của khí quyển thành dạng nitơ amôni: N2 NH4+ thực

hiện bởi các vi khuẩn tự do (Azotobacter, Anabaena, Clostridium, Nostoc, .) và các vi khuẩn cộng sinh (Rhizobium trong nốt sần rễ cây họ đậu; Anabaena azollae trong cây dương xỉ; bèo hoa dâu Azolla) nhờ cĩ enzim nitrơgenaza và lực

khử mạnh (Fred-H2, FAD-H2, NAD-H) theo sơ đồ sau:

N  N 2H NH=NH 2H NH2 – NH2 2H

2NH3 Lưu ý: các vi khuẩn tự do cĩ thể cố định hàng chục kg NH4+/ha/năm, cịn các

vi khuẩn cộng sinh cĩ thể cố định hàng trăm kg NH4+/ha/năm

2 Điều kiện

- Có các lực khủ mạnh với thế năng khử cao (NAD, FADH)

- Được cung cấp đủ năng lượng ATP và có sự tham gia của nguyên tố vilượng (Mg)

- Có sự tham gia của enzim nitrôgenaza

- Thực hiện trong điều kiện kị khí (yếm khí)

3 Vai trò

Là nguồn cung cấp nitơ chủ yếu cho thực vật

Góp phần bổ sung nguồn đạm mà cây đã hấp thu cho đất

VI Quá trình biến đổi nitơ trong cây

1 Quá trình khử NO 3 - (quá trình khử nitrát hay quá trình Amơn hĩa) NO 3

- Quá trình khử NO3- theo các bước sau:

* NO3- (nitrat) + NAD(P)H + H+ +2e-  NO2-(nitrit) + NAD(P)+ + H2O

* NO2- + 6 Feređoxin khử + 8H+ + 6 e-  NH4+ (amơni) + 6 Feređoxinơxi hĩa+ 2H2O

Trong cây luơn luơn tồn tại ba dạng: -NH2 , NH3 , NH4+

Quá trình hô hấp của cây tạo ra các axit ( R- COOH ) và nhờ quátrình trao đổi nitơ các axit này có thêm gốc NH2 để hình thành các axitamin

Từ các axit amin Amin hóa hình thành 20 loại axit amin trong môthực vật và từ các axit amin này hình thành các loại prôtêin, hợp chất thứcấp khác của thực vật

- Các phảm ứng:

* Amin hĩa:

Axit piruvic + NH3 + 2H+  Alanin + H2OAxit  xêtôglutaric + NH3 + 2H+  axit Glutamic + H2OAxit fumaric + NH3  Aspactic

Axit ôxalô axêtic + NH + 2H+  Aspactic + H O

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

Axit glutamic + Axit piruvic  Alanin + Axit  xêtôglutaric

* Hình thành amit:

Axit glutamic + NH3 + 2H+  Glutamin + H2O

Axit amin dicacboxilic + NH3  amit

Sự hình thành amit cĩ ý nghĩa sinh học rất quan trọng:

- Đĩ là cách giải độc NH3 tốt nhất (chất này tích lũy lại gây độc cho

và nitơ trong cây Cụ thể: khi có ánh sáng thích hợp  quá trình quang hợp diễn

ra mạnh mẽ, đòi hỏi một lượng nước lớn, kéo theo sức hút khoáng.

2 Nhiệt độ

Nhiệt độ của đất ảnh hưởng rất lớn đến sự hút khoáng của rễ cây: Tronggiới hạn nhiệt độ (20 – 40oC) khi nhiệt độ tăng ở một giới hạnh nhất định thìcường độ hút khoáng tăng Khi hiệt độ cao (40 – 50oC) thì cường độ hút khoánggiảm do hệ thống lông hút bị biến tính và chết

Nguyên nhân: Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hô hấp (quátrình sinh năng lượng, chất trung gian cung cấp cho quá trình hấp thụ chủ độngcác chất khoáng và nitơ)

Cơ chế: Nhiệt độ làm ảnh hưởng chủ yếu lên các quá trình liên kết giữacác phân tử trong chất nguyên sinh với các nguyên tố khoáng

3 Độ ẩm đất

- Độ ẩm liên quan chặt chẽ đến quá trình trao đổi chất khống và nitơ.

Hàm lượng nước tự do trong đất cao sẽ giúp hoà tan muối khoáng, các ionkhoáng sẽ dễ được hấp thu

Các ion hòa tan dễ dàng hấp thụ theo dòng nước

- Độ ẩm đất cao sẽ giúp hệ rễ phát triển tốt, làm tăng diện tích tiếp xúc của rễvới các phân tử keo đất  quá trình hút bám trao đổi các chất khống và nitơ giữarễ và đất được tăng cường

4.Độ pH của đất

Tuỳ theo độ pH của đất mà rễ cây hút loại ion nào Nếu pH của đất nhỏ(axit) thì ion H+ nhiều đã thay thế các nguyên tố dinh dưỡng trên bề mặt keođất, nên các nguyên tố dinh dưỡng ở trạng thái tự do đễ bị rửa trôi, vì thế người

ta nói “đất chua là đất nghèo dinh dưỡng” Khi pH thấp cây hút các anion (NO3-,

PO43-, Cl-, ) Nếu pH của đất lớn (bazơ) thì cây hút các cation (K+, NH4+, Ca2+,

Mg2+ ,

Tóm lại: pH là nhân tố quan trọng với sự trao đổi khoáng và nitơ:

Quyết định hàm lượng các nguyên tố khoáng trong đất

Aûnh hưởng đến sự hấp thu các chất khoáng hịa tan

Aûnh hưởng đến các chất hút bám trên bề mặt keo đất

pH từ 6.0 – 6.5 là phù hợp cho hút khoáng của cây

Xung quanh vùng rễ có hệ vi sinh vật hoạt động phân hủy các chất hữu cơ thành các chất vơ cơ; các chất khó tan thành các chất dễ tan giúp cho cây trao đổi thuận lợi nên pH phù hợp ở vùng rễ là trung tính.

Độ pH của môi trường đất nếu vượt quá giới hạn sinh lý (quá kiềm hay quá axit) thì mô rễ, đặc biệt là lông hút bị hại và sự hút khoáng sẽ bị ức chế.

5 Độ thoáng khí (nồng độ CO 2 , O 2 trong đất)

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

- Nồng độ O2 trong đất cao giúp cho hệ rễ hô hấp mạnh tạo nên áp suất

thẩm thấu cao để hút nước và muối khoáng (Sức hút các chất khoáng đạt mức cao nhất ở môi trường có nồng độ ôxy từ 2 – 3%; nồng độ ôxy dưới 2% thì tốc độ hút khoáng giảm)

- Hoạt động của hệ rễ trong môi trường thống khí của đất liên quan chặtchẽ với quá trình hấp thụ khoáng và nitơ

VII Bón phân hợp lý cho cây trồng

1 Lượng phân bón hợp lý

Lượng phân bón hợp lý phải căn cứ vào các yếu tố sau:

- Nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng (lượng chất dinh dưỡng để hình thànhmột đơn vị thu hoạch), nhu cầu này thay đổi theo thời kỳ, loại cây trồng

- Khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất là độ màu mỡ của đất và tùyvào loại đất

- Hệ số sử dụng phân bón: là tỷ lệ lượng chất dinh dưỡng mà cây có khảnăng lấy đi so với lượng phân bón được bón vào đất

Ví dụ: Hãy tính lượng phân bĩn cần thiết để cĩ một thu hoạch 15 tấn chất khơ /ha.

Biết rằng: nhu cầu dinh dưỡng của lúa là 14g nitơ/kg chất khơ, lượng chất dinhdưỡng cịn lại trong đất bằng 0, hệ số sử dụng phân bĩn của nitơ là 60%

→ Cách tính: lượng nitơ cần bĩn ( 14 x 15 x 1000 x 100 )/60 = 350000gnitơ /ha

= 350kg nitơ/ha Dựa vào các yếu tố này có thể tính được lượng phân bón cần thiết cho mộtthu hoạch định trước

2 Thời kỳ bón phân

Căn cứ vào các giai đoạn trong quá trình sinh trưởng của mỗi loại câytrồng:

Mỗi thời kỳ sinh trưởng cây trồng cần các chất dinh dưỡng khác nhauvới lượng bón khác nhau

Cần nhận biết các thời điểm bón phân căn cứ vào dấu hiệu bên ngoàicủa lá

3 Cách bón phân

- Bĩn phân qua rễ (bĩn vào đất): Cơ sở sinh học của cách bĩn phân này là

dựa vào khả năng hấp thụ các ion khống của rễ từ đất Cách bĩn phân qua rễ gồm:

- Bón lót (bón trước khi trồng) nhầm cung cấp chất dinh dưỡng cho sựsinh trưởng ban đầu của cây

- Bón thúc (bón trong quá trính sinh trưởng của cây): Bón nhiều lầnvừa thỏa mãn nhu cầu, vừa tránh lãng phí do bị rửa trôi

- Bón phân qua lá (phun lên lá): Cơ sở sinh học của cách bĩn phân này là

sự hấp thụ các ion khống qua khí khổng Dung dịch bĩn phân qua lá phải cĩ nồng

độ các ion khống thấp và chì bĩn phân qua lá khi trời khơng mưa và nắng khơngquá gay gắt Đây là phương pháp tiết kiệm nhất và hiệu quả nhanh nhất

4 Loại phân bón

Phải dựa vào từng loại cây trồng và giai đoạn sinh trưởng và phát triểncủa cây Ví dụ cây lấy củ bĩn nhiều P, K; cây lấy lá bĩn nhiều N

5 Bĩn phân và mơi trường

Khi lượng phân bĩn vượt quá mức tối ưu, cây sẽ khơng hấp thụ hết Lượngphân bĩn dư sẽ làm xấu tính chất vật lý, hĩa học của đất, đồng thời lượng phânbĩn dư sẽ bị rửa trơi bởi nước mưa xuống các thủy vực, gây ơ nhiễm nguồn nước

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Các nguyên tố khống được hấp thụ từ đất vào cây theo những cách nào?

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

3 Tại sao nĩi các nguyên tố vi lượng lại chỉ cần một lượng rất nhỏ đối với

thực vật?

4 Tại sao nĩi quá trình hấp thụ các chất khống và nước cĩ liên quan chặt

chẽ với quá trình hơ hấp của rễ?

5 Nêu vai trị của nitơ đối với đời sống thực vật.

6 Nêu quá trình cố định nitơ trong khí quyển và vai trị của nĩ.

7 Nêu vai trị của quá trình khử NO3- và quá trình đồng hĩa NH3 trong cây

8 Hãy nêu ảnh hưởng của ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm của đất đến qúa trình

hấp thụ các chất khống và nitơ

9 Giải thích tại sao đất chua lại nghèo dinh dưỡng?

10 Tại sao trồng cây người ta thường xới đất tơi xốp dưới gốc cây?

QUANG HỢP

* Phương trình đầy đủ của quang hợp:

NL ánh sáng

6 CO2 + 12 H2O Hệ sắc tố C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

* QH: Là quá trình hệ sắc tố cây xanh hấp thu năng lượng ánh sáng và sử

dụng năng lượng này để tổng hợp chất hữu cơ (đường glucôzơ) từ chất vô cơ(H2O và CO2)

- Về năng lượng: QH là qúa trình thực vật nhờ hệ sắc tố của mình đã biến

đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng hoá học dự trữ trong cáchợp chất hữu cơ

- Về bản chất hoá học: QH là qtr ôxi hoá khử, trong đó H2O bị ôxi hoá và

I Vai trò của quang hợp

1 Tạo chất hữu cơ

Quang hợp tạo ra toàn bộ chất hữu cơ trên trái đất từ các chất vô cơ, nóquyết định toàn bộ cuộc sống của con người và sinh vật trên trái đất Vì sảnphẩm của quang hợp là nguồn thức ăn cho mọi sinh vật kể cả con người (trừ một

số rất ít vi sinh vật hĩa dưỡng), bên cạnh cịn là nguồn nguyên liệu cho cơngnghiệp, dược liệu chữa bệnh cho con người

2 Tích luỹ năng lượng

Năng lượng sử dụng cho quá trình sống của sinh vật đều được biến đổi từnăng lượng ánh sáng mặt trời (năng lượng lượng tử) nhờ quang hợp: biến năng

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

lượng vật lý thành năng lượng hoá học dự trữ trong các hợp chất hữu cơ dướidạng ATP duy trì hoạt động sống của sinh giới

3 Quang hợp giữ trong sạch bầu khí quyển

Nhờ quang hợp mà tỷ lệ CO2 và O2 khí quyển được cân bằng (CO2 =0.03% , O2 = 21%) Giải phĩng O2 là dưỡng khí cho sinh vật hiếu khí, đồng thờihấp thụ CO2 gĩp phần ngăn chặn hiệu ứng nhà kính

Theo tính tốn dựa trên phương trính quang hợp hàng năm thực vật cố địnhmột lượng cacbon rất lớn 2.1012 tấn CO2 thải ra khí quyển 13.1010 tấn O2 quaquang hợp

II Bộ máy quang hợp

1 Lá – cơ quan quang hợp

Lá có các đặc điểm cơ bản sau để phù hợp với chức năng quang hợp:

a Hình thái:

- Dạng bản mỏng, diện tích bề mặt lớn giúp hấp thụ được nhiều tai sáng,trong biểu bì của lá cĩ khí khổng giúp CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lụclạp

- Luôn hướng bề mặt lá luôn vuông góc với tia sáng mặt trời để nhậnnhiều ánh sáng nhất

- Khí khổng: để trao đổi khí và hơi nước khi quang hợp

2 Lục lạp – bào quan thực hiện chức năng quang hợp

* Thành phần hoá học của lục lạp bao gồm: H 2 O – 72%, chất khô – 25% Trong chất khô, prôtêin: 30 – 45 %, lipit: 20 – 40% còn lại là cacbonhyđrat và chất khoáng Các nguyên tố khoáng thường gặp trong lục lạp là: Fe ( 80% Fe trong lá nằm trong lục lạp ), sau đó l2 Zn, Cu, K, Mg, Mn, Trong lục lạp có nhiều vitamin A, D, E, K Lục lạp chứa trên 30 loại enzim khác nhau, chủ yếu là enzim thuỷ phân, enzim ôxi hoá- khử.

Lục lạp cĩ cấu trúc thích ứng với việc thực hiện hai pha của quang hợp:

- Màng kép bao bọc xung quanh

- Cấu trúc hạt (hạt grana): Gồm các tilacơit chứa hệ sắc tố quanghợp, trung tâm phản ứng và các chất truyền điện tử – pha sáng

- Cấu trúc cơ chất (chất nền hay strơma): dạng keo lỏng cĩ độ nhớtcao, trong suốt, chứa một lượng lớn enzim cacbôxi hoá nhầm thực hiện

các phản ứng hoá học – pha tối

3 Hệ sắc tố quang hợp

a Các nhóm sắc tố

- Nhóm sắc tố chính – nhĩm sắc tố lục (diệp lục hay clorophyl)

làm cho lá cĩ màu lục là do các tia sáng màu lục khơng được diệp lục hấpthụ và phả chiếu lại vào mắt ta làm cho ta thấy lá cĩ màu lục

+ Clorophyl a: C55H72O5N4Mg lá màu xanh đậm, cĩ vai trịchính là sắc tố thực hiện quang hợp tạo NADPH Quang phổ hấp thụ 700 nm

+ Clorophyl b: C55H70O6N4Mg lá cĩ màu xanh nhạt, cĩ vai trị

là sắc tố phụ thực hiện quang phân ly nước Quang phổ hấp thụ là 680nm

- Nhóm sắc tố phụ – nhĩm sắc tố vàng (carôtenôit)

+ Carôten: C40H56 màu cà rốt, cĩ vai trị là sắc tố phụ truyền

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

+ Xantôphyl: C40H56On (n: 1  6) tạo nên mào đỏ, da cam,vàng của lá, quả (màu đỏ của quả gấc chín), củ (màu vàng của củ càrốt), cĩ vai trị thực hiện quang phân ly nước Quang phổ hấp thụ là

446 nm

- Nhĩm sắc tố của thực vật bậc thấp – nhĩm sắc tố xanh ở tảo

(phicobitin) nhĩm này cĩ khả năng hấp thụ vùng ánh sáng lục và vàng Chúngnhận lượng tử ánh sáng rồi chuyển đến cho clorophyl Nhĩm sắc tố này cĩ trongtảo là một sự thích nghi trong quá trình tiến hĩa của thực vật ở nước

+ Phicoerithin C34H47N4O8 hấp thu quang phổ 550 nm

+ Phicoxianin C34H42N4O9 hấp thu quang phổ 612 nm

- Ngồi ra cịn cĩ các sắc tố dịch bào – nhĩm antơxian cá màu đỏ, xanh,tím,

b Vai trò của các nhóm sắc tố trong quang hợp

- Nhóm clorophyl:

+ Diệp lục hấp thụ ánh sáng chủ yếu vùng đỏ, xanh tím + Chuyển năng lượng thu nhận được từ phôton ánh sáng đếnquá trình quang phân ly nước vá các phản ứng quang hoá để tạo nên ATP và

NADPH (Nicơtin amit ađênin điniclêơtit phơtphat dạng khử)

- Nhóm carôtenôit: sau khi hấp thụ ánh sáng thì truyền năng lượng

thu được cho clorôphyl, lọc ánh sáng và bảo vệ diệp lục

Carơtenơit  Diệp lục b  Diệp lục a  Diệp lục a ở trung tâm phản ứng

P700

- Nhĩm phicobitin: Hấp thụ ánh sáng ở vùng sĩng ngắn (lục và vàng)

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Nêu vai trị của quá trình qung hợp

2 Nêu các đặc điểm về hình thái, cấu trúc của lá phù hợp với chức năng

quang hợp 3 Nêu đặc điểm cấu trúc của hạt, chất nền trong lục lạp lien quan đến

việc thực hiện pha sáng, pha tối của quang hợp

4 Những cây lá màu đỏ có quang hợp hay không? Tại sao?

5 Hãy tính lượng CO2 hấp thụ và lượng O2 giải phóng của 1ha rừng chonăng suất 15 tấn sinh khối trong năm

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

QUANG HỢP Ở CÁC NHĨM THỰC VẬT

I Khái niệm về hai pha của quang hợp

- Pha sáng:

+ Quá trình ôxi hoá nước nhờ năng lượng ánh sáng

+ Các phản ứng cần ánh sáng, phụ thuộc vào cường độ ánh sáng

 Hình thành ATP, NADPH, giải phóng ôxi

- Pha tối:

+ Khử CO2 nhờ ATP và NADPH do pha sáng cung cấp

+ Các phản ứng không cần ánh sáng mà phụ thuộc vào nhiệt độ

 Hình thành hợp chất hữu cơ (glucôzơ)

II Quang hợp ở các nhóm thực vật

- Nguyên liệu tham gia: H2O, ADP, NADP

- Sản phẩm tạo thành: O2, ATP, NADPH

2H2O  4H+ + 4e- + O2

+ Phôtphorin hoá quang hoá tạo ATP

3 ADP + 3 Pi  3 ATP + Tổng hợp NADPH: 2 NADP + 4 H+  2 NADPH

- Phương trình của pha sáng:

12H2O + 18ADP + 18P vô cơ + 12NADP+  18ATP + 12NADPH + 6O2

2 Pha tối

a Khái niệm pha tối: Là quá trình khử CO2 nhờ ATP và NADPH (đượchình thành ở pha sáng) để tạo ra các hợp chất hữu cơ (C6H12O6), diễn ra ở chất nền(strơma) của lục lạp:

- Nơi diễn ra: Cơ chất của lực lap (strơma)

- Điều kiện: enzim

- Nguyên liệu tham gia: CO2, ATP, NADPH

- Sản phẩm tạo thành: glucơzơ và chất hữu cơ

b Quá trình cố định CO2 ở ba nhóm thực vật

* Con đường cố định CO 2 ở thực vật C 3 – Chu trình Canvin-Benson

- Điều kiện môi trường của chu trình: Khí hậu ơn hịa Nồng độ CO2, O2,nhiệt độ, ánh sáng bình thường

- Chu trình Canvin-Benson chia thành 3 giai đoạn:

+ Cố định CO2: giai đoạn cacbơxil hĩa

3 RiDP + 3 CO2  6 APG + Giai đoạn khử APG thành AlPG (alđêhyt phơtphoglixêric 1,5điphơtphat) cĩ sự tham gia của 6 ATP và 6NADPH

6 APG  6 AlPG+ Giai đoạn tái sinh chất nhận ban đầu (RiDP) và tạo đường với sựtham gia của 3 ATP

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

- Các cây đại diện: gồm từ các lồi rêu đến các cây gỗ cao to trong rừng,

phân bố khắp nơi trong trái đất: Lúa, đậu, khoai, sắn, các loại rau và hầu hết cáccây trồng

- Chất nhận CO2 đầu tiên là RiDP (C5H8O5P2)- Ribulozơ 1,5 Diphotphat

- Sản phẩm đầu tiên tạo ra là: APG (Axit photpho glyxêric- C3H5O4P)

- Enzim xúc tác cố định CO2 là RDP- cacbôxilaza

- Quá trình cố định CO2 xảy ra vào ban ngày

- Không gian xảy ra quá trình cố định CO2: chỉ có một loại lục lạp và chỉxảy ra ở tế bào mô giậu

- Ý nghĩa:

+ Chu trình quang hợp cơ bản của thực vật

+ Là chu trình khử CO2 duy nhất để tạo ra sản phẩm trong thế giới thựcvật

+ Tạo nhiều sản phẩm sơ cấp của quang hợp là chất hữu cơ, đĩ lànguyên liệu để tổng hợp axit amin, prơtêin

* Con đường cố định CO 2 ở thực vật C 4 – Chu trình Hatch-Slack

- Điều kiện môi trường: Ánh sáng cao, nhiệt độ cao, nồng độ CO2 thấp,nồng độ O2 cao của vùng nhiệt đới

- Các cây đại diện thường thấy ở các vây nhiệt đới và cận nhiệt đới: ngô,mía, kê, cỏ gừng, cao lương, rau dền,

-Chất nhận CO2 đầu tiên là PEP -Photpho ênol piruvat

-Sản phẩm đầu tiên tạo ra là: AOA (Axit Ôxalôaxêtic)

- Enzim xúc tác cố định CO2 là PEP-cacbôxilaza và RDP- cacbôxilaza

- Quá trình cố định CO2 xảy ra vào ban ngày

- Không gian xảy ra quá trình cố định CO2: Có hai loại lục lạp: lục lạp ở tếbào mô giậu và lục lạp ở tế bào bao bó mạch Quá trình xảy ra ở hai loại tế bàotrên

- Thực vật C4 cĩ các ưu việt hơn thực vật C3: Cường độ quang hợp cao hơn,điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bảo hĩa áng sáng cao hơn, nhu cầu nước thấp hơn,thốt hơi nước thấp hơn Do đĩ năng suất thực vật cây C4 cao hơn thực vật cây C3

- Ý nghĩa:

+ Cĩ sự phân cơng đặc biệt trong việc thực hiện chức năng quang hợp củacây C4

+ Hoạt động quang hợp mạnh và cĩ hiệu quả, năng suất sinh học rất cao

* Con đường cố định CO 2 ở thực vật CAM (Crassulaceae axit Metabolism – trao đổi axit ở họThuốc bỏng)

- Điều kiện môi trường: sa mạc, khô hạn kéo dài

- Các cây đại diện: Cây mọng nước như cây thuốc bỏng, xương rồng, dứa,thanh long, Để tránh mất nước do thốt hơi nước, khí khổng các loại cây nàyđĩng lại vào ban ngày và mở vào ban đêm Nên giai đoạn cố định CO2 xảy ra vàoban đêm cịn giai đoạn tái cố định CO2 xảy ra vào ban ngày, lúc khí khỏng đĩng

-Chất nhận CO2 đầu tiên là PEP -Photphoênol piruvat

-Sản phẩm đầu tiên tạo ra là: AOA (Axit Ôxalôaxêtic)

- Enzim xúc tác cố định CO2 là PEP-cacbôxilaza và RDP- cacbôxilaza

- Quá trình cố định CO2 xảy ra vào ban đêm

- Không gian xảy ra quá trình cố định CO2: chỉ có một loại lục lạp và chỉxảy ra ở tế bào mô giậu

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễn Ngọc Hải

phẩu lạp ở tế bào mơ

giậu, mơ khuyết

- Lá bình thường

lạp ở tế bào mơgiậu và tế bào bao

bĩ mạch

- Lá bình thường

lạp ở tế bào mơgiậu

- Lá mọng nước

Cường độ quang

hợp

10 – 30mgCO2/dm2/giờ

30 – 60mgCO2/dm2/giờ

10 – 15mgCO2/dm2/giờ

Điểm bù ánh

sáng

Thấp: 1/3 ánh sángmặt trời tồn phần

Năng suất sinh

học

Trung bình Cao gấp đơi cây C3 Thấp

Điều kiên khí

hậu

Lồi đặc trưng Cây họ đậu, củ cải,

lúa, thuốc lá,

Mía, ngơ, lúamiến, rau dền,

Xương rồng, thuốcbỏng,

Sản phẩm đầu

tiên

ban đêm

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Nêu vai trị của pha sáng trong quang hợp

2 Phân tích sự giống nau và khác nhau giữa các chu trình cố định CO2 của

ba nhĩm thực vật

3 Giải thích sự xuất hiện của các con đường cố định CO2 ở thực vật C4 vàCAM

ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP

I Nồng độ CO 2

- CO2 trong khí quyển (CO2 trong tự nhiên trung bình 0,03%) là nguồncung cấp cacbon cho QH Đất là nguồn cung cấp CO2 cho khơng khí CO2 trongđất chủ yếu là do hơ hấp của vi sinh vật và của rễ cây tạo nên

- Nồng độ CO2 quyết định cường độ của quá trình QH (pn) Nồng độ CO2

thấp nhất mà cây quang hợp được là 0,008 – 0,01% Nếu dưới ngưỡng đĩ thì câyquang hợp rất yếu hay cĩ thể khơng xảy ra Khi tăng nồng độ CO2 lúc đầu quanghợp tăng theo tỷ lệ thuận, sau đĩ tăng chậm cho đến trị số bão hịa CO2 Khi vượtquá trị số đĩ thì quang hợp giảm

- Điểm bù CO2: Nồng độ CO2 tối thiểu để cường độ QH và cường độ hôhấp bằng nhau

- Điểm bão hoà CO2: Nồng độ CO2 để cường độ QH đạt cao nhất Điểmbão hĩa cịn tùy thuộc vào cường độ chiếu sáng, nhiệt độ và các điều kiện khác

- Ý nghĩa ứng dụng:

+ Tùy từng loại cây mà điểm bù CO2 cĩ thay đổi

+ Cây C4 và cây CAM cĩ điểm bù thấp (5ppm)+ Cây C3 cĩ điểm bù cao (40 – 60 ppm)

+ Tăng hàm lượng CO2 cho quang hợp bằng cách: Bĩn phân hữu cơ,tăng cường xới đất, xây dựng hệ thống ống dẫn khí CO2 từ nhà máy ra cách đồng

* Từ điểm bão hoà nếu tăng nồng độ CO 2 thì QH không tăng mà có xu hướng giảm dần.

* Trong điều kiện bình thường sản phẩm QH tạo ra gấp 20 lần so với nhu cầu của cây.