giúp học sinh ôn tập tốt hơn rền luyện kĩ năng để sẵn sàng trước các kì thi. chúc các em thành công..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Trang 1PHẦN II- NỘI DUNG
CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT
I - TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT
A HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
- Trao đổi nước ở thực vật bao gồm:
+ Quá trình hấp thụ nước ở rễ
+ Quá trình vận chuyển nước từ rễ lên lá
+ Quá trình thoát hơi nước từ lá ra ngoài không khí
Ba quá trình này, trong điều kiện bình thường, hoạt động nhịp nhàng, liên tục, liên hệ khăng khítvới nhau, tạo nên trạng thái cân bằng nước cần thiết cho sự sống của thực vật
1 Quá trình hấp thụ nước ở rễ
- Thực vật thuỷ sinh hấp thụ nước từ môi trường xung quanh qua bề mặt các tế bào biểu bì của toàn cây
- Thực vật trên cạn hấp thụ nước 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
Quá trình hấp thụ nước ở rễ xảy ra theo ba giai đoạn kế tiếp nhau:
1.1 Giai đoạn nước từ đất vào lông hút
Để hấp thụ nước, tế bào lông hút có ba đặc điểm cấu tạo và sinh lí phù hợp với chức năng nhận nước từ đất:
- Thành tế bào mỏng, không thấm cutin
- Chỉ có một không bào trung tâm lớn
- Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp của rễ mạnh
Vì vậy các dạng nước tự do và dạng nước liên kết không chặt từ đất được lông hút hấp thụ mộtcách dễ dàng nhờ sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu (từ áp suất thẩm thấu thấp đến áp suất thẩm thâucao),hay nói một cách khác,nhờ sự chênh lệch về thế nước (từ thế nước cao đến thế nước thấp)
1.2 Giai đoạn nước từ lông hút vào mạch gỗ (mạch xilem) của rễ
Sau khi vào tế bào lông hút, nước vận chuyển một chiều qua các tế bào vỏ, nội bì vào mạch gỗcủa rễ do sự chênh lệch sức hút nước theo hướng tăng dần từ ngoài vào trong giữa các tế bào
Có hai con đường vận chuyển nước từ lông hút vào mạch gỗ:
- Qua thành tế bào và các gian bào đến dải Caspary ( Con đường vô bào - Apoplats )
- Qua phần nguyên sinh chất và không bào ( Con đường tế bào - Symplats )
1.3 Giai đoạn nước bị đẩy từ mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của thân
Nước bị đẩy từ rễ lên thân do một lực đẩy gọi là áp suất rễ Có hai hiện tượng minh hoạ áp suất rễ:Hiện tượng rỉ nhựa và hiện tượng ứ giọt
Úp cây trong chuông thuỷ kín, sau một đêm, ta sẽ thấy các giọt nước ứ ra ở mép lá qua thuỷkhổng Như vậy mặc dù không khí trong chuông thuỷ tinh đã bão hoà hơi nước, nước vẫn bị đẩy từmạch gỗ của rễ lên lá và không thoát được thành hơi nên ứ thành các giọt
2 Quá trình vận chuyển nước ở thân
- Đặc điểm của con đường vận chuyển nước từ rễ lên lá: Nước được chuyển từ mạch gỗ của rễ lênmạch gỗ của lá Con đường này dài ( có thể tình bằng mét ) và nước vận chuyển chủ yếu qua mạchdẫn do lực đẩy của rễ, lực hút của lá và không bị cản trở, nên nước được vận chuyển với vận tốc lớn
- Điều kiện để nước có thể vận chuyển ở con đường này: Đó là tính liên tục của cột nước, nghĩa làkhông có bọt khí trong cột nước
- Cơ chế đảm bảo sự vận chuyển của cột nước: Lực cố kết giữa các phân tử H2O phải lớn cùng vớilực bám của các phân tử H2O với thành mạch phải thắng được lực trướng ( trọng lượng cột nước )
3 Quá trình thoát hơi nước ở lá
Trang 2- Con đường thoát hơi nước ở lá: Có hai con đường:
+ Con đường qua khí khổng:
- Vận tốc lớn
- Được điều chỉnh bằng việc đóng, mở khí khổng
+ Con đường qua bề mặt lá-qua cutin :
- Vận tốc nhỏ
- Không được điều chỉnh
4 Cơ sở khoa học của việc tới nước hợp lý cho cây trồng
- Cân bằng nước và vấn đề hạn của cây trồng
- Tưới nước hợp lí cho cây trồng:
- Khi nào cần tưới nước?
- Lượng nước cần tới là bao nhiêu?
- Cách tưới như thế nào?
B - HỆ THỐNG CÂU HỎI
Câu 1: Trình bày đặc điểm của bộ rễ liên quan đến chức năng hút nước và hút khoáng?
Trả ời:
Đặc điểm bộ rễ liên quan đến chức năng hút nước và hút khoáng:
- Rễ có khả năng đâm sâu, lan rộng
- Có khả năng hướng hoá và hướng nước
- Sinh trưởng liên tục
- Trên bề mặt rễ có rất nhiều tế bào biểu bì biến đổi thành các tế bào lông hút
Câu 2 ( Đề HSG 2009 – 2010):
a Lông hút có đặc điểm cấu tạo như thế nào phù hợp với chức năng hút nước?
b Số lượng lông hút thay đổi trong điều kiện nào?
Trả lời:
* Cấu tạo lông hút phù hợp với chức năng hút nước:
- Thành TB mỏng, không thấm cutin -> dễ thấm nước
- Không bào trung tâm lớn -> tạo áp suất thẩm thấu cao
- Có nhiều ti thể -> hoạt động hô hấp mạnh -> áp suất thẩm thấu lớn
* Số lượng lông hút thay đổi khi:
- Môi trường quá ưu trương, quá axit (chua), thiếu oxi
Câu 3: Tại sao nước được vận chuyển theo một chiều từ đất lên cây?
Trả lời:
- Do các TB ở cạnh nhau có ASTT khác nhau
- Do quá trình thoát hơi nước ở lá liên tục diễn ra làm ASTT tăng dần từ ngoài vào trong, từ rễ lên lá
=> Nước được vận chuyển theo một chiều
Câu 4: Trình bày các con đường hấp thụ nước ở rễ? Đặc điểm của chúng? Vai trò của vòng đai Caspari?
chuyền của nươc và chấtkhoáng
Trang 3+ Khi đi đến thành TB nội bì bị vòng đai Caspari cản trở
=> nước đi vào trong TB nội bì
+ Không bị cản trở bởi đaiCaspari
* Vai trò vòng đai Caspari: Đai này nằm ở phần nội bì của rễ, kiểm soát và điều chỉnh lượng nước,
kiểm tra các chất khoáng hoà tan
Câu 5 (đề HSG 2008 - 2009): Cho các thành phần sau đây: Lông hút, đai Caspari, tế bào nhu mô
vỏ, tế bào trụ bì, tế bào nội bì, gian bào Hãy mô tả 2 con đường đi của nước và các chất khoáng hoà tan trong nước từ đất tới mạch gỗ của cây?
Trả lời:
- Con đường tế bào chất: Nước và các chất khoáng hoà tan trong nước từ đất => lông hút => tế
bào nhu mô vỏ => tế bào nội bì => tế bào trụ bì => mạch gỗ
- Con đường gian bào: Nước và các chất khoáng hoà tan trong nước từ đất => lông hút => gian
bào => đai Caspari => tế bào nội bì => tế bào trụ bì => mạch gỗ
Câu 6 (đề HSG 2009 – 2010): Giải thích vì sao cây trên cạn ngập úng lâu sẽ chết?
Trả lời:
* Vì: Khi bị ngập úng -> rễ cây thiếu oxi-> ảnh hưởng đến hô hấp của rễ -> tích luỹ các chất độchại đối với tế bào và làm cho lông hút chết, không hình thành lông hút mới-> cây không hút nước ->cây chết
Câu 7 Trình bày khái niệm áp suất rễ? Giải thích tại sao áp suất rễ thường được quan sát ở cây bụi thấp?
Trả lời:
- Áp suất rễ: lực đẩy nước từ rễ lên thân
- Áp suất rễ thường quan sát ở cây bụi thấp vì:
+ Áp suất rễ: không lớn
+ Cây bụi thấp: Do chiều cao thân ngắn, mọc thấp gần mặt đất, không khí dễ bão hòa (trong điềukiện ẩm ướt) nên áp suất rễ đủ mạnh để đẩy nước từ rễ lên lá => nên trong điều kiện môi trường bãohoà hơi nước thì áp suất rễ đẩy nước lên thân gây hiện tượng ứ giọt hoặc rỉ nhựa
Câu 9 Con đường vận chuyển nước, chất khoáng hoà tan và chất hữu cơ trong cây? Động lực vận chuyển của các con đường đó?
Theo dòng mạch rây
Động lực
vận
chuyển:
Lực đẩy của rễ (áp suất rễ), lực hút của
lá (do thoát hơi nước) và lực trung gian(lực liên kết giữa các phân tử nước vàlực bám giữa các phân tử nước vớithành mạch dẫn )
Sự chênh lệch ASTT giữa cơ quannguồn (nơi saccarozo được tạothành) có ASTT cao và cơ quan chứa(nơi saccarozo được sử dụng hay dựtrữ) có ASTT thấp
Câu 10 Trình bày cấu tạo lá phù hợp với chức năng thoát hơi nước?
Trả lời:
- Bề mặt ngoài lá bao phủ bới lớp TB biểu bì
- Các TB biểu bì có thể biến đổi thành TB khí khổng
- Các TB khí khổng có lục lạp => tiến hành quang hợp
- Thành TB trong dày, thành ngoài ngoài mỏng
- Phủ bề mặt ngoài lá có thể phủ lớp cutin để chống thoát hơi nước
Câu 11 Tại sao về mùa lạnh cây thường bị rụng lá?
Trả lời:
Vì: Khi nhiệt độ thấp
+ CNS trở nên đặc -> nước khó vận chuyển -> cây khó hút nước
+ Hô hấp giảm -> ATP được tổng hợp ít -> giảm quá trình hút nước
Trang 4+ KHông khí ngoài môi trường trở nên khô hanh -> tăng quá trình THN
=> trong điều kiện quá trình hút nước được ít và thoát hợ nước nhiều thì cây rụng lá để giảm bớt quátrình THN
Câu 13 ( Đề HSG 2009 – 2010):
a Rễ cây hút khoáng theo các cơ chế nào? Nêu sự khác nhau giữa các cơ chế hút khoáng đó?
b Tại sao nói quá trình hấp thụ nước và khoáng liên quan đến quá trình hô hấp của rễ cây?
- Các ion khoáng khuyếch tán theo sự chênh lệch nồng độ từ cao đến thấp
- Các ion khoáng hoà 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 trao đổi với nhau khi có sự tiếpxúc giữa rễ và dung dịch đất Cách này gọi là hút bám trao đổi
Quá trình hấp thụ nước và các chất khoáng đều liên quan chặt chẽ với quá trình hô hấp của rễ
2 Vai trò của các nguyên tố khoáng
2.1 Vai trò của các nguyên tố đa lượng:
Các nguyên tố đa lượng thường đóng vai trò cấu trúc trong tế bào, là thành phần của các đại phân
tử trong tế bào (protein, lipit, axit nucleic, ) Các nguyên tố đa lượng còn ảnh hưởng đến tính chấtcủa hệ thống keo trong chất nguyên sinh như: Điện tích bề mặt, độ ngậm nước, độ nhớt và độ bềnvững của hệ thống keo
2.2 Vai trò của các nguyên tố vi lượng:
Các nguyên tố vi lượng thường là thành phần không thể thiếu được hầu hết các enzym Chúnghoạt hoá cho các enzym này trong các quá trình trao đổi chất của cơ thể Vai trò của các nguyên tố đalượng, vi lượng được minh hoạ ở bảng sau (Bảng2.1)
B - HỆ THỐNG CÂU HỎI
Câu 14 Vì sao trong mô thực vật xảy ra quá trình khử nitrat?
Trả lời:
Trang 5- Nitơ ở dạng NO3- có nhiều trong đất và được thực vật hấp thụ dễ dàng.
- Nitơ ở dạng NO3- là dạng ôxi hoá, còn trong cây cần nhiều Nitơ ở dạng khử NH2, NH3, NH4+ để tạo
- Đất chua có nhiều ion H+ .Các ion H+ trong dịch đất sẽ thực hiện phản ứng trao đổi ion, các ion
H+ bám trên bề mặt hạt keo đẩy các ion khoáng ra dịch đất Các ion khoáng bị rửa trôi làm cho đất bịnghèo chất dinh dưỡng
Câu 16 (Olympic 2009)
a Cây xanh sử dụng nguồn N không khí và trong đất bằng phương thức nào?
b Nhóm VSV nào có khả năng cố định nitơ khí quyển? Cho biết điều kiện để mỗi nhóm thực hiện được quá trình cố đinh đạm?
c Trong quá trình cố định đạm, nguyên tử H trong NH3 có nguồn gốc từ chất nào?
Trả lời:
a Cây xanh sử dụng nguồn N trong không khí và trong đất bằng phương thức sau:
- Nguồn N trong không khí:
+ Khi có sấm chớp: N2 + O2 -> HNO3 -> các hợp chất nitrat -> cây dễ hấp thụ
+ Hoạt động của các VSV tự do và cộng sinh có khả năng cố định nitơ cho đất, từ đó biến đổi thànhcác hợp chất chứa nitơ => cây dễ hấp thụ
- Nguồn N trong đất: Do sự phân huỷ xác, bã động, thực vật
+ Sự hoá mùn: Xác động, thực vật nhờ vi khuẩn, nấm phân giải thành chất mùn -> các aa
+ Sự hoá amoniac: các aa tiếp tục nhờ vi khuẩn phân giải thành ure sau đó được phân giải tiếp tụcthành NH3
+ Sự hoá nitrit: NH3 oxihoá thành HNO2 sau đó hình thành muối nitrit
+ Sự hoá nitrat: HNO2 oxihoá thành HNO3 sau đó hình thành muối nitrat
b Nhóm VSV có khả năng cố định nitơ khí quyển:
- Vi khuẩn sống tự do trong đất và trong nước: Nostoc, Clostridium…
- Vi khuẩn cộng sinh: Rhizobium, Anabaena azollae…
* Điều kiện để mỗi nhóm thực hiện được quá trình cố đinh đạm:
+ Có các lực khử mạnh
+ Được cung cấp NL ATP
+ Có sự tham gia của enzim nitrogenaza
+ Thực hiện trong điều kiện kị khí
c Trong quá trình cố định đạm, nguyên tử H trong NH3 có nguồn gốc từ glucozơ vì:
Quá trình khử N2 thành NH3 sử dụng lực khử NADH, chất này được tạo ra từ quá trình hô hấp Mà
hô hấp sử dụng nguyên liệu là glucozơ, nguyên tử H trong glucozơ được gắn với NAD để tạo thànhNADH
Câu 18 Trình bày mối quan hệ giữa chu trình Crep và qúa trình đồng hoá NH3?
Trả lời:
- Chu trình Crep tạo ra các axit hữu cơ như α – xêtôglutarat, fumarat, oxalôaxetat Các axit hữu
cơ sẽ kết hợp với NH3 để tạo ra các aa => dự trữ nito và protein
Câu 19 Có người nói: Khi chu trình Crep ngừng hoạt động thì cây có thể bị ngộ độc bởi NH3 Điều đó đúng hay sai? Giải thích?
Trả lời:
- Chu trình Krebs tạo ASTT để rễ dễ dàng nhận nitơ
- Có mối quan hệ chặt chẽ giữa các sản phẩm của chu trình Krebs với hàm lượng NH3 trong cây
Vì các sản phẩm này cùng với NH3 -> các axit amin -> protein
Axit piruvic + NH3 -> Alanin
Axit glutamic + NH3 ->Glutamic
Axit fumaric + NH3 -> Aspactic
Và các axit hữu cơ kết hợp với NH3 tạo thành các amit làm cây không ngộ độc
Trang 6Câu 20 Tác dụng của việc bón phân? Để xác định lượng phân bón cần bón cho một thu hoạch định trước thì phải căn cứ vào các yếu tố nào?
Trả lời:
- Tác dụng:
+ Cung cấp các nguyên tố khoáng thiếu hụt cho đất
=> Phục hồi độ phì nhiêu cho đất nếu bón phân kịp thời, đúng liều lượng, đúng loại
+ Cung cấp nguyên liệu cho cấu tạo các thành phần của cây
Các nguyên tố khoáng được cây hấp thụ, chuyển hoá và cung cấp cho quá trình TĐC ở cây => nếu
1 trong các nguyên tố khoáng bị thiếu thì sự sinh trưởng của cây bị giới hạn hoặc ngừng sinh trưởng
- Yếu tố xác định lượng phân bón:
+ Nhu cầu dinh dưỡng của cây
+ Khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất
+ Hệ số sử dụng phân bón: lượng phân bón cây sử dụng được so với tổng lượng phân bón
Câu 21 Tại sao khi trồng lúa phải làm cỏ sục bùn?
Trả lời:
- Đất trồng lúa thường xuyên ngập nước => dễ bị thiếu Oxi
+ -> ảnh hưởng đến hô hấp ở rễ -> ảnh hưởng đến quá trình hút nước và hút khoáng -> ảnh hưởngđến sinh trưởng – phát triển
+ -> VSV hoạt động hô hấp kị khí -> Tạo các khí độc hại -> gây ngộ độc cho cây
Khi làm cỏ sục bùn sẽ loại bỏ cỏ, tránh cạnh tranh chất dinh dưỡng, oxi với lúa, đồng thời làm tănglượng oxi trong đất - rế hô hấp tốt hơn/
Câu 22 a Vì sao sau cơn mưa có nhiều sấm sét thì cây xanh tươi tốt hơn, mọc lá non nhiều hơn?
b Để cho cây lúa lốp không bị đổ lúc bông lúa sắp chính, người ta bón phân gì? Vì sao phải sử dụng loại phân đó?
Trả lời:
a Vì: - Trong các cơn mưa có sấm sét, một lượng nhỏ nitơ trong không khí đã bị oxi hóa dưới điềukiện nhiệt độ và áp suất cao thành NO3- theo phản ứng:
N2 + O2 -> 2NO + O2 ->2NO2+ H2O -> HNO3 -> H+ +NO3
- Cây được cung cấp nguồn N, mặc dù ít, cùng với nước nên thực hiện quá trình quang hợp, traođổi nước tốt hơn nên cây xanh tốt hơn
b Người ta bón phân K vì K giúp tích luỹ xenlulozơ, hemixenlulozơ, pectin trong vách tế bào thực
vạt, làm cho tế bào cứng cáp hơn giúp tăng khả năng chống đổ của lúa
Câu 23 Cơ sở sinh học của việc bón phân qua lá? Trong trường hợp nào bón phân qua lá sẽ có lợi ích hơn bón phân vào đất (bón phân cho rễ)
Trả lời:
- Cơ sở sinh học của việc bón phân qua lá: Sự hấp thụ các chất dinh dưỡng qua khí khổng, hoặc
có thể thấm qua lớp cutin theo građien nồng độ
- Trong trường hợp bón phân qua lá sẽ có lợi ích hơn bón phân vào đất (bón phân cho rễ):
+ Trong đất có Ca, hàm lượng Fe dễ tiêu thấp, cây bị thiếu Fe (bệnh lúa vàng vôi) => phân bón lá
có hiệu quả hơn so với bón phức chất chứa sắt cho đất, đồng thời cũng là phương tiện giảm bớt độctính của Mn
+ Đất khô hạn, tầng đất mặt thiếu nước và giảm đáng kể các chất dễ tiêu trong mùa sinh trưởng =>bón phân qua lá sẽ có hiệu quả hơn
Trang 7a + Nhóm vi khuẩn cố định nitơ sống tự do: Cyanobacteria
+ Nhóm vi khuẩn cố định nitơ sống cộng sinh: Rhizobium sống cộng sinh trong rễ cây họ đậu
- Chúng có khả năng đó vì có các enzim nitrôgenaza nên có khả năng phá vỡ liên kết 3 bền vữngcủa nitơ và chuyển thành dạng NH3
b - Vai trò nitơ:
+ Về cấu trúc: Tham gia cấu tạo prôtêin, axit nuclêic, ATP,
+ Về sinh lý: Điều hòa trao đổi chất, sinh trưởng, phát triển (TP cấu tạo của enzim, vitamin nhóm
B, một số hooc môn sinh trưởng, )
- Nguồn Nitơ chủ yếu cung cấp cho cây là:
+ Nitơ vô cơ: như nitrat (NO3-), amôn (NH4+ )
+ Nitơ hữu cơ: như axit amin, amit
c - Mối liên quan chặt chẽ giữa quá trình hô hấp với quá trình dinh dưỡng khoáng và trao đổi nitơ:
+ Hô hấp giải phóng năng lượng dưới dạng ATP, tạo ra các hợp chất trung gian như các axit hữu cơ + ATP và các hợp chất này đều liên quan chặt chẽ với quá trình hấp thụ khoáng và nitơ, quá trình
sử dụng các chất khoáng và quá trình biến đổi nitơ trong cây
b Vai trò của quá trình quang hợp
- Quang hợp tạo ra hầu như toàn bộ các chất hữu cơ trên trái đất.
- Hầu hết các dạng năng lượng sử dụng cho các quá trình sống của các sinh vật trên trái đất ( nănglượng hoá học tự do - ATP) đều được biến đổi từ năng lượng ánh sáng mặt trời (năng lượng lượng tử)
- Quá trình khử CO2 nhờ ATP và NADPH do pha sáng cung cấp Đây là giai đoạn gồm các phảnứng không cần ánh sáng, nhưng phụ thuộc vào nhiệt độ, gọi là pha tối của quang hợp Pha tối hìnhthành các hợp chất hữu cơ, bắt đầu là đường glucôzơ
2 Bộ máy quang hợp
Trang 8a Lá - cơ quan quang hợp
* Hình thái, cấu trúc của lá liên quan đến chức năng quang hợp
- Lá dạng bản và có đặc tính hướng quang ngang
- Lá có một hoặc hai lớp mô giậu ở mặt trên và mặt dưới lá ngay sát lớp biểu bì chứa lục lạp thựchiện chức năng quang hợp
- Lá có lớp mô khuyết với khoảng gian bào lớn,nơi chứa nguyên liệu quang hợp
- Lá có hệ thống mạch dẫn dày đặc để dẫn sản phẩm quang hợp đi các cơ quan khác
- Lá có hệ thống khí khổng ở cả mặt trên và mặt dới để trao đổi khí trong quá trình quang hợp
b Lục lạp - bào quan thực hiện chức năng quang hợp
Cấu trúc của lục lạp thích ứng với việc thực hiện hai pha của quang hợp: pha sáng thực hiện trêncấu trúc hạt, pha tối thực hiện trên thể nền
* Vai trò của các nhóm sắc tố trong quang hợp:
- Nhóm Clorophin hấp thụ ánh sáng chủ yếu ở vùng đỏ và vùng xanh tím chuyển năng lượng thu được
từ các phôton ánh sáng cho quá trình quang phân ly H2O và cho các phản ứng quang hóa để hìnhthành ATP và NADPH
- Nhóm Carotenoit sau khi hấp thụ ánh sáng, đã truyền năng lượng thu được dưới dạng huỳnh quangcho Clorophin
- Nhóm Phycobilin hấp thụ ánh sáng ở vùng sóng ngắn, sóng có thể tới được nơi sinh sống của rong,rêu, tảo,…( dưới tán rừng hoặc dưới các lớp nước sâu )
(chl-trạng thái bình thường, chl*-trạng thái kích thích, chl-trạng thái bền thứ cấp)
+ Phản ứng quang phân li nước:
Trang 9- Điểm bù CO2: Nồng độ CO2 tối thiểu để cường độ quang hợp và cường độ hô hấp bằng nhau.
- Điểm bão hoà CO2: Nồng độ CO2 tối đa để cường độ quang hợp đạt cao nhất
b Quang hợp và ánh sáng
* Cường độ ánh sáng
- Điểm bù ánh sáng: Cường độ ánh sáng tối thiểu để cường độ quang hợp và hô hấp bằng nhau
- Điểm bão hoà ánh sáng: Cường độ ánh sáng cực đại để cường độ quang hợp đạt cực đại
* Về thành phần quang phổ ánh sáng:
Nếu cùng một cường độ chiếu sáng thì ánh sáng đơn sắc màu đỏ sẽ có hiệu quả quang hợp lớn hơnánh sáng đơn sắc màu xanh tím
c Quang hợp và nhiệt độ
- Hệ số nhiệt Q10 đối với pha sáng là: 1,1- 1,4,đối với pha tối là: 2-3
- Cường độ quang hợp phụ thuộc rất chặt chẽ vào nhiệt độ Sự phụ thuộc giữa nhiệt độ và quang hợptheo chiều hướng như sau: khi nhiệt độ tăng thì cường độ quang hợp tăng rất nhanh và thường đạt cựcđại ở 25 - 350C rồi sau đó giảm mạnh đến 0
d Quang hợp và nước
- Hàm lượng nước trong không khí, trong lá ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước,do đó ảnh hưởngđến độ mở khí khổng,tức là ảnh hưởng đến tốc độ hấp thụ CO2 vào lục lạp
- Nước ảnh hởng đến tốc độ sinh trưởng và kích thước của bộ máy đồng hoá
- Nước ảnh hưởng đến tốc độ vận chuyển các sản phẩm quang hợp
- Hàm lượng nước trong tế bào ảnh hưởng đến độ hidat hoá của chất nguyên sinh và do đó đến điềukiện làm việc của hệ thống enzim quang hợp
- Quá trình thoát hơi nước đã điều hoà nhiệt độ của lá,do đó ảnh hưởng đến quang hợp
- Sau cùng nước là nguyên liệu trực tiếp cho quang hợp với việc cung cấp H+ và e cho
phản ứng sáng
5 Quang hợp và năng suất cây trồng
a Quang hợp quyết định năng suất cây trồng
Quang hợp là quá trình cơ bản quyết định năng suất cây trồng Phân tích thành phần hoá học trongsản phẩm thu hoạch của cây trồng ta sẽ có các số liệu sau: C: 45%, O: 42-45%, H: 6,5% chất khô.Tổng ba nguyên tố này chiếm 90-95% khối lượng chất khô Phần còn lại: 5-10% là các nguyên tốkhoáng Rõ ràng là 90-95% sản phẩm thu hoạch của cây lấy từ CO2 và H2O thông qua hoạt độngquang hợp
b Các biện pháp nâng cao năng suất cây trồng thông qua quang hợp
Đã có nhiều nghiên cứu làm sáng tỏ mối quan hệ giữa hoạt động của bộ máy quang hợp và năngsuất cây trồng Nhitriporovich- nhà Sinh lí thực vật người Nga đã đưa ra biểu thức năng suất cho mốiquan hệ này:
Trang 10Nkt = (FCO2.L.Kf Kkt)n
Nkt : năng suất kinh tế-phần chất khô tích luỹ trong cơ quan kinh tế
FCO2: khả năng quang hợp gồm: cường độ quang hợp (mg CO2/dm2 lá.giờ) và hiệu suất quang hợp(gam chất khô/m2lá.ngày)
L: diện tích quang hợp, gồm chỉ số diện tích lá (m2 lá/m2 đất) và thế năng quang hợp (m2 lá.ngày).Kf: hệ số hiệu quả quang hợp - tỷ số giữa phần chất khô còn lại và tổng số chất khô quang
hợp được
Kkt: hệ số kinh tế - tỷ số giữa số chất khô tích luỹ trong cơ quan kinh tế và tổng số chất khô quanghợp được
n: thời gian hoạt động của bộ máy quang hợp
Từ biểu thức trên chúng ta thấy rằng: năng suất cây trồng phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Khả năng quang hợp của giống cây trồng (FCO2)
- Nhịp điệu sinh trưởng của bộ máy quang hợp (L)
- Khả năng tích luỹ chất khô vào cơ quan kinh tế (Kf, Kkt)
- Thời gian hoạt động của bộ máy quang hợp (n)
c Triển vọng của năng suất cây trồng
Trong tương lai với sự tiến bộ của các phương pháp chọn, lai tạo giống mới , với sự hoàn thiện cácbiện pháp kĩ thuật canh tác, chắc chắn việc nâng cao năng suất cây trồng ở một đất nước giầu ánhsáng như nước ta sẽ có triển vọng rất to lớn
B - HỆ THỐNG CÂU HỎI
Câu 25 Để phân biệt thực vật C3 và C4 người ta làm thí nghiệm sau:
TN1: Đưa cây vào chuông thủy tinh kín và chiếu sáng liên tục
TN2: Trồng cây trong nhà kín có thể điều chỉnh được nồng độ O2
TN3: Đo cường độ quang hợp ở các điều kiện ánh sáng cao, nhiệt độ cao (mgCO2/dm2lá.giờ).Hãy phân tích nguyên tắc của các thí nghiệm nói trên
Trả lời:
* Thí nghiệm 1:
- Nguyên tắc: Dựa vào điểm bù CO2 khác nhau của TVC3 và TVC4 Cây C3 sẽ chết trước do có điểm
bù CO2 cao khoảng 30ppm còn TV C4 có điểm bù CO2 thấp (0-10ppm)
* Thí nghiệm 2:
- Nguyên tắc: Dựa vào hô hấp sáng Hô hấp sáng phụ thuộc vào nồng độ O2; hô hấp sáng chỉ có ở thực vật
C3 không có ở thực vật C4 nên khi điều chỉnh O2 cao thì năng suất quang hợp TV C3 giảm đi
* Thí nghiệm 3:
- Nguyên tắc: Dựa vào điểm bảo hòa ánh sáng Điểm bảo hòa ánh sáng của thực vật C4 cao hơn thựcvật C3 nên ở điều kiện ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao do cường độ quang hợp của thực vật C4 cao hơn(thường gấp đôi ) thực vật C3
a - Điểm bù ánh sáng: Điểm bù ánh sáng là điểm cường độ ánh sáng mà ở đó cường độ quang hợp và
cường độ hô hấp bằng nhau
- Có thể sử dụng để phân biệt cây ưa bóng và cây ưa sáng:
+ Cây ưa sáng có điểm bù ánh sáng cao, cây ưa bóng có điểm bù ánh sáng thấp