Sử dụng các kĩ thuật dạy học tích cực vào dạy chủ đề tích hợp quang hợp ở thực vật sinh học 11

Đây cũng chính là cơ sở để nảy sinh sáng kiến của tôi về :“Sử dụng các kĩ thuật dạy học tích cực vào dạy chủ đề tích hợp: Quang hợp ở thực vật - Sinh học 11”.. Hoàn cảnh nảy sinh sáng ki

1 Lời giới thiệu:

Xuất phát từ thực tế giảng dạy môn Sinh học trong thời gian qua cónhiều đổi mới về nội dung và phương pháp giảng dạy để phát huy nănglực của học sinh trong các tiết học

Xuất phát từ tình hình thực tế học tập của học sinh, các em thường cóthói quen học tập thụ động dẫn đến kết quả học tập chưa cao, các emchưa yêu thích môn học, chưa tìm được mối liên hệ với các môn họckhác, chưa ứng dụng được kiến thức vào thực tế đời sống Đây cũng

chính là cơ sở để nảy sinh sáng kiến của tôi về :“Sử dụng các kĩ thuật dạy học tích cực vào dạy chủ đề tích hợp: Quang hợp ở thực vật - Sinh học 11”

Chủ đề này đã làm giảm sự chồng chéo các nội dung kiến thức ởcác môn học, giảm gánh nặng cho HS Chủ đề này đã giúp GV và HS íthao phí công sức và tiền của, thời gian

Chủ đề này GV đã áp dụng các kĩ thuật dạy học tích cực cùng với việc

sử dụng âm thanh, ánh sáng phòng học, ngôn ngữ cơ thể để duy trì nănglượng và trạng thái hưng phấn của học sinh Học sinh được hoạt độngnhiều mà vẫn thấy thỏa mái, không uể oải và mệt mỏi Kiến thức HS tiếpthu một cách nhẹ nhàng, khắc sâu hơn

Qua chủ đề này HS có ý thức cao hơn về việc trồng rừng và bảo vệrừng, bảo vệ môi trường sống, tuyên truyền tới gia đình và địa phươngmình

Chủ đề này đã giải quyết được vấn đề nảy sinh trong thực tiễn.Nguyên nhân của hiện tượng hiệu ứng nhà kính làm tăng nhiệt độ trái đấtnhư hiện nay gây nhiều hậu quả nghiêm trọng Áp dụng nâng cao năngsuất cây trồng cho hiệu quả kinh tế, thúc đẩy tạo ra các giống mới vừa tiếtkiệm diện tích nhưng năng suất kinh tế lại cao Vai trò của việc bón phân

hợp lí giúp bảo về môi trường sống và tạo ra những sản phẩm cây trồngngon và sạch…

Chủ đề này đã mang lại hiệu quả thiết thực trong thực tế khi áp dụng.Chủ đề được các em tìm hiểu kĩ qua mạng internet, qua tạp chí,… vàtrình bày dưới dạng Powerpoint Qua học chủ đề HS đã phát triển nănglực: nghiên cứu khoa học, tìm tòi sáng tạo, tự học, năng lực sử dụng côngnghệ thông tin để tìm hiểu về các vấn đề quang hợp với năng suất câytrồng, quang hợp và môi trường sống, phân bón với năng suất cây trồng

và môi trường, năng lực hợp tác thông qua hoạt động nhóm,

Đặc biệt với chủ trương đổi mới căn bản toàn diện nền giáo dục ViệtNam, đặc biệt tới đây có thêm bộ sách giáo khoa mới có môn Khoa học

tự nhiên (là những chủ đề tích hợp của các môn Vật lí, Hoá học, Sinhhọc) thì chủ đề này được thực hiện bây giờ sẽ giúp học sinh đỡ bỡ ngỡ,làm quen dần và có thể đưa vào chương trình sách giáo khoa mới

Qua thực tế giảng dạy và thực nghiệm qua bảy tiết dạy bản thân tôi

tự nhận thấy mình có thêm hiểu biết sâu sắc về kiến thức trong bài học,trau dồi thêm kiến thức môn Sinh học và kiến thức các môn học có liênquan; quá trình thiết kế bài giảng khoa học, hiệu quả và đã chú trọng tớiviệc phát triển năng lực cho học sinh trong bài học Về phía học sinh các

em học tập sôi nổi, chủ động hơn trong việc tìm tòi, nắm bắt kiến thức

Qua ý nghĩa thực tiễn của sáng kiến từ đó tôi đề xuất ý kiến với tổ

chuyên môn, ban chuyên môn nhà trường về việc đưa tích hợp liên môn

và các kĩ thuật dạy học tích cực vào giảng dạy các môn học

2 Tên sáng kiến: “Sử dụng các kĩ thuật dạy học tích cực vào dạy học chủ đề tích hợp: Quang hợp ở thực vật - Sinh học 11”

3 Tác giả sáng kiến :

Họ và tên : Nguyễn Thị Kim Anh

Ngày 25 tháng 03 năm 1984

Chức vụ, đơn vị công tác: Giáo viên dạy Sinh trường THPT Triệu Thái

Điện thoại: 0918098480

4 Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến:

Nguyễn Thị Kim Anh

5 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến:

- Về kiến thức: tích hợp các môn học trong bài học:

Bài 17: Quang hợp (Sinh học 10), Bài 8: Quang hợp ở thực vật (Sinh học11), Bài 9: Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM (Sinh học 11),Bài 10: Ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp ở thực vật(Sinh học 11), Bài 11: Quang hợp và năng suất cây trồng (Sinh học 11),Bài 13: Thực hành: Phát hiện diệp lục và carotenoit (Sinh học 12)

- Về đối tượng: Học sinh khối 11

6 Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử, (ghi ngày nào sớm hơn) Năm học 2017- 2018.

7 Mô tả bản chất của sáng kiến:

1 Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến:

Kiến thức về vai trò của các nguyên tố khoáng với cây trồng (Sinhhọc 11), quang hợp (Sinh học 10, 11), vai trò của các nguyên tố khoáng(Sinh học 10) kiến thức về ánh sáng và hiện tượng hiệu ứng nhà kính –nguyên nhân và hậu quả (Vật lý), kiến thức về loại phản ứng oxi hóa –khử, các phản ứng axit – bazơ (Hóa học), bón phân hợp lí tăng năng suấtcây trồng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường (Công nghệ 10) và kiến thức

về Văn học trong giải thích câu tục ngữ có mối liên hệ với nhau

Trong đó phân bón với năng suất cây trồng và môi trường là mộtđơn vị kiến thức rất quan trọng và được ứng dụng nhiều trong thực tiễntrồng trọt ở đại đa số gia đình của các em học sinh Thông qua học chủ đề

này học sinh nhận thức được hậu quả của việc bón phân dư thừa, bónphân không đủ liều lượng từ đó hiểu và vận dụng, tuyên truyền tới giađình và địa phương về bón phân hợp lí Đặc biệt các em nhận thấy đượcvai trò quan trọng của cây xanh với toàn bộ sinh giới trong đó có với conngười để tuyên truyền đến mọi người có ý thức bảo vệ rừng, trồng câyxanh bảo vệ môi trường sống.

Khi tích hợp các nội dung kiến thức như trên đảm bảo được tínhlogic về nội dung và logic nhận thức của HS Từ đó hình thành năng lực

tư duy logic và tư duy khoa học ở HS

Tích hợp giúp GV có thời gian để tổ chức các hoạt động phát triểnnăng lực cho HS bằng cách sử dụng các kĩ thuật dạy học tích cực

Chủ đề quang hợp ở thực vật liên quan đến 6 bài học trong

chương trình phổ thông:

Bài 17: Quang hợp (Sinh học 10)

Bài 8: Quang hợp ở thực vật (Sinh học 11)

Bài 9 Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM (Sinh học 11)

Bài 10: Ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp ở thực vật(Sinh học 11)

Bài 11: Quang hợp và năng suất cây trồng (Sinh học 11)

Bài 13: Thực hành: Phát hiện diệp lục và carotenoit (Sinh học 12)

Đặc biệt theo xu thế tất yếu của xã hội thì dạy học theo chủ đề, dạyhọc tích hợp liên môn, dạy học sử dụng các kĩ thuật dạy học tích cực đểphát triển năng lực cho học sinh đang được coi trọng

Chính vì những lí do trên tôi quyết định chọn đề tài: “Sử dụng các

kĩ thuật dạy học tích cực vào dạy chủ đề tích hợp: Quang hợp ở thực vật - Sinh 11”.

2 Cơ sở lí luận:

Công văn 5341/BGDĐT-VP Tập huấn cán bộ quản lý, giáo viên

ngày 16/10/2015 và công văn 3790/BGDĐT-GDTrH Về tổ chức cuộc thi'Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn' vàcuộc thi 'Dạy học theo chủ đề tích hợp ngày 07/08/2015, tôi đã thực hiệnchủ trương đổi mới đồng bộ mục tiêu, nội dung, phương pháp, hình thức

tổ chức dạy học và kiểm tra, đánh giá chất lượng giáo dục; gắn liền giáodục trong nhà trường với thực tiễn cuộc sống; góp phần hình thành nănglực giải quyết vấn đề của học sinh trung học vào dạy học theo chủ đề tíchhợp: Quang hợp ở thực vật

Tôi đã đi nghiên cứu sâu vào một số kĩ thuật dạy học tích cực đượcứng dụng để dạy chuyên đề này gồm:

* Kĩ thuật tóm tắt nội dung tài liệu theo nhóm

Hoạt động này giúp HS hiểu và mở rộng hiểu biết của các em về nhữngtài liệu đọc bằng cách thảo luận, nghe, đặt câu hỏi và trả lời câu hỏi

Cách thực hiện như sau: HS làm việc theo nhóm nhỏ, đọc to tài liệu đượcphát, thảo luận về ý nghĩa của nó, chuẩn bị trả lời các câu hỏi về bài đọc.Đại diện nhóm trình bày các ý chính cho cả lớp

Sau đó, các thành viên trong nhóm lần lượt trả lời các câu hỏi của các bạnkhác trong lớp về bài đọc

* Kĩ thuật đọc tích cực

Kĩ thuật này nhằm giúp HS tăng cường khả năng tự học và giúp GV tiếtkiệm thời gian đối với những bài học / phần đọc có nhiều nội dung nhưngkhông quá khó đối với HS

Cách tiến hành như sau:

GV nêu câu hỏi/yêu cầu định hướng HS đọc bài/phần đọc

HS làm việc cá nhân:

Đoán trước khi đọc: Để làm việc này, HS cần đọc lướt qua bài đọc/phầnđọc để tìm ra những gợi ý từ hình ảnh, tựa đề, từ/cụm từ quan trọng

Đọc và đoán nội dung : HS đọc bài/phần đọc và biết liên tưởng tới những

gì mình đã biết và đoán nội dung khi đọc những từ hay khái niệm mà các

Lưu ý: Một số câu hỏi GV thường dùng để giúp HS tóm tắt ý chính:

Trong quá trình thuyết trình, GV đặt câu hỏi và dành thời gian cho HS tự

do viết câu trả lời

GV cũng có thể yêu cầu HS liệt kê ngắn gọn những gì các em biết về chủ

đề đang học trong khoảng thời gian nhất định

GV yêu cầu một vài HS chia sẻ nội dung mà các em đã viết trước lớp

Kĩ thuật này cũng có thể sử dụng sau tiết học để tóm tắt nội dung đã học,

để phản hồi cho GV về việc nắm kiến thức của HS và những chỗ các emcòn hiểu sai

* Kĩ thuật hỏi và trả lời câu hỏi

Đây là kĩ thuật dạy học giúp cho HS có thể củng cố, khắc sâu các kiếnthức đã học thông qua việc hỏi và trả lời các câu hỏi Kĩ thuật này có thểtiến hành như sau:

GV nêu chủ đề GV (hoặc 1 HS) sẽ bắt đầu đặt một câu hỏi về chủ đề vàyêu cầu một HS khác trả lời câu hỏi đó

HS vừa trả lời xong câu hỏi đầu tiên lại được đặt tiếp một câu hỏi nữa vàyêu cầu một HS khác trả lời.

HS này sẽ tiếp tục quá trình trả lời và đặt câu hỏi cho các bạn cùng lớp,

Cứ như vậy cho đến khi GV quyết định dừng hoạt động này lại

* Kĩ thuật đặt câu hỏi

Trong dạy học theo phương pháp cùng tham gia, GV thường phải

sử dụng câu hỏi để gợi mở, dẫn dắt HS tìm hiểu, khám phá thông tin, kiếnthức, kĩ năng mới, để đánh giá kết quả học tập của HS; HS cũng phải sửdụng câu hỏi để hỏi lại, hỏi thêm GV và các HS khác về những nội dungbài học chưa sáng tỏ

Sử dụng câu hỏi có hiệu quả đem lại sự hiểu biết lẫn nhau giữa HSvới GV và HS với HS Kĩ năng đặt câu hỏi càng tốt thì mức độ tham giacủa HS càng nhiều; HS sẽ học tập tích cực hơn

Mục đích sử dụng câu hỏi trong dạy học là để:

- Kích thích, dẫn dắt HS suy nghĩ, khám phá tri thức mới, tạo điều kiệncho HS tham gia vào quá trình dạy học

- Kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS và sự quan tâm, hứng thúcủa các em đối với nội dung học tập

- Thu thập, mở rộng thông tin, kiến thức

Khi đặt câu hỏi cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Câu hỏi phải liên quan đến việc thực hiện mục tiêu bài học

- Ngắn gọn, rõ ràng, dễ hiểu

- Đúng lúc, đúng chỗ

- Phù hợp với trình độ HS

- Kích thích suy nghĩ của HS

- Phù hợp với thời gian thực tế

- Sắp xếp thep trình tự từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp

- Không ghép nhiều câu hỏi thành một câu hỏi móc xích

- Không hỏi nhiều vấn đề cùng một lúc

* Kĩ thuật giao nhiệm vụ

Giao nhiệm vụ phải cụ thể, rõ ràng:

- Nhiệm vụ giao cho cá nhân/nhóm nào?

- Nhiệm vụ là gì?

- Địa điểm thực hiện nhiệm vụ ở đâu?

- Thời gian thực hiện nhiệm vụ là bao nhiêu?

- Phương tiện thực hiện nhiệm vụ là gì?

- Sản phẩm cuối cùng cần có là gì?

- Cách thức trình bày/ đánh giá sản phẩm như thế nào?

Nhiệm vụ phải phù hợp với: mục tiêu hoạt động, trình độ HS, thời gian,không gian hoạt động và cơ sở vật chất, trang thiết bị

* Kĩ thuật chia nhóm

Khi tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm, GV nên sử dụng nhiềucách chia nhóm khác nhau để gây hứng thú cho HS, đồng thời tạo cơ hộicho các em được học hỏi, giao lưu với nhiều bạn khác nhau trong lớp

Dưới đây là một số cách chia nhóm:

Chia nhóm theo số điểm danh, theo các màu sắc, theo các loài hoa, cácmùa trong năm, :

- GV yêu cầu HS điểm danh từ 1 đến 4/5/6 (tùy theo số nhóm GV muốn

có là 4,5 hay 6 nhóm, ); hoặc điểm danh theo các màu (xanh, đỏ, tím,vàng, ); hoặc điểm danh theo các loài hoa (hồng, lan, huệ, cúc, ); hayđiểm danh theo các mùa (xuân, hạ, thu, đông, )

- Yêu cầu các HS có cùng một số điểm danh hoặc cùng một mầu/cùngmột loài hoa/cùng một mùa sẽ vào cùng một nhóm

Chia nhóm theo hình ghép:

- GV cắt một số bức hình ra thành 3/4/5 mảnh khác nhau, tùy theo số

HS muốn có là 3/4/5 HS trong mỗi nhóm Lưu ý là số bức hình cầntương ứng với số nhóm mà GV muốn có

- HS phải tìm các bạn có các mảnh cắt phù hợp để ghép lại thành một tấmhình hoàn chỉnh.

- Những HS có mảnh cắt của cùng một bức hình sẽ tạo thành một nhóm.Chia nhóm theo sở thích

GV có thể chia HS thành các nhóm có cùng sở thích để các em có thểcùng thực hiện một công việc yêu thích hoặc biểu đạt kết quả công việccủa nhóm dưới các hình thức phù hợp với sở trường của các em Ví dụ:Nhóm Họa sĩ, Nhóm Nhà thơ, Nhóm Hùng biện,

Chia nhóm theo tháng sinh: Các HS có cùng tháng sinh sẽ làm thành mộtnhóm

Ngoài ra còn có nhiều cách chia nhóm khác như: nhóm cùng trình độ,nhóm hỗn hợp, nhóm theo giới tính,

* Kỹ thuật "3 lần 3"

Kỹ thuật “3 lần 3“ là một kỹ thuật lấy thông tin phản hồi nhằm huy động

sự tham gia tích cực của HS

Cách làm như sau:

HS được yêu cầu cho ý kiến phản hồi về một vấn đề nào đó (nội dungbuổi thảo luận, phương pháp tiến hành thảo luận )

Mỗi người cần viết ra: - 3 điều tốt; - 3 điều chưa tốt; - 3 đề nghị cải tiến

Sau khi thu thập ý kiến thì xử lý và thảo luận về các ý kiến phản hồi

Khi thảo luận nhóm phải đảm bảo mỗi thành viên trong từng nhóm đềutrả lời được tất cả các câu hỏi trong nhiệm vụ được giao và trở thành

“chuyên gia” của lĩnh vực đã tìm hiểu và có khả năng trình bày lại câu trảlời của nhóm ở vòng 2

Khi mọi thành viên trong nhóm mới đều hiểu được tất cả nội dung ở vòng

1 thì nhiệm vụ mới sẽ được giao cho các nhóm để giải quyết

Các nhóm mới thực hiện nhiệm vụ, trình bày và chia sẻ kết quả

* Kĩ thuật “Khăn trải bàn”

Hình 1: Kĩ thuật khăn trải bàn

- Hoạt động theo nhóm (4 người / nhóm) (có thể nhiều người hơn)

- Mỗi người ngồi vào vị trí như hình vẽ minh họa

- Tập trung vào câu hỏi (hoặc chủ đề, )

- Viết vào ô mang số của bạn câu trả lời hoặc ý kiến của bạn (về chủđề ) Mỗi cá nhân làm việc độc lập trong khoảng vài phút

- Kết thúc thời gian làm việc cá nhân, các thành viên chia sẻ, thảo luận vàthống nhất các câu trả lời

- Viết những ý kiến chung của cả nhóm vào ô giữa tấm khăn trải bàn(giấy A0)

3 Cơ sở thực tiễn:

Kiến thức về quang hợp (Sinh học10, 11), vai trò của các nguyên tốkhoáng (Sinh học 11), kiến thức về phản xạ ánh sáng, hiệu ứng nhà kính(Vật lý), phản ứng oxi hóa khử (hóa học) và kiến thức bảo vệ môi trườngsống (môn Giáo dục công dân) có mối liên hệ với nhau nên tôi đã tiếnhành xây dựng cấu trúc logic của chủ đề như sau:

Phần I Tìm hiểu về khái niệm quang hợp, những sinh vật có khả năng quang hợp.

1 Khái niệm quang hợp:

- Khái niệm: Quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng đểtổng hợp các chất hữu cơ từ các nguyên liệu vô cơ

- Phương trình tổng quát:

CO2 + H2O + Năng lượng ánh sáng (nhờ diệp lục hấp thụ) → (CH2O) +O2

2 Các sinh vật có khả năng quang hợp:

Các sinh vật thuộc nhóm tự dưỡng như vi khuẩn lam, tảo và chủ yếu làthực vật vì chúng có sắc tố quang hợp

Phần II Quang hợp ở thực vật.

1 Cơ quan thực hiện quang hợp:

- Quang hợp diễn ra chủ yếu ở lá xanh vì lá xanh là cơ quan chuyên tráchcủa quá trình quang hợp Ngoài ra, các phần có màu xanh khác như vỏthân, đài hoa, quả xanh cũng thực hiện quang hợp

- Cấu tạo của lá thích nghi với chức năng quang hợp:

+ Cấu tạo ngoài: Diện tích bề mặt lớn giúp hấp thụ được nhiều tia sáng.Phiến lá mỏng thuần lợi cho khí khuếch tán vào và ra được dễ dàng.Trong lớp biểu bì của mặt lá có chứa tế bào khí khổng để khí CO2 khuếchtán vào bên trong lá đến lục lạp Hệ gân lá có mạch dẫn (gồm mạch gỗ vàmạch rây), xuất phát từ bó mạch ở cuống lá đến tận từng tế bào nhu môcủa lá giúp cho nước và ion khoáng đến được từng tế bào để thực hiệnquang hợp và vận chuyển sản phẩm quang hợp ra khỏi lá Trong lá cónhiều nhiều tế bào chứa diệp lục, đó là bào quan quang hợp.

+ Cấu tạo trong: Có tế bào mô giậu và mô xốp có chứa diệp lục

2 Bào quan thực hiện quang hợp:

Lục lạp là bào quan quang hợp: có sự phù hợp về cấu trúc và chức năngcủa lục lạp: màng tilacoit là nơi phân bố hệ sắc tố quang hợp, nơi xảy racác phản ứng sáng Xoang tilacoit là nơi xảy ra các phản ứng quang phân

li nước và quá trình tổng hợp ATP trong quang hợp Chất nền stroma của

lục lạp là nơi diễn ra các phản ứng của pha tối quang hợp.

Tại sao lá cây lại màu xanh?

Lá cây và cỏ sở dĩ có màu xanh là bởi vì trong lá của chúng có rất nhiều các hạt màu xanh nhỏ bé, chất diệp lục này là chất màu xanh quan trọng tồn tại trong thể diệp lục của tế bào thực vật Nó có thể lợi dụng nước, không khí và ánh sáng Mặt trời để tạo ra các chất dinh dưỡng cần thiết cho thực vật Thông thường, chất diệp lục của thực vật cao cấp không phải là hợp chất tồn tại đơn lẻ, mà là hai chất diệp lục khác nhau

chất diệp lục a và chất diệp lục b được trộn lẫn với nhau tạo nên, chất diệp lục a là màu xanh lam chất diệp lục b là màu xanh vàng.

Trên thực tế không chỉ có lá cây và cỏ có chất diệp lục, trong vỏ

ngoài của rất nhiều loại quả khi chưa chín cũng có chất diệp lục, vì vậy chúng cũng có màu xanh giống như lá cây.

Ngoài ra, lá cây mới mọc thường có màu xanh nhạt Đó là vì chất diệp lục trong lá cây mới mọc rất ít Khi chúng lớn, chất diệp lục trong chúng trở nên nhiều hơn, hơn thế chất diệp lục trong phần trên chiếc lá hướng về phía mặt trời sẽ nhiều hơn phần dưới chiếc lá hướng về phía mặt đất Đây là nguyên nhân tại sao hai mặt của một chiếc lá có màu đậm nhạt khác nhau.

Tại sao lá cây có màu đỏ, vàng?

Diệp lục không phải là loại sắc tố duy nhất trong lá cây Một loại sắc

tố khác được tìm thấy trong lục lạp của nhiều loài thực vật là Carotene Carontene có khả năng hấp thụ ánh sáng xanh dương và xanh ngọc Vì vậy, ánh sáng phản xạ từ lá trở lại mắt người sẽ có màu vàng và cam.

- Vai trò: Trong các sắc tố quang hợp chỉ có diệp lục a tham gia trực tiếpvào sự chuyển hóa năng lượng ánh sáng hấp thụ được thành năng lượngtrong các liên kết hóa học trong ATP và NADPH Các ánh sáng khác chỉhấp thụ năng lượng ánh sáng và truyền năng lượng đó cho diệp lục a

* Sơ đồ truyền và chuyển hóa năng lượng ánh sáng (NLAS):

NLAS > Carotenoit > Diệp lục b > Diệp lục a > Diệp lục a ở trungtâm phản ứng > ATP và NADPH

4 Vai trò của quang hợp ở thực vật:

- Sản phẩm của quang hợp là nguồn chất hữu cơ làm thức ăn cho mọisinh vật trên hành tinh này và là nguyên liệu cho công nghiệp, dược liệuchữa bệnh

Khi phân tích thành phần hóa học của cơ thể thực vật, ta thấy 80-90%khối lượng cơ thể là H2O, 10 - 20% khối lượng còn lại là chất khô Trongchất khô, ta thấy gồm các thành phần sau :

ra gần 110 tỉ tấn chất hữu cơ (trong đó con người khai thác sử dụng đượcgần 80 triệu tấn) và tổng sản lượng của thực vật trồng trọt hàng nâng là

10 tỉ tấn (trong đó ở dạng thức ăn cho con người và động vật là 500 triệutấn) Với khối lượng thức ăn này, con người đã thỏa mãn gần 80% nhucầu dinh dưỡng của mình

- Quang năng được chuyển hóa thành hóa năng trong sản phẩm của quanghợp Đây là nguồn năng lượng duy trì cho sự sống của sinh giới Với vaitrò nói trên của quang hợp, ta có thể nói rằng quang hợp là một quá trìnhđộc nhất có khả năng biến những chất không ăn được thành chất ăn được,một quá trình mà tất cả các hoạt động sống đều phụ thuộc vào nó Haynói một cách khác, nguồn gốc của tất cả nền văn minh hiện nay của loàingười đều sản sinh ra từ công thức đơn giản của quang hợp

- Quang hợp điều hòa không khí: giải phóng O2 và hấp thụ CO2

Theo tính toán dựa trên phương trình quang hợp, hàng năm thực vật đã cốđịnh một lượng cacbon rất lớn (2.1012 tấn CO2) và hầu hết O2 trong khí

Trạng thái cân bằng giữa CO2 và O2 trong khí quyển là do cây xanh quyếtđinh Nguồn CO2 cho cây xanh được thải ra từ các quá trình hô hấp củađộng vật thực vật, vi sinh vật và của các quá trình phân giải chất hữu cơcũng như sự đốt cháy trong công nghiệp Quang hợp đã làm giảm nguồnCO2 này trong khí quyển và làm tăng nguồn O2 để làm sạch bầu khôngkhí của chúng ta.

Chú ý: Quang hợp có vai trò làm giảm bớt hiệu ứng nhà kính.

Các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời xuyên qua bầu khí quyển đến mặt đất và được phản xạ trở lại thành các bức xạ nhiệt sóng dài Một

số phân tử trong bầu khí quyển, trong đó trước hết là điôxít cacbon và hơi nước, có thể hấp thụ những bức xạ nhiệt này và thông qua đó giữ hơi

ấm lại trong bầu khí quyển Hàm lượng ngày nay của khí đioxit cacbon vào khoảng 0,036% đã đủ để tăng nhiệt độ thêm khoảng 30°C Nếu không có hiệu ứng nhà kính tự nhiên này nhiệt độ Trái Đất của chúng ta chỉ vào khoảng –15°C.

Có thể hiểu một cách ngắn gọn như sau: ta biết nhiệt độ trung bình của bề mặt Trái Đất được quyết định bởi cân bằng giữa năng lượng mặt trời chiếu xuống Trái Đất và lượng bức xạ nhiệt của mặt đất vào vũ trụ Bức xạ nhiệt của mặt trời là bức xạ có sóng ngắn nên dễ dàng xuyên qua tầng ozon và lớp khí CO 2 để đi tới mặt đất, ngược lại bức xạ nhiệt từ Trái Đất vào vũ trụ là bức sóng dài, không có khả năng xuyên qua lớp khí

CO 2 dày và bị CO 2 + hơi nước trong khí quyên hấp thụ Như vậy lượng nhiệt này làm cho nhiệt độ bầu khí quyển bao quanh Trái Đất tăng lên Lớp khí CO 2 có tác dụng như một lớp kính giữ nhiệt lượng tỏa ngược vào

vũ trụ của Trái Đất trên quy mô toàn cầu Bên cạnh CO 2 còn có một số khí khác cũng được gọi chung là khí nhà kính như NOx, Metan, CFC.

Ở thời kỳ đầu của lịch sử Trái Đất, các điều kiện tạo ra cuộc sống chỉ có thể xuất hiện vì thành phần của điôxít cacbon trong bầu khí quyển

nguyên thủy cao hơn, cân bằng lại lượng bức xạ của mặt trời lúc đó yếu hơn đến khoảng 25% Cường độ của các tia bức xạ tăng lên với thời gian Trong khi đó đã có đủ cây cỏ trên Trái Đất, thông qua sự quang hợp, lấy đi một phần khí điôxít cacbon trong không khí tạo nên các điều kiện khí hậu tương đối ổn định.

Phần trăm đóng góp vào hiệu ứng nhà kính trên Trái Đất có bốn khí chính là:

Sau đây là một số hậu quả liên đới với việc thay đổi khí hậu do hiệu ứng này có thể gây ra:

+ Các nguồn nước: Chất lượng và số lượng của nước uống, nước tưới tiêu, nước cho kỹ nghệ và cho các máy phát điện, và sức khỏe của các loài thủy sản có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự thay đổi của các trận mưa rào và bởi sự tăng khí bốc hơi Mưa tăng có thể gây lụt lội thường xuyên hơn Khí hậu thay đổi có thể làm đầy các lòng chảo nối với sông ngòi trên thế giới.

+ Các tài nguyên bờ biển: Chỉ tại riêng Hoa Kỳ, mực nước biển dự đoán tăng 50 cm vào năm 2100, có thể làm mất đi 5.000 dặm vuông đất khô ráo và 4.000 dặm vuông đất ướt.

+ Sức khỏe: Số người chết vì nóng có thể tăng do nhiệt độ cao trong những chu kì dài hơn trước Sự thay đổi lượng mưa và nhiệt độ có thể đẩy mạnh các bệnh truyền nhiễm.

Nhiệt độ tăng lên làm tăng các quá trình chuyển hóa sinh học cũng như hóa học trong cơ thể sống, gây nên sự mất cân bằng.

+ Lâm nghiệp: Nhiệt độ cao hơn tạo điều kiện cho nạn cháy rừng dễ xảy

ra hơn.

+ Năng lượng và vận chuyển: Nhiệt độ ấm hơn tăng nhu cầu làm lạnh và giảm nhu cầu làm nóng Sẽ có ít sự hư hại do vận chuyển trong mùa đông hơn, nhưng vận chuyển đường thủy có thể bị ảnh hưởng bởi số trận lụt tăng hay bởi sự giảm mực nước sông.

+ Những khối băng ở Bắc cực và Nam cực đang tan nhanh trong những năm gần đây và do đó mực nước biển sẽ tăng quá cao, có thể dẫn đến nạn hồng thủy.

Phần II Quang hợp ở các nhóm thực vật C 3 , C 4 , và CAM:

- Nguyên liệu: NLAS, H2O, ADP, NADP+

- Diễn biến : NLAS được hấp thụ nhờ các sắc tố quang hợp (quang lí),

sau đó năng lượng được chuyển vào chuỗi chuyền electron quang hợpqua một chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử (quang hóa), cuối cùng đượcchuyền đến ADP và NADP+ tạo thành ATP và NADPH

Ôxi được tạo ra từ nước qua phản ứng quang phân li nước:

2 H2O ánh sáng 4 H+ + 4 e- + O2

Vai trò của phản ứng quang phân li nước:

+ Cung cấp O2 cho sinh giới thực hiện quá trình hô hấp

+ Tạo electron để bù đắp lại electron của diệp lục a đã bị mất khi diệp lụcnày tham gia chuyền electron cho các chất khác trong trung tâm phản ứngquang hợp

+ Proton H+ đến khử NADP+ hình thành nên lực khử NADPH cần chopha khử trong chu trình CO2 trong pha tối của quang hợp

- Sản phẩm : ATP, NADPH, O2.

Chú ý: Vai trò của ATP và NADPH trong pha tối của quang hợp.

b Pha tối:

- Nơi xảy ra: Chất nền của lục lạp (stroma)

- Các giai đoạn trong chu trình C3 (chu trình Canvin):

+ Giai đoạn cố định CO2: bắt đầu từ chất nhận khí CO2 là ribulôzơ –1,5 – diphotphat (ribulôzơ – 1,5 – điP ) và kết thúc tại APG (axitphôtphoglixêric) APG là dạng oxi hóa vì có nhóm – COOH (nhómcacboxyl)

+ Giai đoạn khử:

Sản phẩm của pha sáng là ATP và NADPH được sử dụng để khửAPG thành A lPG (anđêhit phôtphoglixêric) – là một triôzơ – P, trong đó

sử dụng ATP trước, sau đó là NADPH

Phân tử AlPG tách ra khỏi chu trình tại điểm kết thúc của pha khử

để kết hợp với phân tử triozophotphat khác hình thành nên phân tửcacbohiđat C6H12O6 rồi từ đó hình thành nên tinh bột, đường saccarôzơ,axit amin, protein, lipit … trong quang hợp

Kết thúc pha khử là hợp chất AlPG vì có nhóm – CHO (anđêhit) làdạng khử Để khử được APG thành AlPG thì APG phải được hoạt hóa

(trong sinh học, hoạt hóa bằng con đường photphoryl hóa, có nghĩa làphải dùng đến ATP của pha sáng

Muốn biến nhóm cacboxyl (oxi hóa) thành alđêhit (dạng khử) thìphải cung cấp lực khử từ pha sáng, có nghĩa là dùng đến NADPH

+ Giai đoạn tái sinh chất nhận khí CO2 là ribulôzơ – 1,5 – diphotphat.Điểm cần lưu ý trong pha này là lần thứ hai trong chu trình C3, phân tửATP là sản phẩm của pha sáng để chuyển ribulôzơ – 5P thành ribulôzơ –1,5 – điP

Chất nhận ở pha này phải có phôtpho có nghĩa là phải đượcphôtphoryl hóa một lần nữa (dung đến ATP)

2 Quang hợp ở thực vật C4:

- Thực vật C4 là nhóm thực vật sống ở vùng nhiệt đới như mía, ngô, caolương, kê, rau dền… tiến hành quang hợp theo con đường C4 Đó là phảnứng thích nghi sinh lí với cường độ ánh sáng mạnh

- Nhóm thực vật này có thêm chu trình cố định CO2: chu trình C4

Gọi là chu trình C4 vì hợp chất cố định CO2 ổn định đầu tiên là hợp chất

có 4 cacbon

- Nhóm thực vật này có 2 loại tế bào tham gia cố định CO2 là tế bào môgiậu và tế bào bao bó mạch Tại tế bào mô giậu xảy ra chu trình C4, tại tếbào bao bó mạch xảy ra chu trình C3

- Thực vật C4 có các ưu việt hơn thực vật C3: cường độ quang hợp caohơn, điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bão hòa ánh sáng cao hơn, nhu cầunước thấp hơn, thoát hơi nước thấp hơn Nhờ vậy, thực vật C4 có năngsuất cao hơn thực vật C3

3 Quang hợp ở thực vật CAM:

- Thực vật CAM hay quang hợp CAM với CAM là từ viết tắt

của Crassulacean acid metabolism (trao đổi chất axít Crassulacea), là

một kiểu cố định cacbon phức tạp trong một số thực vật quang hợp CAM

là cơ chế thông thường tìm thấy trong các thực vật sinh sống trong cácđiều kiện khô hạn, bao gồm các loài tìm thấy trong sa mạc (ví dụ, xươngrồng hay dứa) Nó được đặt tên theo họ thực vật mà cơ chế này lần đầutiên được phát hiện ra, là họ Cảnh thiên (Crassulaceae, bao gồm các loài

thực vật mọng nước như cảnh thiên, thuốc bỏng v.v)

- Các thực vật có cơ chế thích nghi để có thể phát triển tốt trong điềukiện khí hậu khô cằn được gọi là thực vật chịu hạn hay thực vật ưa khô.Một số thực vật chịu hạn có các lá nhỏ và dày với tỷ số diện tích bề mặt

so với thể tích là nhỏ Chúng cũng có thể có lớp cutin dày để bảo vệchúng không bị khô héo Các khí khổng có thể bị chìm xuống thành cáchốc lõm Một vài thực vật chịu hạn rụng lá vào mùa khô Một số khác,như xương rồng, lan và dứa có thể lưu giữ nước trong các không bào.Một số thực vật chịu hạn thực hiện cơ chế quang hợp theo kiểu CAM

- Thực vật CAM cũng gồm 2 giai đoạn: Chu trình C4 và chu trình Calvingiống như thực vật C4, nhưng có sự khác biệt về không gian và thời gian:+ Cả 2 giai đoạn nói trên của thực vật CAM đều diễn ra trong tế bào môgiậu

+ Thực vật CAM đóng kín các khí khổng trong thời gian ban ngày nhằmgiữ gìn nước bằng cách ngăn cản quá trình thoát - bốc hơi nước Các khí

khổng sẽ được mở ra vào thời gian ban đêm lạnh và ẩm hơn, cho phépchúng hấp thụ điôxít cacbon để sử dụng trong quá trình cố định cacbon(giai đoạn cố định CO2 theo chu trình C4 diễn ra vào ban đêm khi khíkhổng mở, chu trình Calvin diễn ra vào ban ngày khi khí khổng đóng).

Bằng cách này nó làm giảm tốc độ thoát - bốc hơi nước trong quá trìnhtrao đổi khí, CAM cho phép các loài thực vật này có thể phát triển bìnhthường trong các điều kiện môi trường mà nếu khác đi thì là quá khô hạnđối với sự phát triển của chúng, hay ít nhất ra là làm cho chúng có thểchịu đựng được các điều kiện cực kỳ khô hạn

Thực vật CAM có khả năng giữ nước rất tốt, cũng như rất hiệu quả trongviệc sử dụng nitơ Tuy nhiên, chúng là không hiệu quả trong việc hấp thụCO2, do vậy chúng là các loại cây phát triển chậm khi so sánh với các loàithực vật khác Ngoài ra, thực vật CAM cũng tránh quang hô hấp Enzymchịu trách nhiệm cố định cacbon trong chu trình Calvin, Rubisco, khôngthể phân biệt CO2 với ôxy Kết quả là thực vật sử dụng năng lượng để phá

vỡ các hợp chất cacbon Quá trình tốn kém này diễn ra khi nồng độ ôxybên trong lá là quá cao, cụ thể là trong các thực vật C3

Phần III Ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp:

Cường độ quang hợp biểu hiện mức độ mạnh hay yếu của quang hợp

Đơn vị đo cường độ quang hợp là mg/dm2/giờ hoặc mgCO2/g/giờ hoặcmlO2/g/giờ

- Điểm bão hòa ánh sáng là trị số ánh sáng mà từ đó cường độ quang hợpkhông tăng thêm cho dù cường độ ánh sáng tiếp tục tăng.

- Cường độ ánh sáng và nồng độ CO2 có mối tương tác với nhau ảnhhưởng đến cường độ quang hợp:

+ Khi nồng độ CO2 tăng, tăng cường độ ánh sáng sẽ làm tăng cường độquang hợp

+ Xét tại điểm nồng độ CO2 = 0,01, dù cường độ ánh sáng có tăng đến

18000 lux thì sự khác biệt về cường độ quang hợp cũng rất ít

+ Nếu xét tại nồng độ CO2 = 0,32, khi tăng cường độ ánh sáng thì cường

độ quang hợp tăng rất mạnh

Ngoài mối tương tác giữa cường độ ánh sáng với nồng độ CO2 thì cường

độ ánh sáng còn tương tác với nhiều nhân tố ngoại cảnh khác ảnh hưởngđến cường độ quang hợp Khi các nhân tố ngoại cảnh khác ở trong giớihạn sinh học với mỗi loài cây, cường độ ánh sáng làm tăng cường độquang hợp

1.2 Quang phổ ánh sáng:

- Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu gọi là màu đơn sắc.Mỗi màu đơn sắc trong mỗi môi trường có một bước sóng xác định.

- Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau vận tốc của ánh

sáng thay đổi, bước sóng của ánh sáng thay đổi còn tần số của ánh sáng thì không thay đổi.

- Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

- Dải có màu như cầu vồng (có có vô số màu nhưng được chia thành 7 màu chính là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) gọi là quang phổ của ánh sáng trắng.

- Chiết suất của các chất trong suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím.

- Quang phổ ánh sáng ảnh hưởng đến quang hợp cả về cường độ quanghợp và phẩm chất sản phẩm của quang hợp Các tia sáng khác nhau ảnhhưởng không giống nhau đến cường độ quang hợp Quang hợp chỉ xảy ratại miền ánh sáng xanh tím và ánh sáng đỏ

- Ánh sáng xanh tím kích thích sự tổng hợp các axit amin, protein

- Ánh sáng đỏ xúc tác quá trình hình thành cacbohiđrat

- Trong môi trường nước cường độ ánh sáng biến động theo độ sâu

- Thành phần ánh sáng cũng biến động theo thời gian ngày Vào buổi sáng

và chiều, ánh sáng chứa nhiều tia đỏ hơn Vào buổi trưa, các tia sáng cóbước sóng ngắn (tia xanh, tia tím) tăng lên

- Dưới tán rừng rậm, chủ yếu là ánh sáng khuếch tán, các tia đỏ giảm rõrệt Cây mọc dưới tán rừng thường chứa diệp lục b cao hơn giúp chúnghấp thụ được các tia sáng có bước sóng thấp hơn

2 Nồng độ CO2:

- Trong tự nhiên nồng độ CO2 trung bình là 0,03% Nồng độ CO2 thấpnhất mà cây quang hợp được là 0,008 – 0,01% Dưới ngưỡng đó quanghợp rất yếu hoặc không xảy ra

- Khi tăng nồng độ CO2 lúc đầu cường độ quang hợp tăng tỉ lệ thuận, sau

đó tăng chậm cho đến trị số bão hòa CO2

- Nồng độ bão hòa CO2 – trị số tuyệt đối của quang hợp biến đổi tùythuộc vào cường độ chiếu sáng, nhiệt độ và các điều kiện khác

- Sự phụ thuộc của quang hợp vào nồng độ CO2 không giống nhau ở cácloại cây trồng

- Đất là một nguồn cung cấp CO2 cho không khí CO2 trong đất chủ yếu là

do hô hấp của vi sinh vật và của rễ cây tạo nên

Liên hệ: Trong trồng trọt thường xuyên phải xới đất tơi xốp để cho rễ cây

hô hấp, cung cấp CO 2 cho quang hợp Ngoài ra, xới đất còn giúp rễ hút nước và muối khoáng cho cây.

Sự phát triển của kinh tế đi kèm với công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước làm cho bầu không khí ngày càng ô nhiễm, lượng khí CO 2 tạo

ra nhiều Trồng cây xanh là một giải pháp giúp làm trong lành bầu khí quyển, giảm bớt khí thải công nghiệp, ngăn chặn hiệu ứng nhà kính.

3 Nước:

- Hàm lượng nước trong không khí ảnh hưởng đến quá trình thoát hơinước, do đó ảnh hưởng đến độ mở khí khổng, tức là ảnh hưởng đến tốc

độ xâm nhập CO2 vào trong tế bào

- Nước ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng của cây, do đó ảnh hưởng đếnkích thước của bộ máy đồng hóa (bộ máy quang hợp)

- Nước ảnh hưởng đến tốc độ vận chuyển các chất trong quang hợp

- Hàm lượng nước trong tế bào ảnh hưởng độ hiđrat hóa của chất nguyênsinh và do đó ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống enzim

- Nước là nguyên liệu trong pha sáng của quang hợp (phản ứng quangphân li nước tạo lực khử NADPH và ATP cần cho pha tối), tham gia vàocác phản ứng của chu trình Canvin

- Quá trình thoát hơi nước đã điều hòa nhiệt độ của lá, do đó ảnh hưởngđến quang hợp

4 Nhiệt độ:

- Nhiệt độ ảnh hưởng đến các phản ứng enzim trong pha sáng và trong

pha tối của quang hợp

a Nhiệt độ ảnh hưởng đến pha sáng và pha tối của quang hợp:

- Pha sáng: nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ vận chuyển của điện tử trênchuỗi vận chuyển điện tử quang hợp, phản ứng photphoryl hóa hình thànhATP và NAPDH rất nhạy cảm với nhiệt độ Ngoài ra, nhiệt độ còn ảnh

- Pha tối: pha tối bao gồm các phản ứng hóa sinh nên chịu ảnh hưởng củanhiệt độ

b Giới hạn nhiệt độ của quang hợp:

- Nhiệt độ tối thấp: Các cây bắt đầu quang hợp ở nhiệt độ 5-70C Các câyvùng lạnh và ôn đới bắt đầu quang hợp từ nhiệt độ dưới 00C một ít Đốivới thực vật bậc cao, đồng hóa CO2 bị đình chỉ khi cơ quan đồng hóa bịđóng băng

- Nhiệt độ tối ưu: Là nhiệt độ mà ở đó cường độ quang hợp của cây cóthể đạt>=90% cường độ quang hợp cực đại và cũng thay đổi tùy loại thựcvật Đa số thực vật vùng nhiệt đới, nhiệt độ tối ưu là 25 - 300C, các câyvùng ôn đới nhiệt độ tối ưu quang hợp là 8 - 150C còn thực vật vùng xamạc ưa nóng là 35 - 400C

- Nhiệt độ tối cao: nhiệt độ vượt quá nhiệt độ tối ưu thì quang hợp giảm

và đến lúc nào đó thì cường độ quang hợp bằng cường độ hô hấp thì hôhấp không giảm mà tăng theo nhiệt độ Và nhiệt độ mà ở đó cường độquang hợp và hô hấp bằng nhau gọi là điểm bù nhiệt độ của quang hợp.Tại nhiệt độ quá cao, cây vẫn quang hợp nhưng không tích lũy và nếuduy trì lâu thì cây sẽ bị chết Phần lớn cây trồng vào khoảng 40-500C, một

số cây hòa thảo nhiệt đới thì 50 -600C, ôn đới thì thấp hơn…

- Tóm lại, nhiệt độ ảnh hưởng đến quang hợp phụ thuộc vào loại câykhác nhau, vào trạng thái sinh lý của cây, thời gian tác dụng, giới hạnnhiệt độ tác động và các điều kiện khác Nhiệt độ không những làm thay đổi vận tốc của quá trình quang hợp mà còn làm biến đổi quá trình traođổi chất và hình thành các sản phẩm trong quang hợp

- Tham gia vào các quá trình chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành nănglượng hóa học (ATP)

- Tham gia vào sự điều tiết các hoạt động của hệ enzim quang hợp ở lụclạp

- Ngoài ra, các nguyên tố khoáng còn ảnh hưởng đến tính thấm của màng

tế bào, thay đổi cấu tạo và điều chỉnh hoạt động của khí khổng, thay đổi

độ lớn và số lượng lá cũng như cấu tạo giải phẫu của lá, ảnh hưởng đếnthời gian sống của cơ quan đồng hóa…

b Vai trò của Nitơ (N):

- Tham gia vào quá trình hình thành nên protein, axit nucleic và diệp lục

tố có vai trò trong việc cấu trúc nên bộ máy quang hợp, bao gồm hệ thốngmàng thilacolic, màng lục lạp, chất nguyên sinh và sắc tố diệp lục…

- Nitơ là thành phần của tất cả các enzim quang hợp vì nó có ở trongthành phần protein của enzim, nhóm hoạt động enzim và thành phần củaATP…nên N có vai trò quan trọng trong biến đổi chất và năng lượngtrong quang hợp…

- Khi có đủ nitơ diệp lục nhanh chóng hình thành làm cho lá có màu xanhđậm, diện tích lá tăng rất nhanh và hoạt động quang hợp tăng lên Nếuthiếu N thì lá vàng vì thiếu diệp lục, lá bị khô, rụng và giảm sút quanghợp…

c Vai trò của photpho (P):

- Là thành phần của photpholipit có vai trò kiến tạo nên hệ thống màngtrong lục lạp bao gồm màng thilacolic và màng bao bọc lục lạp

- P tham gia vào các nhóm hoạt động của các enzim quang hợp nhưNADP và trong thành phần của hệ thống ADP-ATP Do đó P có vai tròtrong quá trình photphoryl hóa để tạo thành ATP và NADPH Đây là 2sản phẩm quan trọng của pha sáng sử dụng để khử CO2 trong pha tối

- Nếu thiếu P, lục lạp không được hình thành, phản ứng sáng và phản ứng

d Vai trò của Kali (K):

- Có mặt với hàm lượng cao trong tế bào khí khổng K có vai trò trongviệc điều chỉnh sự đóng mở của khí khổng, quyết định sự xâm nhập củaCO2 vào lá

- K có mặt nhiều trong mô libe để làm nhiệm vụ vận chuyển các sảnphẩm quang hợp từ lá đến các cơ quan tiêu thụ, giúp cho quá trình quanghợp diễn ra bình thường

- K làm tăng khả năng thủy hóa của keo nguyên sinh chất và tăng khảnăng giữ nước, giảm độ nhớt của nguyên sinh chất thuận lợi cho hoạtđộng quang hợp

- Khi hàm lượng K trong mô giảm thấp xuống 0,2 - 0,6% khối lượng khôthì ức chế tổng hợp diệp lục, khí khổng đóng, phá hủy trao đổi gluxittrong tế bào, tích lũy nhiều monoxacarit và axit amin trong lá…nênquang hợp đình trệ

e Vai trò của các nguyên tố trung và vi lượng:

- Tham gia hình thành diệp lục như Mg có mặt trong phân tử diệp lục, Fetham gia tổng hợp diệp lục…thiếu Mg và Fe thì lá lập tức bị vàng, quanghợp giảm sút

- Các nguyên tố vi lượng hoạt hóa các enzim tham gia vào các phản ứngcủa quang hợp (Fe, Mn, Cu, Zn, B, )

6 Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo:

- Quang hợp có thể xảy ra nhờ ánh sáng mặt trời và ánh sáng nhân tạo

- Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo là sử dụng ánh sáng của các loại đèn(đèn neon, đèn sợi đốt) thay cho ánh sáng mặt trời để trồng cây trong nhà

có mái che, trong phòng

- Mục đích: Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo giúp con người khắc phụcđiều kiện bất lợi của môi trường như giá rét, sâu bệnh để sản xuất ra nôngphẩm cho con người

- Ứng dụng:

+ Ở các nước ôn đới, nhà trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo đảm bảo cungcấp rau trong mùa đông băng giá.

+ Ở Việt Nam, trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo có thể được áp dụng đểsản xuất rau sạch, nhân giống cây trồng bằng phương pháp sinh dưỡngnhư nuôi cấy mô thực vật, tạo cành giâm trước khi ra trồng ngoài thựcđịa

Phần IV Quang hợp và năng suất cây trồng:

1 Quang hợp quyết định năng suất cây trồng:

- Quang hợp quyết đinh khoảng 90 – 95% năng suất cây trồng, còn lại làcác nguyên tố dinh dưỡng khoáng

- Năng suất cây trồng gồm:

+ Năng suất sinh học: Là tổng lượng chất khô tích lũy được mỗi ngàytrên 1 ha gieo trồng trong suốt thời gian sinh trưởng

+ Năng suất kinh tế: Là 1 phần của năng suất sinh học được tích lũy trongcác cơ quan có giá trị kinh tế với con người (hạt, củ, quả, lá,…)

2 Tăng năng suất cây trồng thông qua điều khiển quang hợp:

* Năng suất cây trồng phụ thuộc vào quá trình quang hợp Do đó, thôngqua điều tiết các yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp có thể nâng cao năngsuất cây trồng

* Các biện pháp tăng năng suất cây trồng:

Các biện pháp Cơ sở khoa học Nội dung

- Chọn giống có hệ số lá tối ưu

- Chăm sóc và dinh dưỡng hợplí

- Điều chỉnh mật độ cây trồngphù hợp

Tăng cường

độ quang hợp

- Cường độ quang hợp

là chỉ số thể hiện hiệusuất hoạt động của bộmáy quang hợp

- Tăng cường độ quanghợp → tăng hiệu suấtquang hợp → tăngnăng suất cây trồng

- Chọn giống có hoạt độngquang hợp tối ưu

- Chăm sóc và dinh dưỡng hợplí

Tăng hệ số

kinh tế

- Sản phẩm quang hợptích lũy một phần vàocác cơ quan kinh tế

- Tăng hệ số kinh tế

→tăng tích lũy sảnphẩm quang hợp vào

cơ quan kinh tế →tăngnăng suất kinh tế →tăng năng suất câytrồng

- Chọn giống có sự phân bố sảnphẩm quang hợp vào các cơquan kinh tế với tỉ lệ cao

- Chăm sóc và dinh dưỡng hợplí

Liên hệ: Cung cấp nước, bón phân, chăm sóc hợp lí , tạo điều kiện cho cây hấp thu và chuyển hóa năng lượng tốt, góp phần bảo vệ môi trường (lượng phân bón dư thừa sẽ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến đời sống của các sinh vật trong môi trường đất, môi trường nước).

4 Các giải pháp tiến hành và thời gian tạo ra giải pháp :

- Họp tổ, nhóm chuyên dựa trên nghiên cứu bài học và học hỏi đồngnghiệp ở các trường khác (có thể trên trường học kết nối) để thống nhấtnội dung và đảm bảo tính chính xác của nội dung chuyên đề.

- Lựa chọn các kĩ thuật dạy học tích cực phù hợp với từng đối tượng học

sinh, từng lớp (Phần II.2)

- Xây dựng kế hoạch dạy học

- Đề xuất Hiệu trưởng được dạy minh họa và toàn bộ giáo viên trongtrường tham gia dự giờ

- Dạy minh họa ở lớp 11A

- Thu thập và xử lí kết quả thu được

- Dạy ở các lớp khác trong khối

- HS trình bày được 2 pha của quá trình quang hợp, mối quan hệ giữa 2pha của quá trình quang hợp

- Nêu được sự khác nhau cơ bản trong quang hợp ở thực vật C3, C4 vàCAM Giải thích được sự thích nghi của thực vật C4, CAM với môitrường sống

- Trình bày được ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp,ảnh hưởng của các nguyên tố khoáng đến quá trình quang hợp

- HS trình bày được vai trò quyết định của quang hợp với năng suất câytrồng.

- Trình bày được các biện pháp nâng cao năng suất cây trồng thông quađiều khiển cường độ quang hợp Giải thích tại sao phải bón phân hợp lícho cây trồng

2 Về kĩ năng

- Hợp tác để giải quyết các nhiệm vụ học tập

- Tìm kiếm, chọn lọc, xử lý và lưu giữ được thông tin cần thiết trênInternet và sử dụng môi trường tương tác trên mạng

- Quan sát, mô tả được đồ thị ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đếnquang hợp

- Làm được một số bài toán liên quan đến năng suất quang hợp

3 Về thái độ

- Đề xuất được cách sống hòa nhập cộng đồng: tôn trọng, đoàn kết và tíchcực tham gia hoạt động tập thể

- Ý thức được ý nghĩa của việc trồng cây xanh và bón phân hợp lí và bảo

vệ môi trường Xây dựng ý thức bảo vệ sức khỏe bản thân, gia đình vàcộng đồng

4 Định hướng năng lực hướng tới

- Năng lực tự học: HS có thể tự lập kế hoạch học tập xây dựng mục tiêu,

kế hoạch thực hiện, phân công nhiệm vụ, sản phẩm cần hoàn thành

- Năng lực giải quyết vấn đề: Phát hiện tình huống có vấn đề, nảy sinhmâu thuẫn, đề xuất cách giải quyết

- Năng lực giao tiếp: Hình thành năng lực giao tiếp thông qua làm việcnhóm, tranh luận nhóm, trình bày báo cáo

- Năng lực phát triển ngôn ngữ

- Năng lực sử dụng công cụ thông tin: Biết sử dụng internet để thu thậpthông tin

5 Sản phẩm cuối cùng của chủ đề

- Báo cáo của các nhóm HS.

- Chia sẻ của các nhóm qua góc học tập, báo bảng

6 Bảng mô tả các mức độ nhận thức

lực cần hướng tới

Nhận biết Thông

hiểu

Vận dụng thấp

Vận dụng cao

Quang

hợp ở

thực vật

- Nêu được khái niệm quang hợp

- Trình bày được

hệ sắc tố

và cơ quan quang hợp

- Nêu

được vai trò của quang hợp

Giải thích được vì sao quang hợp có vai trò quyết định đến

sự sống trên trái đất

- Năng lực quan sát kênh hình

- Năng lực tìm kiếm mối liên hệ

- Năng lực giải quyết vấnđề

và hệ sắc

tố, nơi xảy

ra, nguyên

- Biết được sản phẩm của pha sáng chuyển

Ứng dụng trồng C3 cho năng suất cao hơn

- Năng lực quan sát kênh hình

- Năng

sản phẩm của pha sáng, pha tối

- Trình bày được đặc điểm của thực vật C4 và thực vật CAM

tối

- Hiểu được nguồn gốcoxi trong quang hợp

lực tìm kiếm mối liên hệ

- Năng lực giải quyết vấnđề

Ứng dụng trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo

- Năng lực phân loại

- Năng lực giải quyết vấnđề

Phân tích được các biện pháp điều khiểnquang hợp nhằmtăng năng suất trồng

- Giải thích được

vì sao tăngdiện tích lálại làm tăng năng suất cây trồng ?

- Giải

- Kỹ năngtìm kiếm mối liên hệ

- Năng lực giải quyết vấnđề

thích được quá trình quang hợp quyết định năng suất cây trồng.

7 Bộ câu hỏi đánh giá

Câu 1: Trật tự các giai đoạn trong chu trình canvin là:

a/ Khử APG thành ALPG  cố định CO2  tái sinh RiDP (ribulôzơ1,5 - điphôtphat)

b/ Cố định CO2 tái sinh RiDP (ribulôzơ 1,5 - điphôtphat)  khửAPG thành ALPG

c/ Khử APG thành ALPG  tái sinh RiDP (ribulôzơ 1,5 - điphôtphat)

d/ Pha chuyển hoá năng lượng của ánh sáng đã được chuyển thànhnăng lượng trong các liên kết hoá học trong ATP

Câu 3: Sản phẩm của pha sáng gồm có:

c/ ATP, NADP+và O2 d/ ATP, NADPH.

Câu 4: Nhóm thực vật C3 được phân bố như thế nào?

a/ Phân bố rộng rãi trên thế giới, chủ yếu ở vùng ôn đới và nhiệt đới.b/ Chỉ sống ở vùng ôn đới và á nhiệt đới

c/ Sống ở vùng nhiệt đới

d/ Sống ở vùng sa mạc

Câu 5: Vai trò nào dưới đây không phải của quang hợp?

a/ Tích luỹ năng lượng

b/ Tạo chất hữu cơ

c/ Cân bằng nhiệt độ của môi trường

d/ Điều hoà nhiệt độ của không khí

Câu 6: Vì sao lá cây có màu xanh lục?

a/ Vì diệp lục a hấp thụ ánh sáng màu xanh lục

b/ Vì diệp lục b hấp thụ ánh sáng màu xanh lục

c/ Vì nhóm sắc tố phụ (carootênôit) hấp thụ ánh sáng màu xanh lục

d/ Vì hệ sắc tố không hấp thụ ánh sáng màu xanh lục

Câu 7: Diễn biến nào dưới đây không có trong pha sáng của quá trình

quang hợp?

a/ Quá trình tạo ATP, NADPH và giải phóng ôxy

b/ Quá trình khử CO2

c/ Quá trình quang phân li nước

d/ Sự biến đổi trạng thái của diệp lục (từ dạng bình thường sang dạngkích thích)

Câu 8: Thực vật C4 được phân bố như thế nào?

a/ Phân bố rộng rãi trên thế giới, chủ yếu ở vùng ôn đới và á nhiệt đới.b/ Chỉ sống ở vùng ôn đới và á nhiệt đới

c/ Sống ở vùng nhiệt đới

d/ Sống ở vùng sa mạc

Câu 9: Những cây thuộc nhóm thực vật CAM là:

a/ Lúa, khoai, sắn, đậu.

b/ Ngô, mía, cỏ lồng vực, cỏ gấu

c/ Dứa, xương rồng, thuốc bỏng

d/ Rau dền, kê, các loại rau

Câu 10: Những cây thuộc nhóm C3 là:

a/ Rau dền, kê, các loại rau

b/ Mía, ngô, cỏ lồng vực,cỏ gấu

c/ Dứa, xương rồng, thuốc bỏng

d/ Lúa, khoai, sắn, đậu

Câu 11: Pha sáng diễn ra ở vị trí nào của lục lạp?

a/ Ở chất nền

b/ Ở màng trong

c/ Ở màng ngoài

d/ Ở tilacôit

Câu 12: Thực vật C4 khác với thực vật C3 ở điểm nào?

a/ Cường độ quang hợp, điểm bão hoà ánh sáng, điểm bù CO2 thấp

b/ Cường độ quang hợp, điểm bão hoà ánh sáng cao, điểm bù CO2thấp

c/ Cường độ quang hợp, điểm bão hoà ánh sáng cao, điểm bù CO2 cao.d/ Cường độ quang hợp, điểm bão hoà ánh sáng thấp, điểm bù CO2cao

Câu 13: Ý nào dưới đây không đúng với ưu điểm của thực vật C4 so với

thực vật C3?

a/ Cường độ quang hợp cao hơn

b/ Nhu cầu nước thấp hơn, thoát hơi nước ít hơn

c/ Năng suất cao hơn

d/ Thích nghi với những điều kiện khí hậu bình thường

Câu 14: Chu trình C4 thích ứng với những điều kiện nào?

b/ Cường độ ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ CO2, O2 thấp.

c/ Cường độ ánh sáng, nhiệt độ, O2 bình thường, nồng độ CO2 cao

d/ Cường độ ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ CO2, O2 bình thường

Câu 15: Chu trình canvin diễn ra ở pha tối trong quang hợp ở nhóm hay

Câu 17: Pha tối trong quang hợp của nhóm hay các nhóm thực vật nào chỉ

xảy ra trong chu trình canvin?

a/ Nhóm thực vật CAM b/ Nhóm thực vật C4 và CAM

c/ Nhóm thực vật C4 d/ Nhóm thực vật C3

Câu 18: Nếu cùng cường độ chiếu sáng thì:

a/ Ánh sáng đơn sắc màu đỏ sẽ có hiệu quả quang hợp kém hơn ánhsáng đơn sắc màu xanh tím

b/ Ánh sáng đơn sắc màu đỏ sẽ có hiệu quả quang hợp bằng ánh sángđơn sắc màu xanh tím

c/ Ánh sáng đơn sắc màu đỏ sẽ có hiệu quả quang hợp lớn hơn ánhsáng đơn sắc màu xanh tím