BÀI 1: SỰ HẤP THỤ NƯỚC VÀ MUỐI KHOÁNG Ở RỄ
Câu 1. Rễ thực vật trên cạn có đặc điểm hình thái gì thích nghi với chức năng tìm nguồn nước, hấp thụ nước và ion khoáng?
TRẢ LỜI:
- Rễ thực vật trên cạn sinh trưởng nhanh, đâm sâu, lan tỏa hướng đến nguồn nước, đặc biệt hình thành liên tục với số lượng khổng lồ các lông hút, tạo nên bề mặt tiếp xúc lớn giữa rễ và đất, nhờ vậy sự hấp thu nước và các ion khoáng được thuận lợi.
Câu 2. Giải thích vì sao cây trên cạn bị ngập úng lâu sẽ chết?
TRẢ LỜI:
Đối với cây trên cạn, khi bị ngập úng, rễ cây thiếu ôxi. Thiếu ôxi phá hoại tiến trình hô hấp bình thường của rễ, tích lũy các chất độc hại đối với tế bào làm lông hút chết và không hình thành được lông hút mới. Do đó cây không hấp thu được nước dẫn đến mất cân bằng nước và cây bị chết.
Câu 3. Nước được vận chuyển từ đất vào mạch gỗ của rễ bằng con đường nào?
TRẢ LỜI
Dòng nước và ion khoáng từ đất đi vào mạch gỗ theo hai con đường:
- Con đường thứ nhất đi theo không gian giữa các tế bào và không gian giữa các bó sợi xenlulôzơ bên trong thành tế bào, đó là con đường gian bào. Khi đi vào nội bì bị đai Caspari chặn lại nên phải chuyển vào con đường tế bào chất. Đai Caspari điều chỉnh dòng vận chuyển vào trung trụ
- Con đường thứ hai xuyên qua tế bào chất của các tế bào (con đường tế bào chất)
Câu 4. Hãy phân biệt cơ chế hấp thụ nước với cơ chế hấp thụ ion khoáng ở rễ cây?
TRẢ LỜI:
- Cơ chế hấp thụ nước: Nước được hấp thụ vào rễ theo cơ chế chủ động (hiện tượng thẩm thấu); nước di chuyển từ nơi môi trường có nồng độ chất tan thấp (đất - môi trường nhược trương) vào môi trường có nồng độ chất tan cao (tế bào rễ)
- Các ion khoáng di chuyển từ đất vào tế bào rễ theo 2 cơ chế:
Thụ động: theo chiều nồng độ từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp
Chủ động: đối với một số ion cây có nhu cầu cao như (K+) di chuyển ngược chiều gradien nồng độ và phải cần cung cấp năng lượng ATP của quá trình hô hấp.
Câu 5. Tại sao quá trình hấp thụ nước và chất khoáng lại liên quan chặt chẽ với quá trình hô hấp của rễ?
TRẢ LỜI:
Trong quá trình hô hấp của rễ đã tạo ra các sản phẩm trung gian. Sản phẩm này góp phần làm tăng áp suất thẩm thấu của lông hút và tạo động lực hấp thụ nước và khoáng từ môi trường
Hô hấp tạo ra năng lượng ATP, nhờ đó mới vận chuyển chủ động các ion khoáng đi ngược gradien nồng độ.
Câu 6. Trình bày vai trò của nước đối với tế bào và cơ thể thực vật?
TRẢ LỜI:
- Nước tham gia vào thành phần cấu tạo của tế bào
- Nước là môi trường thuận lợi cho các phản ứng trao đổi chất và tham gia các phản ứng sinh hóa trong cơ thể
- Nước đảm bảo độ nhớt chất nguyên sinh, độ bền vững của hệ thống keo
- Nước là dung môi hòa tan các chất trong cơ thể
- Nước điều hòa nhiệt độ cơ thể
Câu 7. Cho biết vị trí và vai trò của đai Caspari trong cơ chế hấp thu nước?
TRẢ LỜI:
- Vị trí vòng đai Caspari: Bao quanh tế bào nội bì.
- Vai trò: Điều chỉnh lượng nước và kiểm soát các chất khoáng hòa tan đi vào
Câu 8. Làm thế nào để những cây gỗ lâu năm có thể vận chuyển được nước từ rễ lên lá?
TRẢ LỜI:
Những cây thân gỗ sống lâu năm có thể cao hàng chục thậm chí hàng trăm mét, nhưng rễ cây vẫn phải đáp ứng đầy đủ nhu cầu nước cho toàn bộ phần thân bên trên. Cây có thể vận chuyển nước lên cao như vậy là nhờ sự phối hợp của 3 lực:
+ Lực hút của lá do quá trình thoát hơi nước tạo ra, lực này đóng vai trò chính trong quá trình vận chuyển nước.
+ Áp suất rễ tạo ra lực đẩy do cơ chế hấp thu nước ở rễ tạo ra
+ Lực liên kết giữa các phân tử nước và giữa các phân tử nước với thành mạch gỗ.
BÀI 2: VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT TRONG CÂY
Câu 1. Chứng minh cấu tạo của mạch gỗ thích nghi với chức năng vận chuyển nước và các ion khoáng từ rễ đến lá.
TRẢ LỜI:
Mạch gỗ gồm các quản bào và mạch ống đều là những tế bào chết. Khi chúng thực hiện chức năng mạch dẫn, chúng trở thành các ống rỗng, không có màng, không có các bào quan. Các đầu cuối và thành bên đục thủng lỗ. Thành được linhin hóa bền chắc, chịu được áp lực của dòng nước bên trong.
Chúng nối với nhau thành những ống dài từ rễ lên đến tận các tế bào nhu mô lá, tạo thuận lợi cho dòng vận chuyển nước và các ion khoáng di chuyển bên trong. Các ống cùng loại hoặc khác loại sẽ xếp kề nhau hoặc chồng lên nhau và thông với nhau nhờ hệ thống các lỗ bên, nhờ đó đảm bảo cho dòng vận chuyển bên trong được liên tục (kể cả trường hợp một số ống nào đó bị tắc hay hư hỏng) cũng nhờ các lỗ bên nên con đường này còn có các dòng vận chuyển ngang.
Câu 2. Động lực nào giúp dòng nước và ion khoáng di chuyển từ rễ lên lá?
TRẢ LỜI:
Lực đẩy (động lực đầu dưới), lực hút do sự thoát hơi nước ở lá (động lực đầu trên) và lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và giữa các phân tử nước với thành mạch gỗ
Câu 3. Nếu một ống mạch gỗ bị tắc, dòng mạch gỗ có thể tiếp tục đi lên đươc không? Vì sao?
TRẢ LỜI:
Nếu một ống mạch gỗ bị tắc, dòng mạch gỗ trong ống đó vẫn tiếp tục đi lên được bằng cách di chuyển ngang qua các lỗ bên vào ống bên cạnh và tiếp tục đi lên.
Câu 4. Cho biết nguyên nhân của hiện tượng rỉ nhựa ở các thân cây bị cắt ngang.
TRẢ LỜI:
Hiện tượng rỉ nhựa là hiện tượng mặt cắt của các thân cây tiết ra chất dịch ẩm ướt.
Khi thân cây bị cắt ngang làm gián đoạn hệ thống mạch gỗ và mạch rây, lực đẩy do áp suất rễ vẫn tiếp tục đẩy dòng mạch gỗ đi lên trên tạo ra hiện tượng rỉ nhựa ở bề mặt cắt.
Câu 5. Hiện tượng ứ giọt là gì? Trình bày nguyên nhân của hiện tượng?
TRẢ LỜI:
Hiện tượng những cây bụi, thân thảo thường có những giọt nước đọng ở mép lá vào buổi sáng sớm.
Nguyên nhân là do nước bị đẩy theo mạch gỗ từ rễ lên lá, không thoát ra thành hơi vì độ ẩm không khí thấp và đọng lại thành các giọt ở mép lá.
Câu 6. Động lực nào đẩy dòng mạch rây đi từ lá đến rễ và các cơ quan khác?
TRẢ LỜI:
Dịch mạch rây di chuyển từ tế bào quang hợp trong lá vào ống rây và từ ống rây này vào ống rây khác qua các lỗ trong bản rây.
Động lực của dòng mạch rây chủ yếu dựa vào sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quan nguồn (lá) và cơ quan chứa (rễ, hạt, quả…)
Câu 7. Trình bày vai trò của các yếu tố là động lực của dòng mạch gỗ?
Lực đẩy (áp suất rễ) – giúp đẩy nước và muối khoáng vào trong mạch gỗ, áp suất rễ sinh ra do cơ chế hấp thu chủ động và thụ động ở rễ.
Lực hút do thoát hơi nước ở lá – quá trình thoát hơi nước ở lá có vai trò như cái “máy bơm” tạo ra sự chênh lệch áp suất kéo cột nước lên trên.
Lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và với thành mạch gỗ - giúp duy trì liên tục dòng vận chuyển từ rễ lên lá hỗ trợ cho lực hút và lực đẩy.
Câu 8. Cho biết vai trò chính của dòng mạch gỗ và mạch rây đối với thực vật
Dòng mạch gỗ (dòng đi lên): vận chuyển nước, các ion khoáng từ đất vào rễ, theo mạch gỗ dẫn lên thân và lan tỏa đến lá và các phần khác của cây.
Dòng mạch rây (dòng đi xuống): vận chuyển các chất hữu cơ được quang hợp từ lá đến nơi cần sử dụng hoặc dự trữ trong rễ, hạt, củ, quả …
BÀI 3: THOÁT HƠI NƯỚC
Câu 1. Vì sao đứng dưới bóng cây mát hơn đứng dưới mái che bằng vật liệu xây dựng?
TRẢ LỜI:
Vật liệu xây dựng hấp thu nhiệt làm cho nhiệt độ tăng cao, còn lá cây thoát hơi nước làm hạ nhiệt độ môi trường xung quanh lá. Nhờ vậy không khí dưới bóng cây mát hơn dưới mái che bằng vật liệu xây dựng
Câu 2. Trình bày cấu tạo tế bào lỗ khí phù hợp với chức năng của nó? Tác nhân chủ yếu điều tiết độ mở của khí khổng?
TRẢ LỜI:
Tế bào lỗ khí (khí khổng) được cấu tạo bởi 2 tế bào hình hạt đậu nằm khép vào nhau tạo nên khe khí khổng. Mỗi tế bào hình hạt đậu có thành bên trong dày và thành bên ngoài mỏng hơn.
+ Khi no nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra làm cho thành dày cong theo làm cho khí khổng mở.
+ Khi mất nước, thành mỏng hết căng và thành dày duỗi thẳng làm khí khổng đóng lại. Khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn.
Cho nên tác nhân chủ yếu điều tiết độ đóng mở khí khổng là nước.
Câu 3. Cây trong vườn và cây trên đồi, cây nào có cường độ thoát hơi nước qua cutin mạnh hơn?
TRẢ LỜI:
Cây trong vườn có cường độ thoát hơi nước qua cutin mạnh hơn. Vì cây trong vườn có lớp cutin phát triển yếu do ánh sáng ở vườn yếu. Còn cây trên đồi ánh sáng mạnh nên lớp cutin phát triển mạnh, dày làm khó thoát hơi nước.
Câu 4. Các điều kiện môi trường ảnh hưởng như thế nào đến quá trình trao đổi nước?
TRẢ LỜI:
Nước: nước và độ ẩm không khí ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước thông qua việc điều tiết sự đóng mở của khí khổng.
Ánh sáng: khí khổng mở khi cây được chiếu sáng. Độ mở của khí khổng tăng từ sáng đến trưa và nhỏ nhất lúc chiều tối, ban đêm khí khổng vẫn hé mở.
Nhiệt độ, gió, một số ion khoáng,…: cũng ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước do ảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi của các phân tử nước.
Câu 5. Tác nhân chủ yếu điều tiết độ mở khí khổng là gì?
TRẢ LỜI:
Hàm lượng nước trong tế bào khí khổng
Khi hàm lượng nước trong hai tế bào hình hạt đậu tăng làm cho vách bên ngoài căng ra, khe khí khổng mở. Ngược lại, khi hai tế bào hạt đậu mất nước sẽ làm khe khí khổng đóng lại.
Câu 6. Làm thế nào để phân biệt được hiện tượng ứ giọt và hiện tượng sương trên lá?
TRẢ LỜI:
Hiện tượng ứ giọt là do các phân tử nước sau khi thoát ra khí khổng mà không thể bốc hơi được thì đọng lại thành giọt do độ ẩm không khí bão hoà. Hiện tượng ứ giọt chỉ xuất hiện ở mặt dưới của lá hoặc xung quanh mép lá nơi tập trung các lỗ khí khổng.
Hiện tượng sương trên lá là do hơi nước trong không khí ngưng tụ lại và rơi trên các phiến lá. Do đó, sương thì thường xuất hiện mặt trên của lá hơn.
Câu 7. Tại sao hiên tượng ứ giọt thường xảy ra ở những cây bụi thấp và cây thân thảo?
TRẢ LỜI:
Những cây bụi và cây thân thảo thường mọc thấp, mà càng thấp thì độ ẩm càng nhanh đến mức bão hòa do đó hơi nước thoát ra từ là sẽ khó bốc hơi nên dễ bị ứ giọt.
Mặc khác cây thấp nên lực đẩy do áp suất rễ tác động lên mạch gỗ đẩy nước lên lá mạnh, dễ gây ra hiện tượng ứ giọt.
Câu 8. Quá trình thoát hơi nước ở lá có ý nghĩa như thế nào đối với cơ thể thực vật?
TRẢ LỜI:
- Thoát hơi nước là động lực đầu trên của dòng mạch gỗ có vai trò giúp vận chuyển nước và các ion khoáng từ rễ lên lá và đến các bộ phận khác ở trên mặt đất của cây.
- Thoát hơi nước có tác dụng hạ nhiệt độ của lá
- Thoát hơi nước giúp cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá cần cho quang hợp.
BÀI 4: VAI TRÒ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ KHOÁNG
Câu 1. Vì sao phải bón phân với liều lượng hợp lí tùy thuộc vào loại đất, loại phân bón, giống và loài cây trồng?
TRẢ LỜI:
Để cây sinh trưởng tốt, năng suất cao, hiệu quả phân bón cao, tiết kiệm chi phí, không gây ô nhiễm nông phẩm và môi trường.
Bón đúng, đủ liều lượng sẽ làm cây sinh trưởng và phát triển tốt nhất đạt năng suất cao
Bón quá nhiều hoặc không đúng loại sẽ không mang lại hiệu quả cho cây trồng, mặt khác còn gây lãng phí, gây ô nhiễm nông phẩm, ô nhiễm môi trường đất và nước.
Câu 2. Ý nghĩa của việc làm cỏ lúa sục bùn và xới đất quanh gốc cây?
TRẢ LỜI:
Làm cỏ lúa: để loại bỏ tác nhân cạnh tranh với cây lúa. Cỏ là loài hoang dại có sức sống cao cạnh tranh chất dinh dưỡng, ánh sáng làm mất năng suất của cây lúa.
Sục bùn hoặc sới đất quanh gốc cây: làm cho đất tơi xốp và thoáng khí giúp cho quá trình hấp thu khoáng tốt hơn. Khi rễ nhận được nhiều oxi thì quá trình hô hấp ở rễ diễn ra mạnh tạo áp suất thẩm thấu cho quá trình thu nhận khoáng.
Câu 3. Vì sao khi bón quá nhiều phân cũng có thể làm chết cây?
TRẢ LỜI:
- Khi bón quá nhiều phân vào đất làm cho nồng độ ion khoáng trong đất cao. Như vậy dung dịch muối trong đất ưu trương còn dung dịch muối trong cây là dung dịch nhược trương. Lúc này cây không hấp thu được nước, thậm chí bị mất nước và bị chết.
Câu 4. Các nguyên tố khoáng được cây trồng hấp thu chủ yếu dưới dạng nào? Cho biết một số triệu chứng ở cây trồng khi thiếu: nitơ, phốtpho,kali, canxi
TRẢ LỜI:
Các nguyên tố khoáng được cây trồng hấp thu chủ yếu dưới dạng các ion hoà tan trong đất.
- Hiện tượng thiếu các nguyên tố dinh dưỡng thường được biểu hiện thành những dấu hiệu màu sắc đặc trưng trên lá.
+ Thiếu đạm (N): lá vàng nhạt, cây còi cọc
+ Thiếu lân (P): lá vàng đỏ, trổ hoa trễ, quả chín muộn.
+ Thiếu Kali: ảnh hưởng đến sức chống chịu của cây.
+ Thiếu Ca: ảnh hưởng đến độ vững chắc của cây, rễ bị thối, ngọn cây khô héo.
Câu 5. Các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu có những đặc điểm gì?
TRẢ LỜI:
Nguyên tố khoáng thiết yếu có những đặc điểm sau:
- Là những nguyên tố mà thiếu nó cây không hoàn thành được chu trình sống (chết hoặc không thể ra hoa, kết quả được)
- Không thể thay thế được bởi bất kì nguyên tố nào khác.
- Phải trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển hoá vật chất trong cơ thể.
Câu 6. Trình bày một số phương pháp bón phân cho cây trồng mà em biết
TRẢ LỜI:
- Bón phân qua rễ (bón vào đất): dựa vào khả năng của rễ hấp thụ các ion khoáng từ đất. Bón phân qua rễ gồm bón lót (bón trước khi trồng) và bón thúc (bón sau khi trồng).
- Bón phân qua lá: dựa vào khả năng hấp thụ các ion khoáng qua khí khổng. Dung dịch phân bón qua lá phải có nồng độ các ion khoáng thấp và chỉ bón phân qua lá khi trời không mưa và nắng không quá gay gắt.
Câu 7. Cho biết vai trò của các nguyên tố vi lượng? Tại sao các nguyên tố vi lượng lại cần một lượng rất nhỏ đối với cơ thể thực vật?
TRẢ LỜI:
Vai trò của nguyên tố vi lượng:
- Các nguyên tố vi lượng thường là thành phần rất quan trọng của hầu hết các enzim. Chúng hoạt hóa các enzim trong các quá trình trao đổi chất của cơ thể
- Các nguyên tố vi lượng còn liên kết với các chất hữu cơ thành hợp chất hữu cơ – kim loại. Những hợp chất này có vai trò rất quan trong trong trao đổi chất. Ví dụ: Mg trong diệp lục, Cu trong xitocrom …
Các nguyên tố vi lượng lại cần một lượng rất nhỏ đối với sinh vật vì vai trò chủ yếu của các nguyên tố này là hoạt hóa enzim trong quá trình trao đổi chất. Mà trong cơ thể không cần lượng enzim nhiều vì chúng xúc tác mạnh và sử dụng lại được.
Câu 8. Hãy liên hệ với thực tế, cho biết một số biện pháp canh tác giúp cho quá trình hấp thu khoáng của cây diễn ra dễ dàng hơn
TRẢ LỜI:
Một số biện pháp giúp cho quá trình chuyển hóa các muối khoáng ở trong đất từ dạng không tan thành dạng hòa tan dễ hấp thụ đối với cây trồng như: làm cỏ sục bùn, phá váng sau khi đất bị ngập úng, cày phơi ải đất, bón vôi cho đất chua…
BÀI 5-6: DINH DƯỠNG NITƠ Ở THỰC VẬT
Câu 1. Trình bày vai trò của nitơ đối với đời sống thực vật
TRẢ LỜI:
Nitơ có vai trò rất quan trọng đối với thực vật, không có nitơ cây xanh sẽ không phát triển được.
Về cấu trúc: nitơ là thành phần không thể thiếu của prôtêin, axit nuclêic, chất diệp lục, … Nếu thiếu nitơ sẽ làm giảm quá trình tổng hợp prôtêin nên sự sinh trưởng của các cơ quan bị giảm, lá có màu vàng.
Trong điều tiết các hoạt động: nitơ là thành phần cấu tạo của enzim, coenzim và ATP. Do đó nitơ điều tiết quá trình trao đổi chất thông qua sự xúc tác, cung cấp năng lượng và trạng thái ngậm nước của các phân tử prôtêin trong tế bào chất.
Câu 2. Vì sao thiếu nitơ trong môi trường dinh dưỡng, cây lúa không thể sống được?
TRẢ LỜI:
Vì nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu (không chỉ đối với cây lúa mà với tất cả các loài cây khác). Do đó, khi thiếu nitơ cây lúa sẽ không thể hoàn thành được chu trình sống do không tổng hợp được một số hợp chất quan trong như: prôtêin, axit nuclêic…
Câu 3. Thực vật đã có đặc điểm thích nghi như thế nào trong việc bảo vệ tế bào khỏi bị dư lượng 
đầu độc?
TRẢ LỜI:
Khi lượng nitơ đưa vào cơ thể nhiều mà cây chưa có nhu cầu sử dụng, để tránh gây ngộ độc, ngay tại các tế bào đã diễn ra quá trình hình thành amit, một mặt là để dụ trữ lượng nitơ dư thừa, mặt khác là để bảo vệ tế bào khỏi bị dư lượng 
đầu độc.
Câu 4. Trình bày vai trò của quá trình cố định nitơ phân tử bằng con đường sinh học đối với sự dinh dưỡng nitơ của thực vật.
TRẢ LỜI:
Trong khí quyển có rất nhiều khí nitơ tồn tại ở dạng phân tử N2 nhưng dạng này thực vật không hấp thụ được. Quá trình cố định nitơ biến đổi nitơ phân tử sẵn có trong khí quyển thành dạng nitơ khoáng NH3 (NH4+ trong môi trường nước) cây dễ dàng hấp thụ.
Nhờ có quá trình cố định nitơ phân tử bằng con đường sinh học xảy ra trong điều kiện bình thường ở hầu hết mọi nơi trên Trái Đất mà lượng nitơ bị mất hằng năm do cây lấy đi luôn được bù đắp lại đảm bảo nguồn cung cấp dinh dưỡng nitơ bình thường của cây.
Câu 5. Vì sao trong mô thực vật phải diễn ra quá trình khử nitrat?
TRẢ LỜI:
Vì trong 2 dạng nitơ mà cây hấp thụ được từ ngoài môi trường NO3- là dạng ôxi hóa, nhưng trong cơ thể thực vật nitơ chỉ tồn tại ở dạng khử do đó nitrát cần được khử thành amôni để tiếp tục đồng hoá thành axit amin, amit và prôtêin
Câu 6. Để sử dụng nitơ phân tử (N2) và nitơ từ xác sinh vật, cây xanh phải nhờ quá trình nào?
TRẢ LỜI:
Để sử dụng nitơ phân tử (N2) cây xanh phải cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm hoạc nhờ các vi khuẩn cố định đạm có tự do trong đất biến đổi nitơ phân tử thành NH3. Các vi khuẩn này có emzym nitrôgenaza, nhờ đó N2 mới kết hợp được với H2 thành NH3
Nitơ từ xác sinh vật được các sinh vật trong đất khoáng hóa thành NH4+ và NO3 –
Câu 7. Thế nào là bón phân hợp lí, vai trò của biện pháp đó đối với năng suất cây trồng và môi trường?
TRẢ LỜI:
Bón đúng nhu cầu của cây theo đặc điểm di truyền của giống, loài cây, theo pha sinh trưởng và phát triển, theo đặc điểm lí, hoá tính của đất và theo điều kiện thời tiết. Phân bón phải đúng loại, đủ số lượng và tỉ lệ thành phần dinh dưỡng hợp lí.
Bón phân không đúng thì năng suất sẽ thấp, hiệu quả kinh tế thấp. Bón phân vượt quá liều lượng cần thiết sẽ làm giảm năng suất, chi phí phân bón cao dẫn đến hiệu quả kinh tế thấp, gây ô nhiễm nông phẩm và môi trường, đe doạ sức khoẻ con người.
Câu 8. Nêu các dạng nitơ có trong đất và các dạng nitơ mà cây hấp thụ được.
TRẢ LỜI:
Nitơ vô cơ trong các muối khoáng và nitơ hữu cơ trong xác sinh vật (vi sinh vật, động vật, thực vật). Dạng nitơ mà cây hấp thụ được là dạng nitơ khoáng NO3- và NH4+
BÀI 8: QUANG HỢP Ở THỰC VẬT
Câu 1. Trình bày khái niệm, viết phương trình tổng quát của quá trình quang hợp?
TRẢ LỜI:
- Quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời đã được diệp lục hấp thụ để tổng hợp cacbonhidrat và giải phóng ôxi từ khí cacbonic và nước.
- Phương trình tổng quát của quang hợp:
6 CO2 + 12 H2O --🡪 C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
Câu 2. Sắc tố nào sau đây tham gia trực tiếp vào chuyển hóa quang năng thành hóa năng trong sản phẩm quang hợp ở cây xanh?
TRẢ LỜI:
- Diệp lục a (P700 và P680) tham gia trực tiếp vào sự chuyển hoá năng lượng ánh sáng thành năng lượng của các liên kết hoá học trong ATP và NADPH.
- Các phân tử diệp lục b và diệp lục a khác hấp thụ năng lượng ánh sáng và truyền năng lượng đã hấp thụ cho diệp lục a (P700 và P680) ở trung tâm phản ứng quang hợp.
Câu 3. Vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất?
TRẢ LỜI:
- Vì sản phẩm của quang hợp là nguồn nguyên liệu đầu tiên cung cấp thức ăn, năng lượng cho sự sống trên trái đất và là nguồn cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp, dược liệu cho con người.
Câu 4. Những đặc điểm nào của lá cây thích nghi với chức năng quang hợp?
TRẢ LỜI:
Bên ngoài:
- Diện tích bề mặt lớn giúp hấp thụ được nhiều tia sáng.
- Phiến lá mỏng thuận lợi cho việc khuyếch tán khí vào và ra dễ dàng.
- Lớp biểu bì của mặt lá có chứa tế bào khí khổng để khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp.
Bên trong:
- Tế bào mô giậu chứa nhiều diệp lục phân bố ngay bên dưới lớp biểu bì mặt trên của lá để trực tiếp hấp thu được các tia sáng chiếu lên mặt trên của lá.
- Tế bào mô xốp chứa ít diệp lục hơn so với mô giậu, nằm ở mặt dưới của phiến lá. Trong mô xốp có nhiều khoảng rỗng to điểu kiện cho khí oxi dễ dàng khuếch tán đến các tế bào chứa sắc tố quang hợp.
- Hệ gân lá có mạch dẫn (gồm mạch gỗ và mạch rây), xuất phát từ bó mạch ở cuống lá đến tận từng tế bào nhu mô của lá giúp cho nước và ion khoáng đến được từng tế bào để thực hiện quang hợp và vận chuyển sản phẩm quang hợp ra khỏi lá.
- Trong lá có nhiều hạt màu lục gọi là lục lạp (với hệ sắc tố quang hợp bên trong) là bào quan quang hợp.
Câu 5. Cấu tạo ngoài của lá có những đặc điểm nào thích nghi với chức năng hấp thu nhiều ánh sáng?
TRẢ LỜI:
- Diện tích bề mặt lớn giúp hấp thụ được nhiều tia sáng.
- Phiến lá mỏng thuận lợi cho việc khuyếch tán khí vào và ra dễ dàng.
- Lớp biểu bì của mặt lá có chứa tế bào khí khổng để khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp.
Câu 6. Nêu thành phần và chức năng của hệ sắc tố quang hợp trong lá xanh?
TRẢ LỜI:
- Diệp lục và carôtenôit. Diệp lục gồm diệp lục a và diệp lục b. Diệp lục là sắc tố chủ yếu của quang hợp, trong đó diệp lục a (P700 và P680) tham gia trực tiếp vào sự chuyển hoá năng lượng ánh sáng thành năng lượng của các liên kết hoá học trong ATP và NADPH.
- Các phân tử diệp lục b và diệp lục a khác hấp thụ năng lượng ánh sáng và truyền năng lượng đã hấp thụ cho diệp lục a (P700 và P680) ở trung tâm phản ứng quang hợp. Các carôtenôit gồm carôten và xantôphin là các sắc tố phụ quang hợp (sắc tố phụ quang hợp ở tảo là phicôbilin). Chức năng của chúng là hấp thụ năng lượng ánh sáng và truyền năng lượng đã hấp thụ cho diệp lục b và diệp lục này truyền tiếp cho diệp lục a. Ngoài ra, carôtenôit còn có chức năng bảo vệ bộ máy quang hợp và tế bào khỏi bị nắng cháy khi cường độ ánh sáng quá cao.
Câu 7. Trình bày vai trò của nước đối với quang hợp?
TRẢ LỜI:
- Hàm lượng nước trong không khí hay trong tế bào ảnh hưởng đến độ thoát hơi nước, tức là ảnh hưởng đến độ mở khí khổng nên ảnh hưởng đến tốc độ CO2 vào lục lạp.
- Nước ảnh hưởng đến tốc độ vận chuyển các sản phẩm quang hợp.
- Hàm lượng nước trong tế bào ảnh hưởng đến tốc độ nitrat hóa của các chất nguyên sinh do đó ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của hệ thống enzim quang hợp.
- Sự thoát hơi nước qua lá trong quang hợp giúp lá không bị đốt nóng để quá trình quang hợp diễn ra bình thường.
- Nước là nguyên liệu của quang hợp với việc cung cấp H+ và electron cho phản ứng sáng.
Câu 8. Thành phần quang phổ của ánh sáng có ý nghĩa như thế nào đối với quá trình quang hợp?
TRẢ LỜI:
- Cùng một cường độ chiếu sáng, nhưng ánh sáng đơn sắc màu đỏ có hiệu quả quang hợp lớn hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh tím
- Thành phần của quang phổ còn ảnh hưởng đến chất lượng của quang hợp.
Ví dụ: Các tia xanh tím kích thích sự tổng hợp prôtêin, axit amin
Các tia đỏ làm tăng quá trình tổng hợp cacbohrydrat.
BÀI 9: QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT C3, C4, CAM
Câu 1. Nêu khái niệm và điều kiện cần có của pha sáng trong quang hợp.
TRẢ LỜI:
Pha sáng của quang hợp là pha chuyển hoá năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hoá học trong ATP và NADPH.
Pha sáng chỉ xảy ra ở màng tilacôit khi có ánh sáng chiếu vào diệp lục.
Câu 2. Cho biết sự khác nhau giữa hai pha của quá trình quang hợp.
TRẢ LỜI:
Pha sáng
- Xảy ra ở màng tilacôit của lục lạp khi có ánh sáng
- Nguyên liệu: ánh sáng ánh sáng mặt trời, NADP+ và ADP, H2O
- Sản phẩm: NADPH, ATP, O2
- Vai trò: Chuyển hóa quang năng thành hóa năng trong ATP, NADPH.
Pha tối
- Xảy ra ở chất nền stroma của lục lạp, không cần ánh sáng
- Nguyên liệu: ATP, NADPH,CO2
- Sản phẩm: glucozo, chất hữu cơ, H2O, NADP+
- Vai trò: Chuyển hóa năng lượng trong ATP, NADPH thành năng lượng hóa học chứa trong glucôzơ và chất hữu cơ khác.
Câu 3. Nêu vai trò và sản phẩm của pha sáng trong quang hợp? Vì sao pha này xảy ra cần ánh sáng?
TRẢ LỜI:
Vai trò của pha sáng trong quang hợp:
- Pha sáng tạo ra khí oxi giải phóng vào khí quyển
- Pha sáng tạo ra ATP và NADPH làm nguồn nguyên liệu cho pha tối đồng hóa CO2 để tạo ra chất hữu cơ
Sản phẩm của pha sáng gồm có: O2, ATP và NADPH
- Ôxi sinh ra từ quá trình quang phân li nước sẽ được thải ra môi trường qua các khí khổng trên bề mặt lá
- ATP và NADPH là dạng năng lượng được tích luỹ trong pha sáng và sẽ chuyển vào pha tối để sử dụng cho pha khử trong chu trình cố định CO2
Pha sáng cần phải có ánh sáng:
- Vì ánh sáng cung cấp năng lượng để hoạt hóa chất diệp lục (clorophyl) và kích thích quá trình quang phân ly nước. Nước là nguyên liệu của quang hợp với vai trò cung cấp điện tử (e-)và hidro (H+).
Câu 4. Nêu những đặc điểm về cấu trúc của hạt lục lạp phù hợp với chức năng thực hiện pha sáng, pha tối quang hợp?
TRẢ LỜI:
Lục lạp được bao bọc bởi lớp màng kép, bên trong gồm hai thành phần là khối cơ chất không màu gọi là chất nền (stroma) và các hạt nhỏ (grana).
- Các hạt (grana) là nơi xảy ra pha sáng quang hợp, được cấu tạo bởi các túi dẹp tilacoit xếp chồng lên nhau. Bên trong túi tilacoit có chứa hệ sắc tố có khả năng hấp thụ năng lượng của ánh sáng
- Chất nền (stroma) có chứa nhiều enzim cacboxy hóa xúc tác cho các phản ứng khử CO2 trong pha tối.
Câu 5. Ôxi trong quang hợp có nguồn gốc từ đâu?
TRẢ LỜI:
- Từ nước (qua quá trình quang phân li nước ở pha sáng)
- Quang phân li nước là quá trình phân li H2O nhờ năng lượng ánh sáng mặt trời. Ngoài việc giải phóng ôxi quang phân li nước còn tạo ra êlectron để bù đắp lại êlectron cho diệp lục a đã bị mất khi tham gia chuyền êlectron cho các chất khác trong trung tâm phản ứng quang hợp.
Câu 6. Nêu sự giống và khác nhau giữa các con đường C3, C4 và CAM?
TRẢ LỜI:
Giống nhau:
Cả 3 con đường đều có chu trình Canvin tạo ra AlPG rồi từ đó hình thành nên các hợp chất cacbohiđrát, axít amin, prôtêin, lipit…
Khác nhau
- Chất nhận:
Chất nhận của con đường C3 là ribulôzơ – 1,5 – điphôtphat.
Chất nhận của con đường C4 và CAM là PEP (axit phôtphoenolpiruvic)
- Sản phẩm đầu tiên:
Sản phẩm cố định đầu tiên của con đường C3 là hợp chất 3 cacbon: APG
Sản phẩm cố định đầu tiên theo con đường C4 là các hợp chất 4 cacbon: (AOA, axit malic, axit aspatic)
- Tiến trình (số giai đoạn, thời gian)
Con đường C3 chỉ có 1 giai đoạn là chu trình Canvin xảy ra chỉ trong tế bào mô giậu
Con đường C4 gồm 2 giai đoạn: giai đoạn I là chu trình C4 xảy ra trong các tế bào mô giậu, giai đoạn II là chu trình Canvin xảy ra trong các tế bào bao bó mạch
Chu trình CAM gần giống với con đường C4, điểm khác biệt là về thời gian: cả 2 giai đoạn của chu trình C4 đều diễn ra ban ngày ; còn chu trình CAM thì giai đoạn đầu cố định CO2 được thực hiện vào ban đêm khi khí khổng mở và còn giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin thực hiện vào ban ngày khi khí khổng đóng.
Câu 7. Những hợp chất nào mang năng lượng ánh sáng vào pha tối để đồng hóa CO2 thành cacbohiđrat?
TRẢ LỜI:
- ATP và NADPH là dạng năng lượng được tích luỹ trong pha sáng và sẽ chuyển vào pha tối để sử dụng cho pha khử trong chu trình cố định CO2
- Trong đó ATP sẽ được sử dụng trước để khử APG thành AlPG (anđêhitphôtphoglyxêric) tiếp theo mới sử dụng NADPH
Câu 8. Giải thích sự xuất hiện các con đường cố định CO2 ở thực vật C4 và CAM.
TRẢ LỜI:
Các con đường cố định CO2 ở các nhóm thực vật khác nhau chủ yếu có ý nghĩa thích nghi cho chúng trong môi trường sống:
- Nhóm C3 quang hợp trong điều kiện ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ oxi bình thường.
- Vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ánh sáng cao và nhiệt độ cao, nồng độ oxi cao, nóng ẩm kéo dài, nồng độ CO2 thấp. Trong điều kiện như vậy, nhóm thực vật C4 tỏ ra thích nghi hơn. Khi CO2 thấp phải có quá trình cố định CO2 hai lần. Lần 1 nhằm lấy nhanh CO2 và tránh hô hấp sáng. Lần 2 cố định CO2 trong chu trình Calvin để hình thành các hợp chất hữu cơ trong các tế bào bao bó mạch. Nhóm này có năng suất sinh học cao hơn C3.
- Sa mạc và bán sa mạc thiếu nước trầm trọng. Nhóm thực vật CAM thích nghi với tiết kiệm nước đến mức tối đa bằng cách đóng khí khổng ban ngày, chúng nhận và cố định CO2 vào ban đêm. Như vậy nhóm thực vật C4 quang hợp được thực hiện ở hai không gian khác nhau, còn có nhóm thực vật CAM quang hợp được thực hiện ở hai thời gian khác nhau.
Đáp án A