BÀI 5 HÔ HẤP Ở THỰC VẬT sinh học 11 sách cánh diều
BÀI 5 HÔ HẤP Ở THỰC VẬT sinh học 11 sách cánh diều giải thích quá trình hô hấp trong cây thực vật. Bằng cách hoàn thành bài này, học sinh sẽ có kiến thức về cấu trúc và chức năng của tế bào thực vật, quá trình hô hấp aerob và hô hấp anaerob, cơ chế và yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hô hấp trong cây.
Mở đầu: Khi bị ngập úng, mặc dù xung quanh gốc cây có rất nhiều nước nhưng cây vẫn bị chết héo. Giải thích hiện tượng này.
TL: Khi đất bị ngập nước, oxy trong không khí không thể khuếch tán vào đất, rễ cây không thể lấy oxy để hô hấp. Nếu như quá trình ngập úng kéo dài, sẽ gây ra hiện tượng hô hấp kị khí sinh ra các chất độc hại đối với tế bào lông hút, các lông hút trên rễ sẽ bị chết, rễ bị thối hỏng, không còn lấy được nước và các chất dinh dưỡng cho cây, làm cho cây bị chết.
I. KHÁI QUÁT VỀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT Câu hỏi 1: Dựa vào phương trình tổng quát, cho biết bản chất của quá trình hô hấp ở thực vật. PTTQ: C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + Q (ATP + nhiệt)
TL: Bản chất của quá trình hô hấp ở thực vật là quá trình oxy hóa hợp chất hữu cơ thành CO2 và H2O, đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng ATP cung cấp cho các hoạt động sống của cơ thể.
Câu hỏi 2: Dựa vào hình 5.1, trình bày các giai đoạn của quá trình hô hấp ở thực vật
TL: Quá trình hô hấp ở thực vật được chia thành ba giai đoạn: + Đường phân diễn ra ở tế bào chất + Phản ứng oxy hóa pyruvix aicd thành acetyl - CoA diễn ra ở ti thể + Chu trình Krebs diễn ra ở ti thể.
Câu hỏi 3: Phân tích vai trò của quá trình hô hấp đối với thực vật.
TL: Vai trò chuyển hóa năng lượng: Quá trình hô hấp giải phóng và chuyển hóa năng lượng tích lũy trong các hợp chất hữu cơ thành năng lượng tích lũy trong các phân tử ATP, dạng năng lượng này được tế bào và cơ thể thực vật sử dụng cho nhiều hoạt động sống như hấp thụ, vận chuyển và trao đổi chất, cảm ứng, sinh trưởng và phát triển, ... Bên cạnh dó, một lượng lớn năng lượng được chuyển hóa thành năng lượng nhiệt giúp thực vật chống chịu điều kiện lạnh. Nhiệt độ cơ thể thực vật tăng cũng giúp bay hơi một số hợp chất dẫn dụ côn trùng tham gia quá trình thụ phấn Vai trò trao đổi chất: Quá trình hô hấp tạo ra các chất trung gian, chúng là nguyên liệu của các quá trình tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác nhau cho tế bào và cơ thể thực vật.
II. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HÔ HẤP Ở THỰC VẬT
Câu hỏi 1: Quá trình hô hấp sẽ bị ảnh hưởng như thế nào nếu thiếu nước?
TL: Hàm lượng nước ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu của tế bào và hoạt động của các enzyme trong quá trình hô hấp. Thực vật thường sử dụng nguồn carbon dự trữ là tinh bột làm nguyên liệu của quá trình hô hấp, nước cần thiết cho quá trình thủy phân biến đổi tinh bột thành glucose - nguyên liệu trực tiếp của quá trình hô hấp. Vì vậy, muốn tăng cường độ hô hấp thì cần phải tăng hàm lượng nước trong tế bào và cơ thể thực vật.
Câu hỏi 2: Phân tích ảnh hưởng của nồng độ O2 đến quá trình hô hấp
TL: O2 là nguyên liệu của quá trình hô hấp, do đó thực vật phát triển tốt khi được cung cấp đủ O2. Nếu nồng độ O2 giảm xuống dưới 10% thì quá trình hô hấp sẽ bị ảnh hưởng. Ở thực vật, khi môi trường thiếu O2, các tế bào thực vật sẽ chuyển hóa glucose theo con đường lên men. Glucose được chuyển hóa thành pyruvic acid, sau đó từ pyruvix acid chuyển thành lactic acid hoặc ethanol.
Câu hỏi 3: Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến quá trình hô hấp ở thực vật?
TL: Nhiệt độ tối ưu cho quá trình hô hấp của thực vật trong khoảng. Trên, tốc độ hô hấp giảm vì nhiệt độ cao làm biến tính và giảm hoạt tính của enzyme hô hấp. Ở nhiệt độ khoảng, cường độ hô hấp của thực vật khá thấp. Trong khoảng nhiệt độ từ, cường độ hô hấp tăng khoảng 2 - 2,5 lần khi nhiệt độ tăng.
Câu hỏi 4: Tại sao nồng độ CO2 cao ảnh hưởng không tốt đến hô hấp ở thực vật?
TL: CO2 là sản phẩm của quá trình hô hấp. Tăng nồng độ CO2 trong khí quyển sẽ gây ức chế và làm giảm cường độ hô hấp, ức chế các quá trình sinh lí của thực vật, đặc biệt là sự nảy mầm của hạt. Ở môi trường đất nghèo O2, hàm lượng CO2 tích tụ nhiều do quá trình hô hấp của vi sinh vật sẽ ảnh hưởng không tốt tới tốc độ sinh trưởng của sinh vật.
III. MỐI QUAN HỆ GIỮA QUANG HỢP VÀ HÔ HẤP
Phân tích mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp ở thực vật.
TL: Quang hợp và hô hấp là hai mặt của một quá trình thống nhất - quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng. Sản phẩm của quang hợp là nguyên liệu cho hô hấp. Ngược lại, sản phẩm của hô hấp lại là nguyên liệu cho quang hợp. Thông qua quang hợp và hô hấp, năng lượng ánh sáng được chuyển hóa thành năng lượng hóa học tích lũy trong ATP.
