Bài 5. Dinh dưỡng nitơ ở thực vật

BÀI 5: DINH DƯỠNG NITƠ Ở THỰC VẬT


























I.Mục tiêu: Học xong bài này, học sinh phải:
      1.Kiến thức:
      - Nêu được vai trò sinh lý của nguyên tố nitơ
      - Trình bày các con đường đồng hoá nitơ trong mô thực vật

      - Ý nghĩa của quá trình hình thành amit trong đời sống thực vật
      2.Kỹ năng:
      - Rèn luyện kỹ năng quan sát, tư duy, phân tích và sử dụng sách giáo khoa
      3.Thái độ:
      - Có ý thức chăm sóc và bón phân cho cây trồng
II. Trọng tâm:
      - Vai trò của nitơ
      - Con đường đồng hoá nitơ ở mô thực vật
III. Phương pháp: Vấn đáp tìm tòi, giảng giải
IV. Chuẩn bị:
      - Giáo viên: Hình vẽ H5.1, H5.2(SGK); sơ đồ quá trình khử nitrat
      - Học sinh: Nghiên cứu bài mới
V. Tiến trình lên lớp:
      1. Kiểm tra bài cũ:
   Câu hỏi: 1/ Nêu cơ sở của việc bón phân hợp lý?
                  2/ Nêu một số biện pháp giúp cho quá trình chuyển hoá muối khoáng trong đất từ dạng khó tiêu thành
dạng dễ tiêu và liên hệ thực tế ?
- Hs: trả lời câu hỏi
- Gv: Nhận xét và đánh giá
      2. Mở bài: GV cho học sinh nhận xét câu tục ngữ: “Nhất nước, Nhì phân, tam cần, tứ giống”. Từ nhận xét của
học sinh, GV xác định, hiện nay giống có vai trò quan trọng nhất để dẫn dắt HS đi vào vai trò của phân bón; một
trong những loại phân bón quan trọng nhất là phân đạm. trong phân đạm chứa nguyên tố dinh dưỡng nào?
(Nitơ). Như vậy, nitơ có vai trò như thế nào đối thực vật và thực vật đồng hoá nitơ như thế nào? Vào bài mới.
      3. Nội dung bài mới:



KIỂM TRA BÀI CŨ: Hãy quan sát hình sau và cho
nhận xét về vai trò của các nguyên tố khoáng
thiết yếu nói chung và của nguyên tố nitơ nói

riêng đối với sự sinh trưởng của cây?
Cây lúa trồng
trong các dung
dich dinh
dưỡng khoáng
khác nhau
1- đầy đủ các
nguyên tố dinh
dưỡng khoáng
thiết yếu;
2, thiếu một số
nguyên tố dinh
dưỡng khoáng
thiết yếu.



I. VAI TRÒ SINH LÍ CỦA NGUYÊN TỐ
Dựa vào kiến thức bài 4 hãy cho biết các dạng nitơ mà
cây có thể hấp thụ? VaiNITƠ
trò của nitơ trong cơ thể thực
vật?
Đó là các dạng ion NH4+ và NO3-, nitơ là thành phần cấu
tạo của prôtêin, axit nuclêic, enzim…

Trong các nguyên tố đại lượng thì nitơ có một vai trò đặc biệt
quan trọng đối với đời sống của thực vật. Chúng ta cùng tìm hiểu
về vai trò sinh lí cụ thể của nitơ đối với cây và quá trình đồng
hoá nitơ ở thực vật.

Quan sát các hình sau và cho biết nitơ tham gia cấu
tạo nên các hợp chất hữu cơ gì?

H1: Sơ
đồ cấu
trúc
một
đoạn
mạch
đơn
của
phân
tử ADN


H2: Sơ đồ cấu tạo hoá học của một
phân tử axit amin
Nhãm amin
H

H
N

Gèc R R

C
H

O

C

Nhãm Cacboxyl
OH


H3: Sơ đồ cấu tạo hoá học của phân tử
ATP


H4: Các bậc cấu trúc của Prôtêin


Dựa vào những kiến thức trên hãy rút ra vai trò cấu trúc của nitơ đối
với cây?

I. VAI TRÒ SINH LÍ CỦA NGUYÊN
TỐ NITƠ

1. Vai trò cấu trúc :

- Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu, là
thành phần không thể thay thế của nhiều hợp chất
sinh học quan trọng như prôtêin, enzim, coenzim,
axit nulêic, diệp lục, ATP…trong cơ thể thực vật.


Hãy quan sát hình 5.1
sgk và các hình sau để
rút ra nhận xét về biểu

hiện của cây khi thiếu
nitơ? Vì sao cây có những
biểu
hiện
Cây
lúađó?
được trồng
trong dung dịch dinh
dưỡng: a, đầy đủ các
nguyên tố dinh dưỡng
khoáng thiết yếu; b, thiếu
kali; c, thiếu nitơ; d, thiếu
phôtpho


Cây dứa được
trồng trong đất đủ
các nguyên tố
khoáng

Cây dứa trồng
trong đất thiếu
nitơ


Dấu hiệu thiếu nitơ ở
cây bắp

Dấu hiệu thiếu nitơ
ở lá cà chua

Lá ở cây mía thiếu
nitơ

Lá ở cây mía đầy đủ
dinh dưỡng khoáng


- Thiếu nitơ làm giảm quá trình tổng hợp

prôtêin, sự sinh trưởng của các cơ quan bị
giảm. Thiếu nitơ gây hiện tượng vàng lá( từ
vàng ít đến nhiều) xuất hiện trước hết ở các lá
già do sự phân giải diệp lục và huy động nguồn
nitơ từ các lá phía dưới cho phần phía trên đang
tăng trưởng. Sinh trưởng bị kìm hãm, làm giảm
- năng
Vậy suất.
khi thừa nitơ cây sẽ có những biểu
hiện như thế nào?
- Khi thừa nitơ sẽ duy trì sinh trưởng sinh

dưỡng, kìm hãm sự ra hoa, tạo quả. Dư thừa
nitơ thì thân lá vươn dài và dễ gãy đổ, kết quả
là cũng làm giảm năng suất.


1.

-

I. VAI TRÒ SINH LÍ CỦA
NGUYÊN
TỐ NITƠ
Vai trò cấu
trúc :

Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu, là thành
phần không thể thay thế của nhiều hợp chất sinh học quan
trọng như prôtêin, enzim, coenzim, axit nulêic, diệp lục,
Do
tham gia
ấu thực
tạo nên
ATP…trong
cơcthể
vật. các hợp chất sinh học
quan
trọng
nhưtiết:
trên, nitơ sẽ có vai trò gì trong quá trình
2. Vai
trò điều
trao
chất
vàgia
năng
thể?
- đổi

Nitơ
tham
điềulượng
tiết cáccủa
quácơ
trình
trao đổi chất của cơ thể
thực vật thông qua hoạt động xúc tác, cung cấp năng lượng
và điều tiết trạng thái ngậm nước của các phân tử prôtêin
trong tế bào chất.

3. Vai trò
- Khi sống trong môi trường dinh dưỡng thiếu hoặc
chung:
thừa nitơ , cây không thể sinh trưởng phát triển bình
thường
được.
- Khi
được cung cấp đầy đủ nitơ cây sinh trưởng phát triển
bình thường.
- Vì vậy nitơ có vai trò đặc biệt quan trọng đối với
đời sống của thực vật.



II. QUÁ TRÌNH ĐỒNG HÓA NITƠ
Ở THỰC VẬT
Rễ cây hấp thụ nitơ ở dạng NH4+( dạng khử)
và
NO3-( cây

dạngphải
oxi hoá)
từ đất,
nhưng
nitơ
Trong
có quá
trình
chuyển
trong
các
hợp chất
hữu thành
cơ cấu dạng
thành cơ
thể
nitơ ở
dạng
ôxi hoá
khử,
thực
vậtlà
lạiphải
tồn tại
dạng
khử .khử
Từ đó,
hãy
nghĩa
cóởquá

trình
nitrat.
giả thiết phải có quá trình gì xảy ra trong
cây?
Quá trình đồng hoá nitơ trong mô

thực vật Gồm 2 qúa trình : khử nitrat
và đồng hoá amôni.


1, Quá trình khử nitrat:

Quan sát sơ đồ sau và cho biết quá trình khử nitrat diễn ra
như thế nào? Các enzim gì đã tham gia vào các giai đoạn củ
qúa trình đó? Nghiên cứu SGK trang 26 cho biết quá trình k
nitrat xảy ra ở đâu trong thực vật?

H2O

2H+, 2e

NO3

-

Nitratreductaza

NAD(P)H+H+
FADH2
Mo+6

+

2H , 6e
NO2-

NAD(P)+
FAD
Mo+5

2H2O

Nitritreductaza
Ferredoxin kh
- +
NAD(P)H + H
FADH2

NH4+
Ferredoxin oxh
+
NAD(P)
FAD


1, Quá trình khử nitrat:
Quá trình khử nitrat trong mô rễ và mô lá
của thực vật diễn ra qua 2 giai đoạn:
-Giai đoạn1: NO3- được khử thành NO2- , cần
có sự tham gia của enzim nitrat reductaza.

- Giai đoạn 2: NO2- được khử thành NH4+ được
xúc tác bởi enzim nitrit reductaza.
Cả hai enzim được hoạt hóa bởi Mo và Fe.
Hoạt động của chúng có liên quan chặt chẽ
với hoạt động quang hợp và hô hấp của cây
chủ, các quá trình này cung cấp cơ chất khử
và năng lượng cần thiết cho hoạt động khử
-


- Nếu nitrat tồn đọng trong cơ thể thực vật quá nhiều thì
sẽ gây ra hậu quả gì cho người khi sử dụng lâu dài các
nông phẩm từ các cây đó?
- Vấn đề khử nitrat thành amôniac có ý nghĩa thực tiễn
lớn. Dư lượng nitrat trong nông phẩm là một chỉ tiêu quan
trọng để đánh giá độ sạch hoá học.
Vd: đối với rau bắp cải, nếu lượng nitrat thấp hơn
500mg/kg thì mới được coi là rau sạch. Dư lượng nitrat
cao là một nguồn gây bệnh ung thư.


Dạng NH4+ là dạng cây sử dụng trực tiếp để tạo
thành các aa. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về quá 3
trình đồng hóa NH3 trong mô thực vật.
Quá trình hô hấp của cây đã tạo ra các axit ( RCOOH) và nhờ quá trình trao đổi nitơ các axit này
có thêm gốc NH2 để thành axit amin.
Hãy nghiên cứu phần 2 SGK trang 26 và cho biết có
a, Amin hoá trực tiếp các axit xêtô:
những con đường nào liên kết NH3 với các hợp chất
dehydrogenaza

hữu cơ?

2, Quá trình đồng hoá NH
trong mô thực vật:

R

C

O
Axit xêtô

R

COOH

NH3,NAD(P)H+H NAD(P)+H2O

TQ: Axit xêtô + NH3

+

CH COOH
NH2

Axit amin

axit amin

b, Chuyển vị amin:

HOOC

Vd:

H3C C COOH

+

(CH2)2

O
a.
puruvic

Transaminaza H3C

CH COOH
+

NH2

CH
H2N

COOH
(CH2)2
C

O

alanin

COOH

a. glutamic
TQ: Axit amin + axit xêtô
axit xêtô mới

COOH
a.
Xêtôgl
u-taric
Axit amin mới +


NH3 tích luỹ lại trong mô sẽ gây độc cho tế bào
nhưng khi sinh trưởng mạnh thì cây thiếu hụt NH3.
c,
thành
amit:
VậyHình
cơ thể thực
vật đã
giải quyết mâu thuẫn đó
như
Vd: thế nào?

ATP

COOH
CH

NH2

+ NH3

(CH2)2
COOH
a.
glutamic

TQ: Axit amin đicacboxylic+NH3

ADP

COOH
CH

NH2

(CH2)2
CONH2
glutami
n

Amit

•Ý nghĩa sinh học của sự hình thành
amit:
- Là cách giải độc NH3 dư thừa tốt nhất cho
cây( vì chất này tích luỹ gây độc hại cho
cây)
- Amit là nguồn dự trữ NH3 cho các quá
Từ các
axit
amin
thông
qua
trình
trình
tổng
hợp
axittrên,
amin
trong
cơ quá
thể thực
chuyển
amin
hoá, 20 aa sẽ được hình thành
vật
khi cần
thiết.
trong mô thực vật và là nguyên liệu để
hình thành các loại prôtêin khác nhau cũng
như các hợp chất thứ cấp khác