Các chuyên đề bồi dưỡng sinh học 11( chuyên đề 1)

PHẦN 1: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG
LƯỢNG Ở THỰC VẬT.
Chuyên đề 1:Trao đổi nước ở thực vật :
A) Lý thuyết:
I/Sự trao đổi nước ở thực vật:
1.Vai trò của nước đối với thực vật:
-Là thành phần bắt buộc tham gia xây dựng cơ thể thực vật, nước chiếm
80-90% trọng lượng khô.
-Ảnh hưởng đến trạng thái kêu nguyên sinh:
+ Khi mất nước tế bào keo nguyên sinh chuyển từ dạng tự do (sol) sang
dạng liên kết(gel) làm giảm quá trình trao đổi chất của tế bào và ngừng
hẳn khi keo nguyên sinh đặc quánh lại.
+Khi tế bào hút nước: keo nguyên sinh chuyển từ trạng thái liên kết (gel)
sang dạng tự do(sol) làm tăng cường độ trao đổi chất
-Tạo ra môi trường trong cây, đảm bảo sự thống nhất các tế bào trong
cơ thể, giữa cơ thể với môi trường. Nước là dung môi hòa tan các chất
tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất trong cây.
-Là nguyên liệu tham gia vào các phản ứng sinh hóa trong tế bào như
các p/ư thủy phân,p/ư sinh tổng hợp một số chất .Trong quang hợp nước
là chất khử cung cấp Hydro để tạo thành NADPH . Trong hô hấp nước
làm nhiệm vụ thủy phân các chất trong chu trình crep.
-Điều hòa và ổn định nhiệt độ của cơ thể thực vật.
-Tham gia vào việc hydrat hóa hóa các chất hữu cơ.Nước được hấp thụ
trên các bề mặt keo(protein,axit hữu cơ và trên bề mặt các màng sinh
chất)tạo thành một lớp nước màng bảo vệ cấu trúc tế bào.
2.Sự hút nước của cơ thể thực vật :


- Đối với thực vật thủy sinh: hút nước qua toàn bộ bề mặt cơ thể.Thực
vật trên cạn chủ yếu hút nước thông qua hệ thống lông hút của bộ rễ.
-Nước di chuyển từ môi trường vào rễ cây khi có sự chênh lệch về thế

nước, từ thế nước cao (ASTT thấp) đến nơi thế nước thấp (ASTT
cao).Rễ cây chủ động tạo ra một astt lớn để nước thẩm thấu vào rễ một
cách chủ động.
-Rễ cây chủ động tạo astt bằng cách tăng cường hô hấp để tạo ra năng
lượng ATP,sau đó sử dụng năng lượng ATP để vận chuyển các chất tan
vào không bào dẫn tới làm tăng astt của tế bào lông hút.
-Cấu tạo tế bào lông hút để thích nghi với chức năng hút nước:
+Không bào lớn nằm ở trung tâm thế bào.
+Thành tế bào mỏng không thấm cutin để dễ dàng hút nước.
+Hoạt động hô hấp mạnh để tạo ra astt rất cao.
3.Sự vận chuyển nước từ rễ lên lá:
Tiêu chí so Dòng mạch gỗ(dòng đi lên)
sánh

Dòng mạch rây(dòng
đi xuống)

Cấu tạo

-Là những tế bào sống,
gồm ống hình rây và tế
bào kèm.

-Là nhưng tế bào chết.
-Thành tế bào có chứa linhin.
-Các tế bào nối với nhau thành
những ống dài từ rễ lên lá.

Thành
phần dịch

-Nước và muối khoáng được hấp
thụ ở rễ , các chất hữu cơ được
tổng hợp ở rễ.

-Các ống hình rây nối
đầu với nhau thành
ống dài đi từ lá xuống
rễ.
-Các sản phẩm đồng
hóa ở lá:
+ Saccarozo, axit
amin,...
+Một số ion khoáng


được sử dụng lại.
Động lực

-Lực đẩy ( áp suất rễ)
-Lực hút do thoát hơi nước ở lá.
-Lực liên kết giữa các phân tử
nước với nhau và với thành mạch
gỗ

-là sự chênh lệch astt
giữa cơ quan nguồn
(lá)và cơ quan
chứa(rễ)

4.Quá trình thoát hơi nước của cây:
-Vai trò của sự thoát hơi nước:
+Làm giảm nhiệt độ bề mặt lá.
+Khí khổng mở cho CO2 khuếch tán vào lá cung cấp cho quá
trình quang hợp.+ Tạo lực hút đầu trên.
-Diễn ra chủ yếu ở lá bằng hai con đường: Qua khí khổng (chủ
yếu), qua cutin.
-Ở thực vật non và cây chịu hạn, có lá tiêu biến thì thoát hơi nước
qua cutin
-Nước thoát qua khí khổng theo 3 giai đoạn:
+Giai đoạn 1:từ tế bào nhu mô lá khuếch tán ra khoảng gian bào.
+Giai đoạn 2:từ khoảng gian bào khuếch tán đến khí khổng.
+Giai đoạn 3:từ khí khổng khuếch ra môi trường không khí.
-Cơ chế của sự đóng mở khí khổng là do sự thay đổi trạng thái no
nước của tế bào hình hạt đậu.Tế bào khí khổng được hút no nước
do nồng độ K+,Cl- hoặc do các chất có hoạt tính thẩm thấu cao
như saccarozo.
-Sự điều tiết đóng mở khí khổng:
+Khi cây chuyển từ ban đêm sang ban ngày hoặc từ trong tối ra
ngoài sáng, tại tế bào hình hạt đậu xảy ra quá trình phân giải tinh


bột thành đường từ đó làm tăng hoạt tính thẩm thấu dẫn đến tăng
sự hút nước.Từ sáng ra tối ngược lại.
+Trong điều kiện khô hạn hoặc đât bị nhiễm mặn thì tế bào bảo
vệ tăng cường tích lũy axit abscisic(AAB) làm ức chế enzim
enmilaza -> ức chế quá trình biến đổi tinh bột thành đường->
giảm sự hút nước của tế bào.
+ Nếu trong điều kiện mưa kéo dài tế bào biểu bì no nước ép vào
tế bào bảo vệ làm cho khí khổng khép một cách bị động,khi tế

bào biểu bì mất nước không ép vào thành tế bào biểu bì mất
nước->khí khổng mở ra.
*Thoát hơi nước qua khí khổng: Vận tốc nhanh và có sự điều
chỉnh.
5.Sự cân bằng nước và cơ sở khoa học của việc tưới nước cho cây:
-Sự cân bằng nước là sự tương quang giữa lượng nước hút vào(A)
và lượng nước thoát ra(B)
+Nếu A lớn hơn hoặc bằng B thì cây cân bằng nước
+Nếu A bé hơn hoặc bằng B thì cây thiếu nước dẫn đến hiện
tượng héo.

*Hiện tượng héo của cây: Tế bào mất nước->giảm căng sức bề

mặt
->nguyên sinh chất và vách tế bào co lại ->
lá rủ xuống.
- Có 2 mức độ héo:
+Héo tạm thời:thường xảy ra ở những ngày nắng mạnh,
vào buổi trưa khi cây hút nước không kịp so với sự thoát
hơi nước->cây bị héo(trường hợp này cây sẽ phục hồi lại
vào chiều mát khi hút nước đủ no)
+Héo lâu dài:Xảy ra ở những ngày nắng hạn hay ngập
úng hay khi đất bị nhiễm mặn do cây thiếu nước trầm
trọng(dễ làm cây chết)


B)BÀI TẬP:
1.a)Vì sao không nên tưới nước cho cây vào buổi trưa?
b)Trong canh tác, để cây được hút nước dễ dàng cần chú
ý những kĩ thuật gì?

TL: Vì buổi trưa nhiệt độ, ánh sáng cao,cây hô hấp mạnh
cần nhiều oxi.Nếu tưới nước đất sẽ bị nén lại, cây không
lấy được oxi-> hô hấp kị khí ->năng lượng giảm và không
tạo được các chất trung gian(tiềm năng thẩm thấu)đồng
thời sinh ra các chất độc làm cây hút nước không được
trong khi lá cây thoát nước mạnh.
b)Hút nước chủ động ở rễ cần ATP, sự tổng hợp và tiêu thị
ATP liên quan đến các quá trình sinh lí,đặc biệt là quá
trình hô hấp.Vì vậy cần chú ý các biện pháp:
+ Xới đất : Tạo điều kiện cho đât thoáng khí-> Rễ hô hấp
tốt hơn->phục vụ năng lượng cho hut khoáng hút nước
chủ động.
+Làm cỏ: Giảm bớt đối thủ hút nước của cây.
+Sục bùn: Phá vỡ tầng oxy hóa -khử của đất ->hạn chế
sự mất đạm của đất.
2)Hãy nêu các bằng chứng về sự hút nước ở rễ?Mô tả thí
nghiệm để nhận biết hiện tượng đó?
TL:Nước được hút từ đất vào rễ và được đẩy lên lá một
cách chủ động, có 2 hiện tượng chứng minh:
+Rỉ nhựa: Cắt phần thân cây ở gần phần gốc sau vài phút
sẽ thấy các giọt nhựa rỉ ra do các giọt nhựa được đẩy từ
mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của thân.
+Hiện tượng ứ giọt:Ở cây nguyên vẹn khi không khí bão
hòa hơi nước, ở mép lá có những giọt nước.do nước bị đẩy
từ mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của thân và lên lá không


thoát được thành hơi nên bị ứ lại thành các giọt nước trên
mép lá.
3.a)Tại sao bón phân quá liều lượng cây sẽ bị héo và

chết?
b)Giải thích tại sao các loài như Đước, Sú,Vẹt có thể sống
bình thường ở những nơi đất mặn ?
TL:a)Bón phân quá liều lượng cây sẽ chết :
-Bón nhiều phân hóa học làm tăng nồng độ chất tan trong
đất dẫn tới làm giảm thế nước của đất.Khi thế nước của
đất thấp hơn thế nước của tế bào rễ thì nước không thẩm
thấu vào rễ -> cây không hút được nước.
-Quá trình thoát hơi nước diễn ra bình thường trong khi
quá trình hút nước ở rễ bị giảm hoặc không hút được nước
.Làm cho cây mất nước dẫn tới bị héo.
b) Các loài đước sú vẹt có thể sống bình thường ở những
nơi đất mặn nhờ có nồng độ dịch bào của tế bào lông hút
rất cao so với môi trường -> các loài thực vật này vẫn lấy
được nước (các loại cây sống ở nước ngọt thì ngược lại.
4.Trình bày thí nghiệm chứng minh: nước, Canxi là thành
phần chính của tế bào thực vật:
-Sự có mặt của nước :
+Sấy lá cây: khối lượng của lá sẽ giảm so với ban đầu.
+Đun nhẹ ống nghiệm chứa các mảnh lá cắt nhỏ trên
ngon lửa đèn cồn-> nước ngưng tụ trên thành ống
nghiệm.
+Cho lá cây vào ống nghiệm ,đun nhẹ sau đó cho 1 ít bột
đồng sunfat(CuSO4)->CuSO4 tạo dd màu xanh(Ca(OH)2)
khi tác dụng với nước.


-Sự có mặt của Canxi:
+Dùng cối sứ giã nhỏ ít lá cây,cho vào một ít nước, lọc lấy
dd.

+Cho dd vừa lọc vào ống nghiệm, cho thêm vào ống
nghiệm một ít thuốc thử ôxalat amôn.
+Nếu thành phần dịch lọc có chứa Ca thì trong ống
nghiệm sẽ xuất hiện kết tủa màu trắng (ôxalat canxi).
5.Trình bày sự khác nhau trong quá trình hút nước của
thẩm thấu kế và tế bào thực vật?
TL: Sự khác nhau khi hút nước của thẩm thấu kế và tế
bào thực vật
-Trong thẩm thấu kế sự hút nước diễn cho tới khi cân bằng
nồng độ các chất có hoạt tính thẩm thấu ở hai phía của
màng.Ở tế bào thực vật sự hút nước dừng lại khi tế bào
no nước, mặc dù lúc đó nồng độ dịch bào vẫn còn cao
hơn môi trường.Trong thẩm thấu kế sức hút nước bằng áp
suất thẩm thấu S=P.
-Trong tế bào thực vật, sức hút nước nhỏ hơn áp suất
thẩm thấu và bằng áp suất thẩm thấu trừ sức trương
nước của tế bào S=P-T.