Vận dụng kiến thức Sinh học 11 để giải thích các hiện tượng thực tiễn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.27 MB, 73 trang )
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
TRƯỜNG THPT XN HỊA
=====***=====
BÁO CÁO KẾT QUẢ
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
Tên sáng kiến:
VẬN DỤNG KIẾN THỨC SINH HỌC 11 ĐỂ GIẢI THÍCH CÁC HIỆN
TƯỢNG THỰC TIỄN
Tác giả sáng kiến : TRẦN THỊ PHƯƠNG LOAN
Mã sáng kiến
: 37.56.01
Vĩnh phúc, năm 2020
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
TRƯỜNG THPT XN HỊA
=====***=====
BÁO CÁO KẾT QUẢ
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
Tên sáng kiến:
VẬN DỤNG KIẾN THỨC SINH HỌC 11 ĐỂ GIẢI THÍCH CÁC HIỆN
TƯỢNG THỰC TIỄN
Tác giả sáng kiến : TRẦN THỊ PHƯƠNG LOAN
Mã sáng kiến
: 37.56.01
Vĩnh phúc, năm 2020
MỤC LỤC
BÁO CÁO KẾT QUẢ
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
1. Lời giới thiệu
Một thực trạng hiện nay ở các trường phổ thơng trong và ngồi tỉnh ở
các mơn học nói chung và mơn sinh học nói riêng là các tiết dạy chưa sinh
động, chưa thực sự hấp dẫn học sinh bởi sự trừu tượng, khơ cứng của các
nội dung lý thuyết cơ bản. Các kiến thức sinh học chủ yếu ở dạng lý thuyết
gồm nhiều khái niệm, nhiều q trình… mà mơn học này lại gắn liền với
thực tiễn cuộc sống, việc vận dụng các kiến thức ấy ra thế giới xung quanh
cịn nhiều hạn chế trong mỗi tiết giảng của giáo viên. Mặt khác khi dạy học
sinh giỏi, giáo viên rất khó khăn trong việc sưu tầm các tài liệu liên quan đến
những câu hỏi có tính thực tiễn để hệ thống theo từng chun đề nhằm khắc
sâu kiến thức, nâng cao chất lượng của học sinh giỏi qua các kì thi.
Hiện nay bộ giáo dục đào tạo đang có xu hướng phát triển năng lực của
người học,ngồi các vấn đề học về kiến thức, kĩ năng. Một trong số các năng
lực cần thiết đó là vận dụng các kiến thức đã được học, được đào tạo vào
thực tiễn cuộc sống. Ở mơi trường THPT tơi thấy rằng điều này thật là cần
thiết để sau khi hồn thành chương trình của cấp học các em trang bị cho
mình một vốn kiến thức và biết liên hệ kiến thức đó vào các sự vật hiện
tượng trực tiếp trong cuộc sống hàng ngày.
Cũng với tầm quan trọng như thế trong các cuộc thi Olympic sinh học,
các kì thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh hàng năm, trong đề thi thường có những
câu mang tính vận dụng thực tế, những câu hỏi này là những câu then chốt,
quyết định điểm số và chất lượng giải của học sinh.
Là một giáo viên THPT khi giảng dạy các mơn khoa học tự nhiên tơi
ln mong muốn trong tiết dạy của mình có những vận dụng thiết thực giúp
bài học sinh động đem lại hứng thú cho cả người dạy và người học, khi dạy
bồi dưỡng học sinh giỏi tôi nhận thấy rằng việc hệ thống cho các em các
1
hiện tượng thực tiễn theo từng chun đề là điều hết sức cần thiết. Vừa là
để củng cố khắc sâu các kiến thức nền tảng mà các em đã được học vừa là
để mở rộng vốn sống cho bản thân, khi xử lí đề thi các em giải quyết được
các câu vận dụng trong đề tốt, chất lượng học sinh qua các kì thi được nâng
lên rõ rệt qua từng năm học.
Khi tơi áp dụng nội dung này cho học sinh trong các tiết giảng thì hiệu
quả của bài giảng được nâng cao hơn, học sinh rất hứng thú với tiết học, u
thích mơn học hơn. Những kinh nghiệm này bản thân tơi đã áp dụngvà đã có
sự chuyển biến về chất lượng giảng dạy cơ bản cũng như bồi dưỡng học
sinh giỏi, điều ấy đã thơi thúc tơi viết sáng kiến kinh nghiệm này.
2. Tên sáng kiến
VẬN DỤNG KIẾN THỨC SINH HỌC 11 ĐỂ GIẢI THÍCH CÁC HIỆN
TƯỢNG THỰC TIỄN
3. Tác giả sáng kiến:
Họ và tên: Trần Thị Phương Loan
Địa chỉ tác giả sáng kiến: Trường THPT Xn Hịa
Số điện thoại: 0988181575
E_mail:
4. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Khơng
5. Lĩnh vực sáng kiến
Khoa học tự nhiên (sinh học)
Áp dụng trong các tiết giảng dạy của giáo viên trên lớp làm cho bài
giảng sinh động và hấp dẫn, tạo hứng thú cho người dạy và người học.
Là nguồn tư liệu tốt cho các giáo viên trong và ngồi tỉnh dạy bồi
dưỡng học sinh giỏi 11 để nâng cao chất lượng của đội tuyển.
Là nguồn tư liệu tham khảo của các em học sinh giỏi lớp 11, các em
học sinh từ lớp 6 đến lớp 12 khi muốn hiểu biết về kiến thức quanh ta.
6. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử
2
10/01/2014 (Bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11 năm học 2013–2014)
7. Mơ tả bản chất của sáng kiến
A. Nội dung của sáng kiến
1. CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
1.1. CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT
CHUN ĐỀ 1: TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ KHỐNG Ở THỰC VẬT
A. HẤP THỤ NƯỚC VÀ MUỐI KHỐNG Ở RỄ
Kiến thức trọng tâm:
Cơ chế hấp thụ nước và ion khống từ đất vào tế bào lơng hút.
+ Hấp thụ nước: Cơ chế thụ động (thẩm thấu): Nước đi từ nơi có thế
nước cao đến nơi có thế nước thấp.
+ Hấp thụ khống:
* Cơ chế thụ động: Chất khống đi từ nơi có nồng độ chất tan cao đến
nơi có nồng độ chất tan thấp (thuận chiều gradien nồng độ) khơng tiêu tốn
năng lượng ATP.
* Cơ chế chủ động: Chất khống đi từ nơi có nồng độ chất tan thấp
đến nơi có nồng độ chất tan cao (ngược chiều gradien nồng độ) có tiêu tốn
năng lượng ATP.
Dịng nước và các ion khống đi từ đất vào mạch gỗ của rễ.
+ Con đường gian bào: Qua thành tế bào và các khoảng khơng gian giữa
các tế bào, đến đai caspari thì chuyển sang con đường tế bào chất (con đường
Apoplats)
+ Con đường tế bào chất: Qua chất ngun sinh của các tế bào đi vào
mạch gỗ (con đường Symplats)
Hiện tượng liên quan:
1.
Giải thích vì sao cây trên cạn bị ngập úng lâu sẽ chết?
2. Khi bón nhiều phân đạm vào gốc cây cịn non thì cây bị héo?
3
3. Những lồi thực vật như tảo, rong, sen… quanh năm ngâm mình trong
nước nhưng khơng bị thối rữa. Hãy cho biết rễ của những lồi này có đặc
điểm đặc biệt gì?
4. Vì sao người nơng dân cần phải xới xáo, làm cỏ, sục bùn cho một số cây
trồng?
5. Để giữ các bơng hoa hồng trong lọ được tươi lâu người ta phải làm thế
nào?
6.
Tại sao khi làm giá đỗ người ta thường sử dụng nước sạch, ít chất
khống?
7.
Tại sao cây sống ở vùng nước ngọt đem trồng ở vùng có nồng độ
muối cao (nước mặn) thì mất khả năng sinh trưởng (chết), những lồi thực
vật như Đước, Sú, Vẹt có thể sinh trưởng bình thường?
8.
Vì sao những vùng đất tơi xốp, nhiều mùn thì cây trồng lại xanh tốt?
Giải thích hiện tượng:
Hiện tượng 1: Cây trên cạn bị ngập úng lâu sẽ chết vì:
Trong điều kiện ngập úng, bộ rễ thiếu oxi, q trình hơ hấp ở rễ bị
đình trệ, tế bào lơng hút thiếu năng lượng ATP nên khơng hút được nước và
khống, mặt khác vi khuẩn kị khí hoạt động mạnh, hủy hoại bộ rễ,khơng
hình thành được lơng hút mớinên cây bị chết úng.
Hiện tượng 2: Khi bón nhiều phâm đạm vào gốc cây cịn non, cây bị héo vì:
Làm tăng ấp suất thẩm thấu của đất nên tế bào rễ cây khơng hút được
nước
Lá vẫn thốt hơi nước nên cây non bị héo.
Hiện tượng 3: Những lồi thực vật như tảo, rong, sen… quanh năm ngâm mình
trong nước nhưng khơng bị thối rữa rễ của những lồi này có đặc điểm thích
nghi:
Trong vỏ rễ có những khoang trống tương đối lớn nối thơng nhau
thành một hệ thống dẫn truyền khơng khí.
4
Biểu bì rễ là 1 lớp màng mỏng, mờ đục có thể để cho lượng oxi ít hịa
lẫn trong nước thấm qua, khi thẩm thấu:
+ Do nồng độ 2 bên màng mỏng khác nhau tạo lực thấm
+ Lực thấm của lớp biểu bì thủy sinh nhanh nên oxi thấm vào trong rễ,
rễ hấp thụ được oxi thơng qua khoang rỗng giữa các tế bào cung cấp đủ oxi
cho sự hơ hấp của rễ.
Hiện tượng 4: Người nơng dân cần phải xới xáo, làm cỏ, sục bùn cho một
số cây trồng để:
Tăng lượng oxi cho rễ, giúp rễ hơ hấp tốt tạo năng lượng ATP để hút
khống chủ động.
Diệt trừ cỏ dại cạnh tranh dinh dưỡng với cây trồng.
Đất thống khí tránh sự hoạt động của vi khuẩn phản nitrat biến đổi
NO3 thành N2 gây lãng phí nguồn nitơ trong đất.
Hiện tượng 5: Để giữ các bơng hoa hồng trong lọ được tươi lâu người ta
phải cắt hoa ngâm trong nước ở đoạn cuối cành nơi có vết cắt sau đó cắm
ngay vào lọ hoa có sẵn nước. Điều này là cần thiết vì khi cắt hoa đem bán sự
thốt hơi nước vẫn tiệp tục diễn ra dẫn đến bọt khí xuất hiện trong mạch gỗ,
vì thế nếu ta để ngun cành từ chợ mua về mà cắm ngay vào lọ nước thì
dịng nước trong mạch gỗ sẽ bị ngắt qng bởi các bọt khí, sự hút nước gặp
trở ngại nên cành hoa nhanh héo hơn.
Hiện tượng 6: Khi làm giá đỗ người ta thường sử dụng nước sạch, ít chất
khống nhằm mục đích ngăn cản sự phát triển của rễ tập trung vào phát triển
trụ mầm làm cho giá dài và mập. Nguồn chất dinh dưỡng trong trường hợp
này được huy động chủ yếu từ 2 lá mầm vì thế lá mầm sẽ teo nhỏ lại giá ăn
sẽ ngon hơn, khi nước khơng sạch, nếu nước có nhiều chất khống thì rễ
phát triển nhiều, trụ mầm mảnh mai giá sẽ gầy.
Hiện tượng 7: Đất có nồng độ muối cao nên nồng độ dung dịch đất cao hơn
so với nồng độ tế bào của cây mà trước đây sống ở vùng nước ngọt do đó có
5
sự chênh lệch nồng độ giữa 2 mơi trường (mơi trường ưu trương), nước vận
chuyển theo cơ chế thẩm thấu nghĩa là di chuyển từrễ ra mơi trường mà lá
vẫn tiếp tục thốt hơi nước khi đó cây mất nước, héo dần và chết, cịn ở
những cây như Đước, Sú, Vẹt lại có thể sinh trưởng bình thường là nhờ nồng
độ dịch bào của tế bào lơng hút rất cao so với mơi trường (mơi trường nhược
trương) do vậy chúng vẫn có thể lấy được nước và sinh trưởng bình thường.
Hiện tượng 8: Những vùng đất tơi xốp, nhiều mùn thì cây trồng lại xanh tốt
vì:
Trong mùn có nhiều chất hữu cơ, là nguồn dự trữ các chất khống và
có nhiều nitơ.
Đất tơi xốp sẽ thống khí và có nhiều oxi, ít khí độc, độ ẩm thích hợp
là điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ, đặc biệt
là các vi sinh vật phân giải protein và chuyển hóa nitơ tạo NO3 và NH4+ để
cung cấp cho cây.
•
Đất tơi xốp thống khí là điều kiện cho bộ rễ phát triển, hơ hấp tốt
từ đó lấy được nhiều nước và kháng đảm bảo cho cây sinh trưởng và phát
triển tốt.
•
B. VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT TRONG CÂY
Kiến thức trọng tâm:
Cấu tạo, thành phần và động lực của dịng mạch gỗ.
+ Mạch gỗ gồm các tế bào chết: quản bào và mạch ống.
+ Thành của mạch gỗ được linhin hóa tạo cho mạch gỗ có độ bền chắc
và chịu nước
+ Động lực đẩy dịng mạch gỗ
Lực hút của lá
Lực trung gian
Lực đẩy của rễ
+ Đặc điểm của con đường vận chuyển nước từ rễ lên lá:
6
Nước được vận chuyển từ mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của lá, con
đường này dài nên lực đóng vai trị chủ yếu là lực hút của lá.
Điều kiện để nước có thể được vận chuyển ở con đường này: Đó là
tính liên tục của cột nước nghĩa là khơng có bọt khí trong cột nước.
Cơ chế đảm bảo sự vận chuyển của cột nước: Lực liên kết giữa các
phân tử nước, lực liên kết giữa các phân tử nước với thành mạch gỗ phải
thắng được lực trướng (trọng lượng của cột nước).
Cấu tạo, thành phần và động lực của dịng mạch rây.
+ Gồm các tế bào sống là: ống rây và tế bào kèm.
+ Động lực của dịng mạch rây: do sự chênh lệch áp suất thẩm thấu
giữa cơ quan nguồn (lá nơi tổng hợp saccarozo) và các cơ quan chứa (rễ, củ,
quả…)
Hiện tượng liên quan:
9. Tại sao hiện tượng ứ giọt chỉ xảy ra ở những cây bụi thấp và ở
những cây thân thảo?
10. Hiện tượng rỉ nhựa, hiện tượng ứ giọt ở thực vật được giải thích
như thế nào?
11. Một chậu cây để trong phịng lạnh bị héo lá, giải thích hiện tượng?
12. Tại sao khi ta bóc vỏ một đoạn ngắn quanh cành cây thì một thời
gian sau phía trên chỗ vỏ bị bóc phình to ra?
Giải thích hiện tượng:
Hiện tượng 9: Hiện tượng ứ giọt chỉ xảy ra ở những cây bụi thấp và ở
những cây thân thảo vì:
Những cây này thường thấp, dễ bị tình trạng bão hịa hơi nước.
Áp suất thẩm thấu của rễ đủ mạnh để đẩy nước từ rễ lên lá gây
hiện tượng ứ giọt.
Hiện tượng 10: Nếu cắt ngang thân non nước được đẩy từ rễ lên tạo
thành giọt ở vết cắt (rỉ nhựa), khi độ ẩm khơng khí cao, ở mép lá hình
7
thành các giọt nước (ứ giọt). Hai hiện t ượng này chứng tỏ rễ đẩy nướ c
chủ động lên thân (lực đẩy của rễ).
Hiện tượng 11: Khi để trong phòng lạnh, nhiệt độ thấp, độ nhớt của chất
ngun sinh tăng gây khó khăn cho sự chuyển dịch nước giữa các tế bào nên
sự hút nước của rễ giảm, cây khơng hút đủ nước nên cây bị héo.
Hiện tượng 12: Khi ta bóc vỏ một đoạn ngắn quanh cành cây thì một thời
gian sau phía trên chỗbị bóc phình to ra vì:
Nhu mơ vỏ là mạch rây của thân cây, mạch rây làm nhiệm vụ vận
chuyển các chất hữu cơ từ lá xuống rễ.
Khi bóc vỏ quanh cành cây thì đường dẫn mạch rây bị chặn lại làm
cho chất hữu cơ bị tụ ở phía trên khu vực bị bóc vỏ, do vùng tế bào này được
tập trung nhiều chất dinh dưỡng nên sẽ tiến hành phân bào ngun phân
nhiều hơn bình thường làm cho cành cây đó ở phía trên bị bóc vỏ bị phình to
ra.
C. THỐT HƠI NƯỚC
Kiến thức trọng tâm:
Vai trị của q trình thốt hơi nước ở lá.
+ Tạo lực hút đầu trên của dịng mạch gỗ.
+ Làm giảm nhiệt độ bề mặt lá.
8
+ Khí khổng mở cho CO2 khuếch tán vào lá cung cấp ngun liệu cho
q trình quang hợp.
Các con đường thốt hơi nước:
+ Qua tế bào khí khổng: Vận tốc lớn, được điều chỉnh bằng việc đóng
mở khí khổng.
+ Qua lớp cutin: Vận tốc nhỏ, khơng được điều chỉnh.
Cơ chế chung:
+ Khi no nước, vách mỏng của tế bào khíkhổng căng ra → vách dày
cong theo → lỗ khí mở ra.
+ Khi mất nước, vách mỏng hết căng → vách dày duỗi thẳng→ lỗ khí
đóng.
Cơ sở khoa học của việc tưới tiêu hợp lí cho cây trồng:
+ Cân bằng nước và vấn đề hạn của cây trồng.
+ Tưới nước hợp lí cho cây trồng.
+ Khi nào cần tưới nước?
+ Lượng nước cần tưới là bao nhiêu?
+ Cách tưới như thế nào?
Hiện tượng liên quan:
13. Vì sao khơng nên tưới nước cho cây vào buổi trưa nắng gắt (cây
thân thảo)?
14. Vì sao dưới bóng cây mát hơn dưới mái che bằng vật liệu xây
dựng?
15. Tại sao nói: “Thốt hơi nước là tai họa tất yếu” của cây?
Giải thích hiện tượng:
Hiện tượng 13: Khơng nên tưới nước cho cây vào buổi trưa nắng gắt (cây
thân thảo) vì:
Buổi trưa nắng gắt, cây thốt hơi nước mạnh làm tế bào thiếu nước.
9
Khi tưới nước rễ hút nước mạnh tạo lực đẩy đưa nước lên trên, q
trình thốt hơi nước xảy ra mạnh khi đó lượng nước thốt ra nhiều hơn lượng
nước hút vào.
Mặt khác nước đọng trên lá coi như 1 thấu kính, hấp thụ năng lượng
ánh sáng mặt trời làm đốt nóng lá, đất đang nóng khi tưới nước vào thì nước
cũng bốc hơi nóng lên làm nóng lá hơn.
Tế bào lá mất nhiều nước tức thời, sức căng bề mặt lá giảm tạo ra
hiện tượng héo lá.
Hiện tượng 14: Dưới bóng cây mát hơn dưới mái che bằng vật liệu xây
dựng vì:
Vật liệu xây dựng hấp thụ nhiệt làm nhiệt độ tăng cao
Lá cây thốt hơi nước làm hạ nhiệt độ mơi trường xung quanh bề mặt
Nhờ vậy khơng khí dưới bóng cây vào những ngày hè nóng bức mát
lá
hơn so với khơng khí dưới mái che bằng vật liệu xây dựng.
Hiện tượng 15:“Thốt hơi nước là tai họa tất yếu” của cây vì:
“Tại họa” ở đây muốn nói trong suốt q trình sinh trưởng và phát
triển, thực vật phải mất đi một lượng nước q lớn (khoảng 98%) và như
vậy nó phải hấp thụ một lượng nước lớn hơn lượng nước nó mất đi.
“Tất yếu” vì:
+ Có thốt hơi nước mới lấy được nước (tạo ra lực hút đầu trên của
dịng mạch gỗ).
+ Làm giảm nhiệt độ bề mặt lá.
+ Khi thốt hơi nước khí khổng mở dịng khí CO2 sẽ đi từ khơng khí vào
lá cung cấp ngun liệu cho q trình quang hợp.
10
11
CHUN ĐỀ 2
VAI TRỊ CỦA CÁC NGUN TỐ KHỐNG VÀ DINH DƯỠNG NITƠ
Kiến thức trọng tâm:
Các ngun tố dinh dưỡng khống thiết yếu gồm:
+ Ngun tố đại lượng : C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg.
+ Ngun tố vi lượng : Fe, Mn, B, Cl, Zn, Cu, Mo, Ni.
Nguồn cung cấp các ngun tố dinh dưỡng khống cho cây
+ Đất là nguồn cung cấp chủ yếu các chất khống cho cây.
+ Phân bón cho cây trồng.
Vai trị sinh lí của ngun tố nitơ
+ Vai trị chung
+Vai trị điều tiết
+ Vai trị cấu trúc
Q trình chuyển hóa nitơ trong đất và cố định nitơ.
+ Q trình chuyển hóa nitơ trong đất
+ Q trình cố định nitơ
Hiện tượng liên quan:
16. Vì sao người nơng dân trồng các cây họ đậu để cải tạo đất?
17. Giải thích câu ca:
“Lúa chiêm lấp ló đầu bờ
Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên”
18. Tại sao thực vật tắm mình trong bể nitơ nhưng vẫn thiếu đạm?
19. Tại sao sau khi bón đạm cho rau sau đó sử dụng ngay làm thức ăn
thường có hại cho sức khỏe?
20. Nêu cơ sở khoa học của câu ca: “Khơng lân, khơng vơi thì thơi trồng
lạc”
Giải thích hiện tượng:
Hiện tượng 16: Người nơng dân trồng các cây họ đậu để cải tạo đất vì:
12
Trong rễ lạc có vi khuẩn cố định đạm cộng sinh, vi khuẩn này có
enzim nitrogenaza phá vỡ được liên kết ba bền vững của phân tử nitơ.
Phương trình đồng hóa N2 thành NH3
N≡N NH=NH NH2 – NH2 2NH3
NH3 do vi khuẩn tổng hợp ra được vi khuẩn và cây họ đậu sử dụng.
Đồng thời do vi khuẩn tổng hợp dư NH3 nên một lượng đạm khá lớn được
giải phóng vào trong đất làm tăng độ phì nhiêu của đất.
Thân, lá, rễ cây họ đậu sau khi thu hoạch được dùng làm phân xanh
để tăng mùn cho đất và làm cho đất tơi xốp.
Hiện tượng 17: Giải thích câu ca:
“Lúa chiêm lấp ló đầu bờ
Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên”
Vụ lúa chiêm kéo dài từ tháng 1 đến tháng 5lúc lúa đang thì con gái,
sinh trưởng, phát triển mạnh nên cần nhiều nước và dinh dưỡng (nitơ).
Khi thời tiết khơ hạn, cây lúa thiếu phân thiếu nước nên chậm lớn
mà chỉ “lấp ló đầu bờ” ngang bờ.
Mưa giơng đầu mùa thường có hiện tượng phóng điện trong tự
nhiên. Trong khí quyển lượng nitơ tự nhiên N2 có khoảng 80%, mưa có sấm
sét thì sấm sét là tác nhân để phản ứng sau xảy ra: N2 + O2
Sau đó: NO + O2
NO
NO2
Khí NO2 sinh ra hịa tan trong nước mưa: 4NO2 +O2 + 2 H2O
4 HNO3
Khi đó cây hấp thụnitơ dưới dạng ion NO3
Hiện tượng 18: Thực vật tắm mình trong bể nitơ mà vẫn thiếu đạm vì:
Thực vật chỉ hấp thụ nitơ ở hai dạng NO 3 và NH4+ mà khơng hấp thụ
nitơ ở dạng N2
Trong tự nhiên nhờ q trình phóng điện do sấm sét đã oxi hóa nitơ
thành nitrat: N2 + O2
•
NO
Sau đó: NO + O2
NO2
13
Khí NO2 sinh ra hịa tan trong nước mưa: 4NO2 +O2 + 2H2O
4HNO3
Khi đó cây hấp thụ nước, nitơ dưới dạng ion NO3
Q trình cố định của vi khuẩn cố định đạm ở những vi sinh vật
sống tự do (Anabaena azola…) và sống cộng sinh (Rhizobium…)
N≡N NH=NH NH2 – NH2 2NH3
NH3 do vi khuẩn tổng hợp ra được vi khuẩn và cây sử dụng.
Hiện tượng 19: Khi bón đạm nitrat cho rau sau đó sử dụng ngay làm thức ăn
thường gây hại cho sức khỏe vì:
Khí đó cây hút NO3 q nhiều và khơng chuyển hóa hết thành NH 4 nên
sẽ tồn dư NO3 trong cây, lúc đó NO3 chuyển hóa thành nitrit là một chất gây độc.
Ở trẻ em, nitrit vào máu sẽ chuyển hóa hemoglobin thành
methemoglobin. Khi đó chức năng vận chuyển oxi của hồng cầu sẽ bị giảm
dẫn đến một số loại bệnh như bệnh xanh da ở trẻ
Nitrit là một chất gây ung thư ở người
Nitrit là tác nhân gây đột biến gen
Khi bón phân đạm thì sau 3 ngày mới nên sử dụng thì hạn chế được
lượng nitrat tồn dư trong tế bào do nó đã được chuyển hóa thành NH4 và cây
đồng hóa thành các axit amin.
Hiện tượng 20: Cơ sở khoa học của câu ca:
“Khơng lân, khơng vơi thì thơi trồng lạc”:
Lạc là cây họ đậu có khả năng đồng hóa nitơ khí trời nhờ cộng sinh
với vi khuẩn ở nốt sần nên thỏa mãn nhu cầu về nitơ nhưng để cố định đạm
và tổng hợp các chất thì nhu cầu về photpho (lân) là rất cao nên photpho là
ngun tố khống thiết yếu đối với cây lạc.
Canxi tuy khơng cần cho sự sinh trưởng của cây lạc nhưng có tác
dụng làm giảm độ chua của đất giúp cây hấp thụ tốt nhiều loại khoáng đặc
biệt là photpho.
14
CHUN ĐỀ 3: QUANG HỢP VÀ HƠ HẤP Ở THỰC VẬT
Kiến thức trọng tâm:
1. Quang hợp.
Hệ sắc tố quang hợp:
+ Nhóm sắc tố chính: Diệp lục: hấp thu năng lượng ánh sáng chuyển
thành năng lượng trong ATP và NADPH.
+ Các sắc tố phụ: (Carotenoit) hấp thụ ánh sáng rồi truyền năng lượng
cho diệp lục a.
Vai trị quang hợp của cây xanh:
+ Là nguồn chất hữu cơ cung cấp thức ăn cho mọi sinh vật, ngun
liệu cho xây dựng và dược liệu cho y học...
+ Cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sống (năng lượng chứa
trong các liên kết hóa học của các hợp chất hữu cơ)
+ Điều hịa khơng khí.
Quang hợp gồm 2 pha:
+ Pha sáng
Diễn ra ở tilacoit, chỉ khi có ánh sáng.
Ngun liệu: Nước, ánh sáng, NADP+, Pv
Sản phẩm: ATP, NADPH và O2
+ Pha tối
Xảy ra ở chất nền của lục lạp, cả khi có ánh sáng và khi khơng có ánh
sáng.
Có sự khác nhau giữa 3 nhóm thực vật C3, C4, CAM
15
2. Hơ hấp
Vai trị của hơ hấp đối với cơ thể thực vật.
+ Duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cây.
+ Cung cấp năng lượng dưới dạng ATP cho các hoạt động sống của
cây.
+ Tạo ra các sản phẩm trung gian cho các q trình tổng hợp các chất
hữu cơ khác trong cơ thể.
Con đường hơ hấp ở thực vật:
+ Phân giải kị khí
+ Phân giải hiếu khí
Hơ hấp sáng:
+ Xảy ra tại 3 bào quan: Lục lạp, peroxixom, ti thể.
+ Ở điều kiện CO2 cạn kiệt, O2 tăng cao, thực vật C3 hấp thụ O2 và
giải phóng CO2 ở ngoài sáng điều này xảy ra được là do lúc này enzim
Rubisco có hoạt tính oxi hóa đã chuyển hóa RiDP thành 1 phân tử APG và axit
glicolic. Hơ hấp sáng khơng tạo ra năng lượng mà lại tiêu tốn 30%50% sản
phẩm quang hợp.
Hiện tượng liên quan:
21. Giải thích tại sao các cây họ hịa thảo thường cho năng suất cao?
22. Các lồi tảo biển có nhiều màu sắc khác nhau: tảo lục, tảo lam, tảo
nâu, tảo đỏ, tảo vàng ánh…sự khác nhau về màu sắc này có ý nghĩa gì?
23. Những cây lá có màu đỏ có quang hợp được khơng? Tại sao?
24. Cây thanh long ở miền nam nước ta thường ra hoa kết quả từ cối
tháng 3 đến tháng 9 dương lịch. Trong những năm gần đây vào khoảng đầu
tháng 10 đến cuối tháng 1 năm sau nơng dân ở các địa phương miền nam áp
dụng biện pháp kĩ thuật thắp đèn nhằm kích thích cây ra hoa để thu quả trái
vụ. Hãy giải thích cơ sở khoa học của biện pháp trên?
25. Vì sao người ta có thể làm nơng nghiệp dưới tầng hầm của các khu
chung cư lớn?
16
26. Tại sao những cây vùng lạnh lại thường có màu sắc sặc sỡ?
27. Vì sao ở cây thuốc bỏng, nếu hái lá nhai vào buổi sáng sớm ta thấy có
vị chua, nhưng hái lá nhai vào buổi chiều thì có vị hơi nhạt (vị chua giảm nhiều)?
28. Vì sao khi ủ thóc gieo mạ có hiện tượng nóng thúng thóc ủ?
29. Dựa trên đặc điểm hơ hấp ở thực vật, hãy nêu cơ sở khoa học của
các phương pháp bảo quản nơng sản: Bảo quản lạnh, bảo quản khơ và bảo
quản ở nồng độ CO2 cao?
Giải thích hiện tượng:
Hiện tượng 21: Các cây họ hịa thảo thường cho năng suất cao vì:
Các loại cây họ hịa thảo vùng nhiệt đới như: lúa, ngơ, mía... có 2 loại
lục lạp:Lục lạp của tế bào mơ giậu quang hợp theo chu trình C 4, lục lạp tế
bào bao bó mạch quang hợp theo chu trình C3
Các lồi trên khơng xảy ra hiện tượng hơ hấp sáng ngay cả khi nồng độ
CO2 giảm, lượng O2 tăng nên khơng làm giảm hiệu suất quang hợp.
Hiện tượng 22: Các lồi tảo biển có nhiều màu sắc khác nhau: tảo lục, tảo
lam, tảo nâu, tảo đỏ, tảo vàng ánh…sự khác nhau về màu sắc này có ý nghĩa:
Thích nghi với điều kiện chiếu sáng khác nhau nhằm hấp thụ tối đa
các dải ánh sáng có bước sóng khác nhau, thực vật sống gần mặt nước biển
có hàm lượng diệp lục cao, càng xuống sâu hàm lượng diệp lục càng thấp.
Thành phần quang phổ ánh sáng mặt trời trong vùng nhìn thấy được
có độ dài bước sóng khác nhau nên khả năng xun sâu cũng khác nhau. Ánh
sáng đỏ chỉ chiếu đến lớp nước biển trên mặt, ánh sáng cam xuống sâu hơn
một chút, ánh sáng vàng và lục xun sâu hơn, ánh sáng lam và tím xuống
được các lớp nước sâu hơn cả.
Hiện tượng 23: Những cây lá có màu đỏ có khả năng quang hợp bình thường
vì:
Loại cây này vẫn chứa sắc tố diệp lục nhưng bị che khuất bởi nhóm
sắc tố tạo màu đỏ gọi là antoxyan và carotenoit.
17
Nhóm sắc tố này nhận năng lượng của ánh sáng mặt trời rồi chuyển
cho diệp lục. Do vậy, cây đã tiến hành quang hợp được nhưng hiệu suất thấp
hơn nhóm cây có lá xanh.
Hiện tượng 24: Cây thanh long chịu ảnh hưởng của quang chu kì, ra hoa
trong điều kiện ngày dài từ cuối tháng 3 đến tháng 9 dương lịch. Trong điều
kiện ngày ngắn (từ tháng 10 đến cuối tháng 1) muốn cho ra hoa thì phải thắp
đèn để tạo ngày dài nhân tạo
Phitocrom là sắc tố cảm nhận quang chu kì, tồn tại ở 2 dạng
+ Dạng hấp thụ ánh sáng đỏ Pđ (P660 bước sóng 660nm) kích thích sự ra
hoa của cây ngày dài (quang chu kì dài).
+ Dạng hấp thụ ánh sáng đỏ xa Pđx (P730 bước sóng 730nm) kích thích
sự ra hoa của cây ngày ngắn (quang chu kì ngắn). Hai dạng này có thể chuyển
hóa cho nhau.
Trong điều kiện ngày dài, Pđ được tạo ra đủ nên kích thích hình thành
hoocmon ra hoa ở cây ngày dài.
Trong điều kiện ngày ngắn, lượng Pđ tạo ra khơng đủ để kích thích hình
thành hooc mon ra hoa.
Kĩ thuật thắp đèn tạo ngày dài nhân tạo làm Pđx Pđ nên lượng Pđ đủ để
kích thích sự ra hoa của cây thanh long.
Hiện tượng 25: Người ta có thể làm nơng nghiệp dưới tầng hầm của các
khu chung cư lớn dựa vào ánh sáng nhân tạo: Sử dụng ánh sáng của các loại
đèn (đèn neon, đèn sợi đốt) thay cho ánh sáng mặt trời để trồng cây trong nhà,
làm nơng nghiệpdưới tầng hầm…giúp con người khắc phục được các điều
kiện bất lợi của mơi trường.
Hiện tượng 26: Những cây vùng lạnh thường có màu sắc sặc sỡ vì:
Chúng thường có lượng lớn nhóm sắc tố antoxyan trong dịch bào
(màu đỏ, xanh, tím…)
18
Khi chúng hấp thụ ánh sáng, antoxyan biến năng lượng quang tử
thành dạng nhiệt năng sưởi ấm cho cây.
Màu tím đỏ ở lá thường do sắc tố antoxyan nhiều nên át màu xanh
của diệp lục lá thường có màu sắc sặc sỡ.
Hiện tượng 27: Ở cây thuốc bỏng, nếu hái lá nhai vào buổi sáng sớm ta thấy có
vị chua, nhưng hái lá nhai vào buổi chiều thì có vị hơi nhạt (vị chua giảm nhiều)
vì:
Cây thuốc bỏng thuộc nhóm thực vật CAM, ban đêm khí khổng mở
thực hiện q trình cố định CO2 lần 1 tạo axit malic nên sau một đêm axit
malic tích trữ nhiều trong lá nếu nhai sẽ có vị chua.
Ban ngày khí khổng đóng, một lượng lớn axit malic được biến đổi để
thực hiện q trình cố định CO2 lần 2 (theo chu trình CanVin) tạo glucozo
chiều tối lá có vị nhạt (vị chua giảm nhiều).
Hiện tượng 28: Khi ủ thóc gieo mạ có hiện tượng nóng thúng thóc ủ vì: Khi
thóc được ngâm đủ nước, hơ hấp tế bào xảy ra mạnh mẽ tạo năng lượng cho
hạt nảy mầm, hơ hấp sinh nhiệt nên thúng ủ sẽ bị nóng dần lên.
Hiện tượng 29:Mục đích bảo quản nơng sản là giữ nơng sản ít thay đổi về
số lượng và chất lượng vì vậy phải khống chế hơ hấp nơng sản ở mức tối
thiểu. Cường độ hơ hấp tăng hoặc giảm tương ứng với nhiệt độ, độ ẩm và tỉ
lệ nghịch với nồng độ CO2
Trong điều kiện nhiệt độ thấp (bảo quản lạnh), điều kiện nhiệt độ khơ
(bảo quản khơ) và trong điều kiện CO 2 cao (bảo quản nồng độ CO2) thì hơ hấp
thực vật sẽ được hạn chế ở mức tối thiểu nên thời gian bảo quản sẽ được kéo
dài.
1.2. CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở ĐỘNG VẬT
CHUN ĐỀ 4: TIÊU HĨA Ở ĐỘNG VẬT
Kiến thức trọng tâm:
19
Khái niệm tiêu hóa: Là q trình biến đổi các chất dinh dưỡng có
trong thức ăn thành những chất đơn giản mà cơ thể có thể hấp thụ được.
Tiêu hóa ở động vật chưa có cơ quan tiêu hóa: tiêu hóa nội bào.
Tiêu hóa ở động vật có túi tiêu hóa: tiêu hóa nội bào và ngoại bào.
Tiêu hóa ở động vật có ống tiêu hóa: tiêu hóa ngoại bào.
Đặc điểm tiêu hóa ở thú ăn thịt và thú ăn thực vật khác nhau ở những
điểm như: Răng, dạ dày, ruột, manh tràng.
Hiện tượng liên quan:
30. Tại sao khi chữa bệnh truyền nhiễm ở trâu, bị bằng thuốc kháng
sinh, người ta thường tiêm vào máu chứ ít khi cho trâu, bị uống?
31. Tại sao giun trịn và sán sống kí sinh trong ruột người khơng có hệ
tiêu hóa mà vẫn sống bình thường?
32. Hiện tượng nhai lại ở trâu bị có ý nghĩa gì?
33. Tại sao ruột của động vật ăn cỏ (trâu, bị...) lại dài hơn ruột của
động vật ăn thịt (hổ, báo…)?
34. Tại sao gà ăn sỏi nhỏ?
35. Tại sao vào buổi sáng sớm có hiện tượng thỏ ăn lại phân?
36. Tại sao trâu bị chỉ ăn thức ăn giàu xenlullo như cỏ, rơm… nhưng
chúng vẫn phát triển bình thường?
37. Tại sao người ta thường nói: “nhai kĩ no lâu”?
38. Tại sao lạc đà có thể nhịn khát từ 1720 ngày?
39. Vì sao khi uống nhiều thuốc kháng sinh thì khả năng tiêu hóa của cơ
thể bị giảm sút? Biện pháp khắc phục tình trạng này?
40.Tại sao enzim pepsin của dạ dày phân giải được protein của thức ăn
nhưng lại khơng phân giải được protein cảu chính cơ quan tiêu hóa này?
Giải thích hiện tượng:
Hiện tượng 30: Khi chữa bệnh truyền nhiễm ở trâu, bị bằng thuốc kháng
sinh, người ta thường tiêm vào máu chứ ít khi cho trâu, bị uống vì:
20
Kháng sinh có tác dụng ức chế hoặc giết chết các tế bào vi khuẩn.
Trong ống tiêu hóa của trâu bị có một lượng lớn các lồi vi khuẩn sống cộng
sinh trong dạ cỏ giúp tiêu hóa xenlullozo, tạo nguồn protein đơn bào cho trâu
bị. Nếu cho trâu bị uống kháng sinh sẽ giết chết các vi sinh vật này, ảnh
hưởng nghiêm trọng đến q trình tiêu hóa của chúng.
Hiện tượng 31: Giun trịn và sán sống kí sinh trong ruột người khơng có hệ
tiêu hóa mà vẫn sống bình thường vì chất dinh dưỡng có sẵn trong ruột non
dễ dàng hấp thụ qua bề mặt cơ thể mỏng của giun sán nên hệ tiêu hóa của nó
khơng cần thiết nữa và bị thối hóa hồn tồn.
Hiện tượng 32: Hiện tượng nhai lại ở trâu bị có ý nghĩa:
Để nghiền nhỏ thức ăn, phá vỡ thành xenlullo của tế bào thực vật, tạo
điều kiện tiêu hóa trong dạ dày và ruột non.
Làm tăng tiết nước bọt, tạo mơi trường ẩm và kiềm trong dạ cỏ để vi
sinh vật hoạt động thuận lợi nhất.
Hiện tượng 33: Ruột của động vật ăn cỏ (trâu, bị...) lại dài hơn ruột của
động vật ăn thịt (hổ, báo…) vì:
Ở động vật ăn thịt: Thức ăn giàu dinh dưỡng và mềm, dễ tiêu hóa,
tiêu hóa cơ học diễn ra ở miệng thực hiện mạnh tạo điều kiện cho tiêu hóa
hóa học ở giai đoạn sau hiệu quả ruột ngắn cũng đủ thời gian để tiêu hóa
và hấp thụ thức ăn.
Ở động vật ăn cỏ: Do thức ăn nghèo dinh dưỡng và khó tiêu hóa, tiêu hóa
ở miệng xảy ra qua loa do phải ăn nhiều thức ăn do đó q trình tiêu hóa hóa học
xảy ra khơng mạnh ruột cần dài để có đủ thời gian để tiêu hóa và hấp thụ
thức ăn.
Hiện tượng 34: Gà ăn sỏi vì:
Gà khơng có răng nên ở miệng khơng có tiêu hóa cơ học, tiêu hóa cơ
học của gà diễn ra ở dạ dày cơ, việc có các viên sỏi nhỏ giúp tăng lực ma sát
21
