Nước và chất khoáng có vai trò gì đối với thực vật? Chúng được thực vật hấp thụ và sử dụng như thế nào? Hãy cùng HOC247 tham khảo nội dung Bài 2: Trao đổi nước và khoáng ở thực vật trong chương trình Sinh học 11 Kết nối tri thức để tìm hiểu câu trả lời cho các vấn đề này. Mời các em cùng tham khảo nội dung chi tiết dưới đây!
Tóm tắt lý thuyết
1.1. Vai trò của nước và chất khoáng?
1.1.1. Vai trò của nước
- Là thành phần cấu tạo của tế bào.
- Là dung môi hòa tan các chất, tham gia vào quá trình vận chuyển các chất trong cây.
- Điều hòa nhiệt độ của cơ thể thực vật.
- Là nguyên liệu, môi trường của các phản ứng sinh hoá.
1.1.2. Vai trò của các nguyên tố khoáng là gì?
Trong thành phần cầu tạo của cơ thể thực vật có hơn nguyên tố, nhưng chỉ có khoảng 17 nguyên tố được xem là thiết yếu với cây. Đó là những nguyên tố mà khi thiếu chúng cây sẽ không hoàn thành được chu kì sống của mình.
Bảng. Vai trò của một số nguyên tố khoáng thiết yếu đối với thực vật
1.2. Qúa trình trao đổi nước và khoáng ở thực vật
1.2.1. Hấp thụ khoáng và nước ở rễ
Thực vật trên cạn hấp thụ nước và khoáng từ đất chủ yếu qua rễ nhờ các lông hút. Thực vật thuỷ sinh hấp thụ nước và khoáng từ môi trường nước qua tế bào biểu bì của hầu hết các cơ quan
- Hấp thụ nước ở tế bào lông hút: theo cơ chế thẩm thấu (nước di chuyển từ đất vào tế bào lông hút).
- Hấp thụ khoáng ở tế bào lông hút: theo 2 cơ chế: thu động (từ đất vào rễ theo gradien nồng độ) và chủ động (ngược gradien nồng độ).
- Vận chuyển nước và khoáng từ lông hút vào mạch gỗ của rễ: theo 2 con đường là con đường gian bào và con đường tế bào chất.
Hình 1. Hai con đường vận chuyển của nước và chất khoáng từ lông hút vào mạch gỗ của rễ
1.2.2. Vận chuyển nước và các chất trong thân
- Vận chuyển nước và các chất trong thân: dòng mạch gỗ và dòng mạch rây.
- So sánh cấu tạo và quá trình vận chuyển của nước và các chất trong thân ở dòng mạch gỗ và dòng mạch rây như hình dưới đây:
Hình 2. Cấu tạo của mạch gỗ (a) và các động lực của dòng mạch gỗ (b)
Hình 3. Cấu tạo mạch rây (a) và chiều vận chuyển các chất trong mạch rây (b)
1.2.3. Thoát hơi nước ở lá
Thoát hơi nước là sự bay hơi của nước qua bề mặt cơ thể thực vật vào khí quyển. Thoát hơi nước diễn ra theo 2 con đường:
- Thoát hơi nước qua bề mặt lá:
+ Phụ thuộc độ dày tầng cutin và diện tích lá
+ Lớp cutin ở cây trưởng thành dày hơn cây non
- Thoát hơi nước qua khí khổng:
+ Phụ thuộc số lượng, hoạt động đóng mở khí khổng
+ Khí khổng là khe hở trên bề mặt lớp tế bào biểu bì lá được tạo nên giữa 2 tế bào khí khổng
Hình 4. Khí khổng mở khi tế bào trương nước (a) và đóng khi tế bào mất nước (b)
Vai trò của thoát hơi nước:
- Thoát hơi nước tạo lực hút kéo nước và các chất hòa tan đi theo một chiều từ rễ lên lá
- Trong quá trình thoát hơi nước, khí khổng mở để tạo điều kiện để CO2 từ môi trường khuếch tán vào lá, cung cấp nguyên liệu cho quang hợp.
- Thoát hơi nước làm giảm nhiệt độ bề mặt của lá, đảm bảo cho lá không bị hư hại, đặc biệt là những ngày nắng nóng.
1.3. Dinh dưỡng nitrogen
1.3.1. Vai trò của nitrogen
- Vai trò cấu trúc: nitrogen là thành phần của các hợp chất hữu cơ quan trọng như protein, nucleic acid, diệp lục,...
- Vai trò điều tiết: nitrogen tham gia cấu tạo nên enzyme, các hormone thực vật,... qua đó điều tiết các quá trình sinh trưởng, phát triển của thực vật.
1.3.2. Nguồn cung cấp nitrogen cho thực vật
Hình 5. Nguồn nitrogen cung cấp cho thực vật
1.3.3. Quá trình biến đổi nitrate và ammonium ở thực vật
- Khử nitrate:
- Đồng hóa ammonium:
Ví dụ:
NH4+ + Pyruvic acid -> Alanine
NH4+ + Glutamic acid -> Glutamin
1.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt động trao đổi nước và dinh dưỡng khoáng
- Ánh sáng: ánh sáng thúc đẩy khí khổng mở, làm tăng thoát hơi nước tạo động lực cho hấp thụ, vận chuyển khoáng và nước
- Nhiệt độ: tốc độ hấp thụ nước và khoáng tỉ lệ thuận với sự tăng nhiệt độ
- Độ ẩm đất và không khí: độ ẩm đất tỉ lệ thuận với khả năng hấp thụ nước và khoáng
1.5. Ứng dụng quá trình trao đổi nước và khoáng ở thực vật trong sản xuất nông nghiệp
- Tưới nước hợp lí cho cây
- Phân bón và năng suất cây trồng
|
- Nước, chất khoáng là những chất dinh dưỡng của thực vật. Quá trình dinh dưỡng thực vật là quá trình hấp thụ nước, chất khoáng và đồng hoá chúng thành chất sống của cơ thể thực vật. - Hoạt động trao đổi nước ở thực vật diễn ra theo ba giai đoạn kế tiếp nhau gồm: hấp thụ nước ở hệ rễ, vận chuyển nước ở thân và thoát hơi nước ở lá. Nguyên tố khoáng hoà tan trong nước, do vậy, quá trình trao đổi khoáng đi kèm với trao đổi nước. - Rễ hấp thụ nước theo cơ chế thụ động, trong khi hấp thụ khoáng theo cả cơ chế chủ động và thụ động. - Trong cây tồn tại hai con đường vận chuyển vật chất là dòng mạch gỗ vận chuyển nước, muối khoáng tử rễ lên lá và dòng mạch rây vận chuyển chất hữu cơ từ lá xuống rễ hoặc theo chiều ngược lại. - Thoát hơi nước diễn ra theo hai con đường: qua bề mặt lá hoặc qua khí khổng. Trong đó, lượng nước bay hơi khỏi lá được điều tiết chủ yếu bởi cơ chế đóng mở khí khổng. - Đất là nguồn cung cấp nitrogen chính cho cây trồng. Cây hấp thụ nitrogen ở hai dạng là NH4+ và NO3-, nhờ quá trình khử nitrate và đồng hoá ammonium, nitrogen vô cơ được chuyển thành dạng hữu cơ. - Hoạt động trao đổi nước và chất khoáng chịu ảnh hưởng của các yếu tố mỗi trường như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm đất và không khí, ... Trong sản xuất có thể điều khiển các yếu tố ngoại cảnh và áp dụng chế độ bón phân, tưới nước hợp lí để nâng cao năng suất cây trồng. |
Bài tập minh họa
Bài 1: Nêu vai trò của nước đối với cơ thể thực vật?
Hướng dẫn giải
- Là thành phần cấu tạo của tế bào.
- Là dung môi hòa tan các chất, tham gia vào quá trình vận chuyển các chất trong cây.
- Điều hòa nhiệt độ của cơ thể thực vật.
- Là nguyên liệu, môi trường của các phản ứng sinh hoá.
Bài 2: Trình bày quá trình hấp thụ khoáng và nước ở rễ cây?
Hướng dẫn giải
Thực vật trên cạn hấp thụ nước và khoáng từ đất chủ yếu qua rễ nhờ các lông hút. Thực vật thuỷ sinh hấp thụ nước và khoáng từ môi trường nước qua tế bào biểu bì của hầu hết các cơ quan
- Hấp thụ nước ở tế bào lông hút: theo cơ chế thẩm thấu (nước di chuyển từ đất vào tế bào lông hút).
- Hấp thụ khoáng ở tế bào lông hút: theo 2 cơ chế: thu động (từ đất vào rễ theo gradien nồng độ) và chủ động (ngược gradien nồng độ).
- Vận chuyển nước và khoáng từ lông hút vào mạch gỗ của rễ: theo 2 con đường là con đường gian bào và con đường tế bào chất.
Luyện tập Bài 2 Sinh học 11 Kết nối tri thức
Học xong bài này các em cần biết:
- Trình bày được vai trò của nước đối với thực vật và mô tả được ba giai đoạn của quá trình trao đổi nước trong cây.
- Trình bày được cơ chế hấp thụ nước và khoáng ở tế bào lông hút của rễ.
- Nêu được sự vận chuyển các chất trong cây. Nêu được vai trò của sự vận chuyển các chất hữu cơ trong mạch rây.
- Trình bày được vai trò của quá trình thoát hơi nước và nêu được cơ chế đóng mở của khí khổng.
- Nêu được khái niệm dinh dưỡng ở thực vật và vai trò sinh lí của một số nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng đối với thực vật.
- Nêu được nguồn cung cấp nitrogen cho cây. Trình bày được quá trình hấp thụ và biến đổi nitrate và ammonium ở thực vật.
- Phân tích được một số nhân tố ảnh hưởng đến trao đổi nước và quá trình dinh dưỡng khoáng ở thực vật.
- Giải thích được sự cân bằng nước và tưới tiêu hợp lí, phân tích được vai trò của phân bón đối với năng suất cây trồng.
3.1. Trắc nghiệm Bài 2 Sinh học 11 Kết nối tri thức
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Sinh học 11 Kết nối tri thức Chương 1 Bài 2 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
-
- A. Hấp thụ nước, chất khoáng và dị hóa chúng thành chất sống của cơ thể thực vật.
- B. Hấp thụ nước, chất khoáng và đồng hóa chúng thành chất sống của cơ thể thực vật.
- C. Đào thải thụ nước, chất khoáng và dị hóa chúng thành chất sống của cơ thể thực vật.
- D. Đào thải nước, chất khoáng và đồng hóa chúng thành chất sống của cơ thể thực vật.
-
- A. Nước chiếm một phần rất lớn trong sinh khối tươi của thực vật
- B. Nước quyết định sự phân bố của thực vật trên Trái Đất
- C. Thành phần quan trọng của tế bào, tạo môi trường liên kết các cơ quan với nhau
- D. Nước là thành phần màng tế bào, hoạt hóa enzyme và truyền tín hiệu
-
- A. Thành phần của thành tế bào, hoạt hóa enzyme thủy phân ATP và phospholipid
- B. Thành phần của diệp lục, tham gia hoạt hóa enzyme liên quan đến sự vận chuyển gốc phosphate
- C. Thành phần của nucleic acid, phospholipid, ATP và một số coenzyme
- D. Thành phần của cytochrome, hoạt hóa enzyme của quá trình tổng hợp diệp lục
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
3.2. Bài tập SGK Bài 2 Sinh học 11 Kết nối tri thức
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Sinh học 11 Kết nối tri thức Chương 1 Bài 2 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Mở đầu trang 9 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 1 trang 15 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 2 trang 15 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 3 trang 15 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 4 trang 15 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 1 trang 17 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 2 trang 17 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 3 trang 17 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi trang 18 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 1 trang 20 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 2 trang 20 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Luyện tập 1 trang 21 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Luyện tập 2 trang 21 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Luyện tập 3 trang 21 SGK Sinh học 11 Kết nối tri thức – KNTT
Hỏi đáp Bài 2 Sinh học 11 Kết nối tri thức
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Sinh học HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Sinh Học 11 HỌC247
