Sinh học 11 Cánh diều Bài 5: Hô hấp ở thực vật

1.1. Khái quát về hô hấp ở thực vật

1.1.1. Khái niệm hô hấp ở thực vật

- Hô hấp ở thực vật là quá trình oxi hoá 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.

- Các hợp chất hữu cơ như carbohydrate, protein, lipid,... đều có thể được thực vật sử dụng làm nguồn cung cấp năng lượng. Tuy nhiên, thực vật thường sử dụng tinh bột làm nguồn cung cấp năng lượng. 

- Phương trình tổng quát quá trình hô hấp:

\({C_6}{H_{12}}{O_6} + 6{O_2} \to 6C{O_2} + 6{H_2}O + Q\) (ATP + nhiệt)

1.1.2. Quá trình hô hấp ở thực vật

Hình 1. Các giai đoạn của quá trình hô hấp ở thực vật

- Quá trình hô hấp ở thực vật dược chia thành ba giai đoạn: đường phân; phản ứng oxi hoá pyruvic acid thành acetyl-CoA và chu trình Krebs; chuỗi truyền electron hô hấp.

- Trong quá trình hô hấp ở thực vật, nếu phân giải hoàn toàn (oxi hoá hoàn toàn) một phân tử glucose thì tổng hợp được khoảng 30 – 32 ATP.

1.1.3. Vai trò của hô hấp ở thực vật

- Vai trò chuyển hoá năng lượng:

+ Quá trình hô hấp giải phóng và chuyển hoá năng lượng tích luỹ trong các hợp chất hữu cơ thành năng lượng tích luỹ trong các phân tử ATP, dạng năng lượng này được tế bảo 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 đó, một lượng lớn năng lượng được chuyển hoá 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.

- Nước:

+ Nước là dung môi trong tế bào sinh vật.

+ 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 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 thuỷ phân biển 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.

- Nồng độ O₂:

+ 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.

- Nhiệt độ:

+ Nhiệt độ tối ưu cho quá trình hô hấp của thực vật trong khoảng 30 – 40 °C.

+ Trên 40 °C, tốc độ hô hấp giam vì nhiệt độ cao làm biến tính và giảm hoạt tính của enzyme hô hấp. 

- Nồng độ CO2:

+ CO2 là sản phẩm của quá trình hô hấp.

+ Tăng nồng độ CO2 trong khi 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. 

- Quang hợp và hô hấp là hai mặt của một quá trình thống nhất - quá trình trao đổi chất và chuyển hoá 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 ảnh sáng được chuyển hoá thành năng lượng hoá học tích luỹ trong ATP.

Hình 2. Mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp

Thí nghiệm hô hấp ở thực vật

a. Cơ sở lí thuyết: Trong quá trình hô hấp, thực vật hấp thụ O2 và thải CO₂. Do vậy, có thể đánh giá quả trình hô hấp của thực vật thông qua sự hình thành CO2

b. Các bước tiến hành

- Chuẩn bị

+ Dụng cụ: bình tam giác có dung tích 250 mL, nút cao su có khoan lỗ hoặc màng bọc thực phẩm, que tăm và bật lửa.

+ Mẫu vật: hạt (lúa, ngô, đậu) mới nảy mầm.

- Tiến hành

+ Cân 200 g hạt nảy mầm và chia thành hai phần bằng nhau. 

+ Ngâm 100 g hạt nảy mầm trong nước sôi (khoảng 95 – 100 °C), 100 g hạt còn lại ngâm trong nước ấm (30 – 35 °C) khoảng 5 phút.

+ Vớt hạt và cho vào hai bình tam giác. Nút chặt bình tam giác bằng nút cao su hoặc sử dụng màng bọc thực phẩm bao kín miệng bình.

Hình 3. Bao miệng bình tam giác chứa hạt đậu thí nghiệm bằng màng bọc thực phẩm

+ Để khoảng 15 – 20 phút. Mở nút cao su (hoặc màng bọc thực phẩm), đồng thời cho que tăm đang chảy vào miệng bình.

+ Quan sát hiện tượng xảy ra đối với que tăm đang cháy ở hai miệng bình.

- Báo cáo: Học sinh trình bày và giải thích kết quả thu được.

Bài 1: Nêu các giai đoạn thực hiện của quá trình hô hấp?

Hướng dẫn giải

Quá trình hô hấp được chia thành 3 giai đoạn:

- Đường phân.

- Oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs.

- Chuỗi truyền electron.

Bài 2: Trình bày vai trò của hô hấp đối với thực vật?

Hướng dẫn giải

- Năng lượng (ATP) sinh ra từ hô hấp được sử dụng cho hầu hết các hoạt động sống của cây

- Nhiệt năng được giải phóng trong hô hấp giúp duy trì nhiệt độ cơ thể, đảm bảo cho các hoạt động sống trong cơ thể thực vật diễn ra một cách bình thường.

- Hô hấp tạo ra các sản phẩm trung gian là nguyên liệu để tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ trong cơ thể như protein, acid béo, ...

Học xong bài này các em cần biết:

- Nêu được khái niệm hô hấp ở thực vật.

- Trình bày được sơ đồ các giai đoạn của hô hấp ở thực vật.

- Vận dụng được hiểu biết về hô hấp giải thích các vấn đề thực tiễn.

- Phân tích được mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Sinh học 11 Cánh diều Chủ đề 1 Bài 5 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Trong phòng chứa nông sản (khoai, thóc, hạt đỗ), để giảm hao hụt và giữ chất lượng cho nông sản đó trong thời gian dài, người ta thường làm gì?

  • A. Hạ thấp nhiệt độ, độ ẩm và lượng oxygen, tăng lượng carbon dioxide
  • B. Hút bớt khí oxygen và carbon dioxide, rồi bơm khí nitrogen vào phòng
  • C. Để phòng luôn thoáng, cho vôi bột hút ẩm vào phòng đó
  • D. Làm phòng kín, giữ nhiệt độ bảo quản luôn ở 40^oC

• Câu 2:

  Quá trình bảo quản nông sản cần dựa trên nguyên tắc nào sau đây?

  • A. Làm cho quá trình hô hấp diễn ra bình thường
  • B. Đưa cường độ hô hấp của nông sản về mức tối thiểu
  • C. Làm cho cường độ hô hấp tăng đến mức tối đa
  • D. Làm ngừng hẳn quá trình hô hấp

• Câu 3:

  Phát biểu nào đúng khi nói về mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp?

  • A. Quang hợp và hô hấp là hai quá trình độc lập, không liên quan tới nhau
  • B. Nguyên liệu của quang hợp là nguyên liệu của hô hấp và ngược lại
  • C. Sản phẩm của quang hợp là nguyên liệu cho hô hấp và ngược lại
  • D. Mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp không ảnh hưởng đến lượng chất hữu cơ tích lũy trong cây

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!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Sinh học 11 Cánh diều Chủ đề 1 Bài 5 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Mở đầu trang 36 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 1 trang 36 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 2 trang 36 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Luyện tập trang 37 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 3 trang 37 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 4 trang 37 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 5 trang 38 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 6 trang 38 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 7 trang 38 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 8 trang 38 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Vận dụng 1 trang 39 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Vận dụng 2 trang 39 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

Vận dụng 3 trang 39 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD

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!