Câu hỏi tự luận ôn tập vấn đề Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật Sinh học 11 có đáp án

CÂU HỎI TỰ LUẬN ÔN TẬP

VẤN ĐỀ 1- CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT SINH HỌC 11 

Câu 1: Nêu vai trò của nước đối với thực vật?

Hướng dẫn:

Làm dung môi, đảm bảo sự bền vững của hệ thống keo nguyên sinh, đảm bảo hình dạng của tế bào, tham gia vào các quá trình sinh lí của cây (thoát hơi nước làm giảm nhiệt độ của cây, giúp quá trình trao đổi chất diễn ra bình thường…), ảnh hưởng đến sự phân bố của thực vật.

Câu 2: Trình bày đặc điểm của bộ rễ liên quan đến chức năng hút nước và ion khoáng?

Hướng dẫn:

• Đặc điểm bộ rễ liên quan đến chức năng hút nước và hút khoáng:

• Rễ có khả năng đâm sâu, lan rộng.
• Có khả năng hướng hoá và hướng nước.
• Sinh trưởng liên tục, trên bề mặt rễ có rất nhiều tế bào biểu bì biến đổi thành các tế bào lông hút tạo nên bề mặt tiếp xúc lớn giữa rễ và đất.

• Đặc điểm của tế bào lông hút thích nghi với chức năng hấp thụ nước và ion khoáng:

• Thành tế bào mỏng, không thấm cutin.
• Có một không bào trung tâm lớn.
• Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp của rễ mạnh.

Câu 3: Trình bày các con đường hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ, đặc điểm của chúng. Vai trò của vòng đai Caspari ?

Hướng dẫn:

• Nước và muối khoáng được hấp thụ vào rễ theo 2 con đường:

• Con đường gian bào - thành TB:

         H₂O và ion khoáng từ đất → TB lông hút → không gian giữa các bó sợi của các tế bào vỏ rễ  H₂O và ion khoáng đổ vào TBC của các tế bào nội bì → mạch gỗ rễ.

• Con đường tế bào chất :

         H₂O và một số ion khoáng từ đất → TB lông hút → xuyên qua TBC của các tế bào vỏ rễ → TBC của các tế bào nội bì → mạch gỗ rễ.

• Đặc điểm:

Con đường gian bào – thành TB	Con đường qua TBC
Ít đi qua phần sống của TB H2O và ion khoáng từ đất vào rễ không chịu lực cản của chất nguyên sinh nên có tốc độ nhanh và không được chọn lọc. Khi đi đến thành TB nội bì bị đai Caspari cản trở buộc  nước phải đi vào trong TBC của tê bào nội bì.	Đi qua phần sống của tế bào Qua chất nguyên sinh → gặp lực cản  → do vậy  có tốc độ chậm nhưng các chất đi qua được chọn lọc. Tốc độ chậm, được chọn lọc Không bị cản trở bởi đai Caspari

• Vai trò vòng đai Caspari: đai này nằm ở phần nội bì của rễ, vai trò điều chỉnh lượng nước và kiểm soát các chất đi vào trung trụ.

Câu 4: Hãy phân biệt cơ chế hấp thụ nước với cơ chế hấp thụ ion khoảng ở rễ cây?

Hướng dẫn:

• Nước được hấp thụ vào rễ theo cơ chế thụ động (theo cơ chế thẩm thấu), tức là di chuyển từ môi trường đất nơi có nồng độ chất tan thấp(môi trường nhược trương) vào tế bào rễ, nơi có nồng độ chất tan cao (dịch bào ưu trương, áp suất thẩm thấu cao).
• Khác với sự hấp thụ nước, các ion khoáng di chuyển từ đất vào tế bào một cách chọn lọc theo hai cơ chế:

• Cơ chế thụ động: Các ion khoáng di chuyển từ đất ( hoặc môi trường dinh dưỡng ) vào rễ theo građien nồng độ. Nước đi sau từ môi trường ( nơi có nồng độ ion cao) vào rễ ( nơi nồng độ của ion đó thấp).
• Cơ chế chủ động : Đối với một số ion cây có nhu cầu cao. Ví dụ, ion Kali (K+), di chuyển ngược chiều građien nồng độ. Sự di chuyển ngược chiều nồng độ như vậy đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng sinh học ATP từ hô hấp (phải dùng bơm ion, ví dụ : bơm natri: Na+ - ATPaza, bơm Kali: K+ - ATPaza,....)

Câu 5: Trình bày các con đường vận chuyển nước ở thân. Cơ chế nào đảm bảo cho sự vận chuyển theo một chiều từ rễ lên lá?. Nếu một ống mạch gỗ bị tắc, dòng mạch gỗ trong ống có thể tiếp tục đi lên được không? Giải thích?

Hướng dẫn:

• Các con đường vận chuyển nước ở thân:

• Vận chuyển nước từ dưới lên trên theo dòng mạch gỗ.
• Vận chuyển nước theo chiều từ trên xuống dưới theo dòng mạch rây.
• Vận chuyển ngang từ mạch gỗ sang mạch rây và ngược lại.

• Cơ chế đảm bảo cho sự vận chuyển theo một chiều từ rễ lên lá:

• Lực đẩy của rễ - Áp suất rễ: Nhờ hoạt động hô hấp mạnh của rễ tạo nên sự chênh lệch về ASTT của miền lông hút (có ASTT cao) với dung dịch đất(có ASTT thấp) → tạo nên sự chênh lệch sức hút nước của các tế bào rễ theo hướng tăng dần từ ngoài vào trong.
• Lực hút của lá: Do quá trình thoát hơi nước ở lá diễn ra liên tục làm cho khí khổng mở, CO₂ khuếch tán vào để thực hiện quang hợp gây nên sự tăng dần ASTT của các tế bào từ ngoài vào trong, từ rễ lên lá tạo lực kéo cột nước lên.
• Lực trung gian: Gồm lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và lực liên kết giữa các phân tử nước với thành mạch gỗ, lực trung gian này lớn hơn tác dụng trọng lục của khối lượng cột nước.

• Nếu ống mạch gỗ bị tắc, dòng mạch gỗ trong ống đó có thể di chuyển ngang theo các lỗ bên vào ống mạch gỗ bên cạnh và tiếp tục di chuyển lên trên.

Câu 6: Trình bày các con đường thoát hơi nước qua lá. Giải thích vì sao thoát hơi nước qua lá là một tai họa tất yếu đối với thực vật?

• Quá trình thoát hơi nước qua lá theo 0₂ con đường: qua khí khổng và qua cutin
• Quá trình thoát hơi nước qua khí khổng:

• Đặc điểm: Vận tốc lớn, được điều chỉnh và đóng vai trò chủ yếu.
• Cơ chế đóng mở khí khổng: Cấu tạo của khí khổng: mỗi khí khổng gồm 2 tế bào hình hạt đậu úp vào nhau. Đó là những tế bào sống, chứa rất nhiều lục lạp, mỗi tế bào hạt đậu đều có thành trong mỏng, thành ngoài dày. Do vậy:

     Khi no nước, thành mỏng của TB hạt đậu căng ra → thành dày cong theo → khí khổng mở → nước thoát ra ngoài.

     Khi thiếu nước, thành mỏng của tế bào hạt đậu hết căng và thành dày duỗi thẳng → khí khổng đóng → nước không được thoát ra ngoài. Tuy nhiên khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn.

• Quá trình thoát hơi nước qua lớp cutin:

• Đặc điểm: Vận tốc nhỏ, không được điều chỉnh.
• Cơ chế: là sự thoát hơi nước của các tế bào biểu bì lá qua bề mặt cutin của lá. Chủ yếu xảy ra ở lá còn non, ở lá già có lớp cutin dày nên thoát hơi nước chủ yếu qua khí khổng.

• Thoát hơi nước là một tai họa tất yếu là do:

• Khoảng 98% lượng nước mà rễ hấp thụ được bị mất qua con đường thoát hơi nước, chỉ khoảng 2% lượng nước còn lại được cây sử dụng cho các hoạt động sống trong đó có quá trình tổng hợp vật chất hữu cơ. Như vậy trong suốt chu trình sống, cây phải hấp thụ một lượng nước khổng lồ đó là điều không dễ dàng gì trong khi điều kiện sống luôn thay đổi. Do vậy, thoát hơi nước là một tai họa đối với cây.
• Thoát hơi nước là quá trình tất yếu đối với thực vật bởi vì:

• Có thoát hơi nước thì cây mới hút được nước.
• Thoát hơi nước → giảm nhiệt độ bề mặt thoát hơi → tránh cho lá, cây không bị đốt nóng khi nhiệt độ quá cao.
• Khi thoát hơi nước → khí khổng mở → tạo điều kiện để CO₂ đi vào để thực hiện quá trình quang hợp và giải phóng O₂ điều hoà không khí.

Câu 7: Hiện tượng ứ giọt là gì? Giải thích tại sao hiện tượng ứ giọt chỉ xảy ra ở những cây bụi thấp và những cây thân thảo?

Hướng dẫn:

• Hiện tượng ứ giọt là hiện tượng nước được đẩy từ rễ lên lá nhưng khi gặp đều kiện độ ẩm không khí thấp, hơi nước bão hòa nên nước không thoát thành hơi mà đọng lại thành giọt ở mép lá.
• Hiện tượng ứ giọt chỉ xảy ra ở những cây bụi thấp và những cây thân thảo vì những cây này thường thấp nên dễ bị trạng thái bão hòa hơi nước do đó khi áp suất rễ đẩy nước từ rễ lên lá theo dòng mạch gỗ thì nước không thoát thành hơi mà đọng lại thành giọt ở tận đầu cuối của lá, nơi có khí khổng.

Câu 8: Con đường vận chuyển nước, chất khoáng hoà tan và chất hữu cơ trong cây? Động lực vận chuyển của các con đường đó?

Hướng dẫn:

Nội dung	Nước và chất khoáng hoà tan	Chất hữu cơ
Con đường vận chuyển	Chủ yếu bằng con đường qua mạch gỗ, tuy nhiên nước có thể vận chuyển từ trên xuống theo mạch rây hoặc vận chuyển ngang từ mạch gỗ sang mạch rây hoặc ngược lại	Theo dòng mạch rây
Động lực vận chuyển:	Lực đẩy của rễ (áp suất rễ), lực hút của lá (do thoát hơi nước) và lực trung gian (lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và lực liên kết giữa các phân tử nước với thành mạch dẫn)	Sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quan nguồn (nơi saccarozo được tạo thành) có áp suất thẩm thấu cao và cơ quan chứa (nơi saccarozo được sử dụng hay dự trữ) có áp suất thẩm thấu.

Câu 9: Vì sao thiếu nitơ trong môi trường dinh dưỡng sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của thực vật? Trình bày vai trò của quá trình cố định nitơ phân tử bằng con đường sinh học?

Hướng dẫn:

• Thiếu nitơ trong môi trường dinh dưỡng, thực vật sẽ sinh trưởng, phát triển kém rồi chết là do nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu đối với tất cả các loài thực vật có vai trò quan trọng như:

• Vai trò cấu trúc: Nitơ là thành phần của hầu hết các hợp chất trong cây (prôtêin, axit nuclêic…) cấu tạo nên tế bào, cơ thể.
• Vai trò điều tiết: Tham gia thành phần của các enzim, hoocmôn…→ điều tiết các quá trình sinh lí, hoá sinh trong tế bào, cơ thể.

• Vai trò của quá trình cố định nitơ phân tử bằng con đường sinh học

• N₂ phân tử trong khí quyển chiếm khoảng 80% nhưng cây không hấp thu được. Rễ cây chỉ hấp thụ nitơ khoáng ở dạng NH₄⁺ và NO₃^- do vậy mà ở dạng khoáng này trong đất ngày càng giảm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển của thực vật.
• Nhờ các nhóm vi khuần sống tự do (Cyanobacteria, Azotobacter – trong ruộng lúa, Anabaena…) và vi khuẩn cộng sinh (Rhizobium – cộng sinh ở nốt sần cây họ đậu, Anabaena azollae – cộng sinh ở bèo hoa dâu …) tiết enzim  nitrogenaza biến đổi nitơ phân tử sẵn có trong khí quyển ở điều kiện thường(trong điều kiện kị khí và có ATP và các lực khử mạnh) thành NH₃  từ đây sẽ hình thành nên → NH₄⁺ , NO₃^- cây dể dàng hấp thụ theo sơ đồ: N\(\equiv \)N    NH=NH   NH₂-NH₂NH₃ NH₄⁺.

Như vậy, nhờ có quá trình cố định nitơ phân tử bằng con đường sinh học mà lượng nitơ bị mất hàng năm do cây lấy đi luôn được bù đắp lại đảm bảo nguồn cung cấp dinh dưỡng nito bình thường của cây.

Câu 10: Diệp lục và sắc tố phụ của cây xanh có vai trò như thế nào trong quang hợp? Những cây lá màu đỏ có quang hợp không? Giải thích?

Hướng dẫn:

• Diệp lục: clorophyl a: C₅₅H₇₂O₅N₄Mg, clorophyl b: C₅₅H₇₀O₆N₄Mg
• Caroten: C₄₀H₅₆, Xanthophyl: C₄₀H₅₆O_n (n:1-6)
• Vai trò:

• Nhóm clorophyl:

• Hấp thụ chủ yếu ánh sáng vùng đỏ, xanh tím( mạnh nhất tia đỏ)
• Chuyển hóa năng lượng thu được từ photon ánh sáng → Quang phân li nước giải phóng oxy và các phản ứng quang hóa → ATP, tạo lực khử NADPH cho pha tối.

• Nhóm carotenoit:

• Sau khi hấp thụ ánh sáng thì chuyển năng lượng cho clorophyl (tia có bước sóng ngắn 440-480 nm)
• Tham gia quang phân li nước giải phóng oxy
• Bảo vệ diệp lục khỏi bị phân hủy lúc cường độ ánh sáng mạnh.

• Những cây lá màu đỏ vẫn quang hợp bình thường. Vì những cây có màu đỏ vẫn có nhóm săc tố màu lục, nhưng bị che khuất bởi màu đỏ của nhóm săc tố dịch bào là antôxianin và carotenoit. Vì vậy, những cây này vẫn tiến hành quang hợp bình thường, tuy nhiên cường độ quang hợp thường không cao.

{-- Nội dung đề và đáp án từ câu 11-17 của tài liệu Câu hỏi tự luận ôn tập vấn đề Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật Sinh học 11 vui lòng xem ở phần xem online hoặc tải về --}