Tài liệu ôn thi THPTQG, phần sinh 11, rất hay

CD8.1: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT0 CĐ 1- TRAO ĐỔI NƯỚC Ở TV ND1: Cơ chế hấp thụ và vận chuyển nước Hấp thu nước Diễn ra theo cơ chế thụ động thẩm thấu do chênh lệch áp

CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

CĐ8- CHUYỂN HÓA VẬTCHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG (SINH 11)

Họ và

tên: ……… Ngày phát đề cương

Lớp: ……… Thời gian chấm ĐIỂM Nhận xét, đánh giá của GV Ngày chấm:………

Ngày chấm:………

Ngày chấm:………

Ngày chấm:……….

CD8.1: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT

0

CĐ 1- TRAO ĐỔI NƯỚC Ở TV ND1: Cơ chế hấp thụ và vận chuyển nước

Hấp thu nước

Diễn ra theo cơ chế thụ động (thẩm thấu) do chênh lệch áp suất thẩm thấu

giữa tế bào lông hút và đất

Vận chuyển nước ở thân

Theo cơ chế khuyếch tán, do sự chênh lệch áp suất thẩm thấu.

Nước được vận chuyển từ rể lên lá nhờ sự phối hợp của 3 lực:

+ Lực đẩy của rễ (áp suất rễ): là động lực đầu dưới.

+ Lực hút của lá (do QT thoát hơi nước): là động lực đầu trên → Chủ yếu.

+ Lực trung gian: Lực liên kết giữa các phân tử nước và lực bám giữa các phân

tử nước với thành mạch dẫn tạo thành cột nước liên tục → động lực trung gian

=> Sự phối hợp của 3 lực là cơ chế tạo thành một dòng vận chuyển liên tục từ

rễ lên lá.

Thoát hơi nước qua lá

Theo cơ chế khuyếch tán, được điều chỉnh do cơ chế đóng mở khí khổng

+ Qua khí khổng: Phụ thuộc vào sự đóng - mở của khí khổng

+ Qua cutin: Phụ thuộc vào độ dày - mỏng của từng cutin

ND2: Con đường trao đổi nước ở thực vật

Hấp thu nước + Qua bề mặt các tế bào biểu mô của cây (thủy sinh)+ Qua bề mặt biểu bì của rễ (thực vật cạn) → Rễ cây trên cạn hấp thụ nước và

ion khoáng chủ yếu qua miền lông hút

Vận chuyển nước ở rễ

- Nước (và các ion khoáng hòa tan trong nước) đi từ đất qua lông hút được hấp

thụ vào mạch gỗ của rễ theo hai con đường:

Thoát hơi nước

- Con đường qua khí khổng: Đặc điểm: Vận tốc lớn, được điều chỉnh bằng việc

đóng mở khí khổng → chủ yếu

- Con đường qua bề mặt lá (qua cutin): Vận tốc nhỏ, không được điều chỉnh.

Con đường gian bào

(Qua thành tế bào - gian

bào)

Con đường tế bào

chất

(Qua chất nguyên sinh – không bào):

Đường đi

Nước từ đất qua thành TB lông hút

→ khoảng trống gian bào của các

TB biểu bì → đến thành TB nội bì:

gặp vòng đai Caspari → nước qua

TB nội bì vào trung trụ → mạch gỗ;

Nước từ đất vào lông hút → đến TBC, qua không bào, sợi liên bào → tế bào vỏ → TB nội bì → vào trung trụ → mạch gỗ;

Đặc điểm

Hấp thụ nhanh và nhiều, nước không được chọn lọc.

Hấp thụ chậm và ít, lượng nước và các chất khoáng hòa tan được chọn lọc (do tính thấm chọn lọc của TB sống).

ND3: Đặc điểm quá trình hấp thụ nước ở rễ (cơ chế, 2 con đường)

(1) Con đường gian bào - thành TB:

(2) Con đường tế bào chất:

ND4: Vận chuyển nước trong thân (Dòng mạch gỗ = cấu tạo, chiều vận chuyển, thành phần, động lực)

Tiêu chí so sánh

Cấu tạo - Là những tế bào chết

-Thành tế bào có chứa licnhin

- Các tế bào nối với nhau thành những ống dài từ rễ lên lá

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

- Các ống rây nối đầu với nhau thành ống dài đi từ lá xuống rễ

Thành phần dịch

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

- Là các sản phẩm đồng hoá ở lá:

+ Saccarôzơ, axit amin … + một số ion khoáng được sử dụng lại

Động lực

- Là sự phối hợp của ba lực:

+ áp suất rễ + Lực hút do thoát hơi nước ở lá + Lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và với vách tế bào mạch gỗ

- Là sự chệnh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quan cho (lá) và cơ quan nhận (rễ)

ND5: Thoát hơi nước ở lá (2 con đường THN)

I Vai trò của THN.

- Thoát hơi nước là động lực đầu trên của dòng mạch gỗ có vai trò giúp vận chuyển nước và các ion khoáng từ rễ lên lá và đến các bộ phận khác ở trên mặt đất của cây

- Thoát hơi nước có tác dụng hạ nhiệt độ của lá

- Thoát hơi nước giúp cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá cần cho quang hợp

II THN qua lá

1 Lá là cơ quan thoát hơi nước :

- Cấu tạo của lá thích nghi với chức năng thoát hơi nước Các tế bào biểu bì của lá tiết ra lớp phủ

bề mặt gọi là lớp cutin, lớp cutin phủ toàn bộ bề mặt của lá trừ khí khổng

2 Hai con đường thoát hơi nước:

Qua lớp cutin và qua khí khổng

- Thoát hơi nước qua khí khổng: là chủ yếu, do đó sự điều tiết độ mở của khí khổng là quan trọng nhất Độ mở của khí khổng phụ thuộc vào hàm lượng nước trong các tế bào khí khổng gọi

là tế bào hạt đậu

+ Khi no nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra làm cho thành dày cong theo làm cho khí khổng mở

+ Khi mất nước, thành mỏng hết căng và thành dày duỗi thẳng làm khí khổng đóng lại Khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn

- Thoát hơi nước qua cutin trên biểu bì lá: lớp cutin càng dày thoát hơi nước càng giảm và ngược lại

ND6 : Vận dụng các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình hấp thụ nc ở rễ, thoát hơi nước ở lá giải thích một số hiện tượng liên quan

- Nước: điều kiện cung cấp nước và độ ẩm không khí ảnh hưởng nhiều đến sự thoát hơi nước thông qua việc điều tiết độ mở của khí khổng

- Ánh sáng: khí khổng mở khi cây được chiếu sáng Độ mở của khí khổng tăng từ sáng đến trưa

và nhỏ nhất lúc chiều tối ban đêm khí khổng vẫn hé mở

- Nhiệt độ, gió, một số ion khoáng,…: cũng ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước do ảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi của các phân tử nước

CĐ 2- TRAO ĐỔI NITƠ Ở THỤC VẬT

0 2 ND1: Nguồn cung cấp N cho cây và vai trò của N

1 Nitơ trong không khí:

- Nitơ phân tử (N2) trong khí quyển chiếm khoảng gần 80%, cây không thể hấp thụ được N2, còn

NO và NO2trong khí quyển là độc hại với thực vật Các vi sinh vật cố định đạm

có enzim nitrôgenaza có khả năng liên kết N2 với hidro à NH3 thì cây mới đồng hoá được

2 Nitơ trong đất:

- Nguồn cung cấp chủ yếu nitơ cho cây là đất Nitơ trong đất tồn tại ở 2 dạng: nitơ vô cơ (nitơ khoáng) vànitơ hữu cơ (trong xác SV) ,

- Rễ cây chỉ hấp thụ từ đất nitơ vô cơ ở dạng: NH4+ và NO3

- Cây không hấp thụ trực tiếp nitơ trong xác SV mà phải nhờ các VSV trong đất khoáng hoá thành: NH4+ và NO3

3 Vai trò của N

* Vai trò chung: Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu

* Vai trò cấu trúc:

- Nitơ có vai trò quan trọng bậc nhất đối với thực vật

- Nitơ là thành phần cấu trúc của : prôtêin, axit nuclêic, diệp lục, ATP

* Vai trò điều tiết :

- Nitơ là thành phần các chất điều tiết trao đổi chất: Prôtêin – enzim, Côenzim, ATP

ND2: Quá trình cố định N phân tử ( KN, Con đường hóa học, con đường sinh học (KN, điều kiện, sơ đồ, VSV), Vai trò của cố định N)

 Qua trình cố định nitơ trong khí quyển

Nitơ trong khí quyển tồn tại dưới dạng khí N2 chiếm khoảng 79% thể tích không khí

Mặc dù thực vật “Tắm mình trong biển nitơ” nhưng chúng không có khả năng đồng hóa trực tiếp

được Do nitơ trong không khí tồn tại dạng Nitơ phân tử có liên kết 3 (N N� ) bền vững, nên rễ cây không hấp thụ được Để sử dụng được nguồn nitơ vô cùng phong phú này phải diễn ra quá trình cố định N2 trong không khí nhờ vi sinh vật sống cộng sinh hoặc sống tự do hoặc có thể được thực hiện nhờ con đường vật lý và hóa học

- Con đường vật lý, hóa học:

Nhờ vào sấm sét (tia lửa điện) tạo ra sự phóng điện trong không khí, nhiệt độ lúc này là khoảng 20000C Trong điều kiện này liên kết trong N2 bị phá vỡ (bình thường rất bền) và nó phản ứng với O2 theo phương trình:

(1)

- Khí NO lại phản ứng ngay với O2 tạo ra NO2 (khí có màu nâu): (2)

- Khi đó có mưa thì sẽ có phản ứng tạo ra HNO3 theo phương trình phản ứng sau:

(3)

(4)

các phản ứng sau:

(5)

(6)

Các muối nitrat (phân đạm) tạo thành (chứa ion NO

-3) giúp cây lúa hấp thụ để phát triển

và sinh trưởng

- Con đường sinh học:

+ Điều kiện để quá trình cố định nitơ trong khí quyển có thể xảy ra:

 Có lực khử mạnh

 Được cung cấp năng lượng ATP

 Có sự tham gia của enzim nitrôgenaza

 Thực hiện trong điều kiện kị khí

Lưu ý: Nếu VK nào có đủ 4 điều kiện trên thì VK đó thuộc nhóm sống tự do, nếu VK nào

chỉ có đủ 2 điều kiện sau thì chúng phải sống cộng sinh để có lực khử và ATP.

+ Quá trình cố định nitơ:

Nhờ các nhóm vi khuẩn 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  NH+4 , NO3

cây dể dàng hấp thụ theo sơ đồ:

N N  2H NH=NH  2H NH2-NH2 2H NH3  H2O

NH4 +

ND3: Quá trình biến đổi N trong cây (Khử nitrat, Đồng hóa NH3)

Tuy rễ có thể hấp thụ được cả hai dạng NO3, +

4

NH nhưng khi vào trong có thể, tại mô thực vật chỉ đồng hóa được dạng NH+4, +

4

NH được sử dụng để tổng hợp các axit amin

Sự đồng hoá nitơ trong mô thực vật gồm 2 quá trình:

- Quá trình khử nitrat: Là quá trình chuyển hoá NO3 

thành NH+4

, có sự tham gia của

Mo và Fe được thực hiện ở mô rễ và mô lá theo sơ đồ: NO3 (nitrat) NO2 (nitrit)  NH+4 (amoni)

- Quá trình đồng hoá NH+4 trong mô thực vật: Theo 3 con đường

+ Amin hoá trực tiếp các axit xêto: Axit xêto + NH+4 -> Axit amin.

+ Chuyển vị amin: Axit amin + axit xêto -> amin mới + a xêto mới + Hình thành amit: Là con đường liên kết phân tử NH3 với axit amin đicacboxilic Axit amin đicacboxilic + NH+4 -> amit (hình thành amit là con đượng hiệu quả nhằm khử độc +

4

NH khi +

4

NH dư thừa và là nguồn cung cấp nitỏ cho cây khi cần) Toàn bộ quá trình cố định, hấp thụ và biến đổi nitơ trong mô thực vật được tóm tắt qua sơ

đồ sau:

Hình Quá trình cố định khí quyển; hấp thụ và biến đổi nitơ trong mô thực vật

CĐ 3: Quang hợp ở thực vật – 3 điểm

0 3 ND1: Phương trình quang hợp (Phương trình, vai trò của ánh sáng, nước)

Quang hợp là quá trình trong đó năng lượng ánh sáng mặt trời được lá hấp thụ để tạo ra cacbonhidrat và oxy từ khí CO2 và H2O QH xảy ra chủ yếu ở TV và một số dạng VK (VK lam), tảo

- Phương trình tổng quát: 6 CO2 + 12 H2O (Năng lượng ánh sáng và hệ sắc tố) → C6H12O6 +6O2

+ 6H2O

- Bản chất quang hợp: Quang hợp diễn ra trong lục lạp, bao gồm 2 pha: Pha sáng và pha tối.

Về bản chất, QH là quá trình ôxi hóa khử, trong đó quá trình ôxi hóa thuộc pha sáng và quá trình khử thuộc pha tối

Quang hợp là quá trình trong đó năng lượng ánh sáng mặt trời được lá hấp thụ để tạo ra cacbonhidrat và oxy từ khí CO2 và H2O QH xảy ra chủ yếu ở TV và một số dạng VK (VK lam), tảo

ND2: Bộ máy quang hợp

1 Hình thái, giải phẫu của lá thích nghi với chức năng quang hợp:

- Diện tích bề mặt lớn giúp hấp thụ được nhiều tia sáng

- Trong lớp biểu bì của mặt lá có chứa tế bào khí khổng để khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá đến lục lạp

- Hệ gân lá có mạch dẫn (gồm mạch gỗ và mạch rây), xuất phát từ bó mạch ở cuống lá đến tận từng tế bào nhu mô của lá giúp cho nước và ion khoáng đến được từng tế bào để thực hiện quang hợp và vận chuyển sản phẩm quang hợp ra khỏi lá

- Trong lá có nhiều hạt màu lục gọi là lục lạp

2 Lục lạp là bào quan quang hợp:

- Lục lạp có màng kép, bên trong là 1 khối cơ chất không màu gọi là chất nền (stroma), có các hạt grana nằm rãi rác

- Dưới kính hiển vi điện tử 1 hạt grana có dạng các túi dẹt xếp chồng lên nhau gọi là tilacoit (chứa diệp lục, carotenoit, enzim)

3 Hệ sắc tố quang hợp:

- Lục lạp chứa hệ sắc tố quang hợp gồm diệp lục (a và b) và carotenoit (caroten và xantophyl) phân bố trong màng tilacoit

- Các sắc tố này hấp thụ và truyền năng lượng ánh sáng cho diệp lục a ở trung tâm phản ứng Tại

đó năng lượng ánh sáng được chuyển hoá thành năng lượng hoá học trong ATP và NADPH

Lưu ý 1: Đặc điểm của lá và của lục lạp thích nghi với quang hợp

Lá

Số lượng nhiều, bản mỏng và hướng

bề mặt thẳng góc với tia sáng

Nhận được nhiều ánh sáng nhất

Có 1 hoặc 2 lớp mô giậu chứa lục lạp nằm sát biểu bì

Lớp mô chứa các bào quan thực hiện chức năng quang hợp

Lớp mô khuyết có các khoảng gian bào

Chứa nhiều các nguyên liệu quang hợp

Số lượng khí khổng lớn Trao đổi khí và hơi nước khi quang hợp

Lục lạp

Có dạng bầu dục Phù hợp với việc xoay trở để chủ động nhận ánh

sáng

Số lượng nhiều Tăng hiệu quả quang hợp

Hạt (grana) có nhiều tilacoit chứa

hệ sắc tố, trung tâm phản ứng và chất chuyền điện tử

Hấp thụ năng lượng ánh sáng Thực hiện các phản ứng oxi hóa chuyển quang năng thành năng lượng ATP trong pha sáng

Chất nền (Stroma) chứa lượng lớn enzim cacboxi hóa Thực hiện các phản ứng của pha tối quang hợp.

Lưu ý 2: Vai trò của hệ sắc tố của lá trong quang hợp

Loại sắc tố Công thức hóa

học

Vai trò

Nhóm sắc tố chính (Clorôphyl)

Diệp lục a

(Clorôphyl a)

C55H72O5N4Mg Hấp thu năng lượng ánh sáng chủ yếu ở vùng đỏ và

vùng xanh tím

Chuyển năng lượng thu được từ các phôtôn ánh sáng

Diệp lục b C55H70O6N4Mg

(Clorôphyl b) cho quá trình quang phân li nước và các phản ứng quang

hóa để hình thành ATP, NADPH

Nhóm sắc tố phụ (Carôtenôít)

Caroten Xantophyl

C40H56

C40H56On

Hấp thu năng lượng của ánh sáng rồi truyền năng lượng thu được cho diệp lục (clorophyl)

Phicoeritrin Phicoxianin

C34H47N4O8

C34H42N4O9

Hấp thu năng lượng ánh sáng ở vùng sáng ngắn (TV bậc thấp; dưới tán rừng hay dưới các lớp nước sâu)

+ Phân biệt lá cây ưa bóng và ưa sáng (màu sắc, cấu trúc, khả năng QH)

ND3: 2 pha của QH (Cơ chế QH)

Cơ chế Quang hợp: Gồm hai pha

1 Khái niệm Là pha ôxi hóa nước nhờ năng

lượng ánh sáng, để sử dụng H+ và điện tử (êlectron) cho việc hình thành ATP và NADPH, đồng thời giải phóng O2 vào khí quyển

Là pha khử CO2 nhờ ATP và NADPH được hình thành trong pha sáng để tạo hợp chất hữu cơ (đường glucôzơ

C6H12O6)

2 Nơi diễn ra Màng Tilacoit (grana) Chất nền (Strôma)

3 Điều kiện Ánh sáng, hệ sắc tố Enzim Cacbôxy hoá

4 Nguyên liệu H2O, ADP, NADP CO2, ATP, NADPH

5 Sản phẩm O2, ATP, NADPH Glucôzơ và chất hữu cơ (Cacbôhyđrat)

* Mối liên quan giữa hai pha: + Pha sáng cung cấp cho pha tối: ATP, NADPH +, H+

+ Pha tối cung cấp cho pha sáng: ADP và NADP

ND4: Quang hợp ở các nhóm thực vật:

a) Giống nhau: Cả 3 con đường đều có chu trình Canvin tạo ra AlPG rồi từ đó hình thành các

hợp chất cacbonhydrat, a.a, prôtein, lipít…

b) Khác nhau: (So sánh pha tối của 3 nhóm thực vật)

Đại diện Phần lớn TV

phân bố rộng rải trên thế giới chủ yếu ở vùng

ôn đới và á

nhiệt đới : lúa, khoai sắn, các loại rau, đậu

Một số TV ở vùng nhiệt

đới: ngô, mía, cỏ lồng vực, cỏ gấu

TV sống ở vùng sa mạc trong điều kiện khô hạn

kéo dài: dứa, xương rồng, thuốc bỏng, các cây mọng nước ở sa mạc

Chất nhận CO2 đầu tiên RiDP (Ribulôzơ1,5 diphôtphat) PEP (phôtpho enolpyruvat) PEP.

Enzim cố định CO2 Rubisco PEP-cacboxilaza

và Rubisco PEP-cacboxilazavà Rubisco Sản phẩm cố định

CO2 đầu tiên

APG (axit phôtpho glixeric)

AOA (axit oxalo axetic) Hợp chất 4 Cácbon: AOA

AOA  AM

Cơ chế (Chu trình cố định CO2)

Chu trình Canvin: 1 lần

cố định CO2

Chu trình Hatch Slack:

2 lần cố định CO2 (Xảy

ra giai đoạn C4 kết hợp với chu trình C3)

Chu trình CAM: 2 lần cố định CO2 (Xảy ra giai đoạn C4 kết hợp với chu trình C3)

Nơi xảy ra quá trình

cố định CO2 (Không gian thực hiện)

Lục lạp TB mô giậu

Lần 1: Lục lạp TB mô giậu

Lần 2: lục lạp TB bao

bó mạch (QH được thực hiện ở hai không gian khác nhau)

Lục lạp TB mô giậu

đêm - Lần 2: khử CO2 ban ngày

(QH được thực hiện ở hai thời gian khác nhau)

Pha tối của TV C3, C4, CAM

ND5: Ảnh hưởng của nhân tố ngoại cảnh đến Quang hợp

Nhân tố Va trò Các biểu hiện Ánh sáng

Nguồn năng lượng cung cấp cho hệ sắc tố

 Điểm bù ánh sáng

 Điểm bão hòa ánh sáng

CO2

Nguồn cung cấp các bon cho QH

 Điểm bù CO2

 Điểm bão hòa CO2

Nhiệt đô

Thúc đẩy hay hạn chế hoạt động của enzim

- Q10 của pha sáng là 1,1-1,4; của pha tối là 2-3

- Nhiệt độ tối ưu 25-350C

Nước

Là nguyên liệu cơ bản của QH: cung cấp H+, O2 và electron trong pha sáng

- Thoát hơi nước khí khổng tạo điều kiện cho CO2 xâm nhập, điều hòa nhiệt độ

- Nước tham gia vào tốc độ v/chuyển sản phẩm QH

Khoáng