a. Tại sao không thể sử dụng trực tiếp được ni tơ tự do trong không khí?
b. Chúng sử dụng trực tiếp nitơ ở dạng nào?
3. Tại sao khi thiếu ánh sáng kéo dài thì quá trình đồng hoá nitơ ở thực vật cũng bị đình trệ?
ĐA. 1. Điều kiện để một sinh vật có khả năng sử dụng trực tiếp nitơ tự do trong không khí?
+ Có lực khử mạnh với thế năng khử cao (Fed- H2, FADH2, NADH2....)
+ Có đủ năng lượng (ATP), có sự tham gia của các nguyên tố vi lượng (Mg, Mo Co..) + Có sự tham gia của enzim nitrogennaza.
+ Phải tiến hành trong điều kiện yếm khí (O2 ≈ 0).
2. Thực vật bậc cao:
Thực vật bậc cao không sử dụng trực tiếp được nitơ tự do là do chúng không có enzim nitrogennaza.
- Thực vật bậc cao sử dụng trực tiếp 2 dạng cơ bản:
* Dạng vô cơ: NH+4 và NO-3 .
* Dạng hữu cơ: Một số loại amit đơn giản và phức tạp (cây ăn thịt)
3. Tại sao khi thiếu ánh sáng kéo dài thì quá trình đồng hoá nitơ ở thực vật cũng bị đình trệ?
- Cây quang hợp để tạo ra các hợp chất có thế oxy hoá khử mạnh cung cấp cho quá trình đồng hoá nitơ như: Fed - H2, FADH2, NADH2.... => các chất này lại do pha sáng tạo ra….
Câu 81: 1. Viết phương trình tổng quát các phản ứng xảy ra ở pha sáng, pha tối và phương trình tổng hợp của hai pha trong quang hợp? Từ phương trình tổng hợp đó em rút ra nhận xét gì?
2. Trong quang hợp, để tổng hợp 1 phân tử glucoza thì thực vật C3 cần sử dụng bao nhiêu photon ánh sáng và bao nhiêu ATP và NADPH2?
3. Giải thích tại sao khi chất độc làm ức chế quá trình hoạt động của 1 loại enzim xúc tác cho quá trình chuyển hoá các chất trong chu trình Canvin thì cũng gây ức chế các phản ứng của pha sáng?
ĐA: - Phương trình pha sáng.
12H2O + 18 ADP + 18 Pi + 12 NADP+ => 18 ATP + 12NADPH2 + 6O2
- Phương trình pha tối.
6CO2 + 18 ATP + 12NADPH2 => C6H12O6 + 6H2O Phương trình chung
Nhận xét
+ Nước được tạo ra trong quá trình quang hợp là từ pha tối.
+ Pha sáng cung cấp nguyên liệu (NADPH2, ATP) cho pha tối và ngược lại pha tối cung cấp ADP, NADP+ cho pha sáng.
+ Pha sáng phải vận hành 6 vòng, pha tối hoạt động 2 vòng => tạo 1 phân tử Glucoz
H+ + NADH+
NADP+ FAD --> Xitb --> Mo NO2- + H2O NO3-
8H+ + 6Fed khử
6Fed Oxh Fe4 --> S4 --> Hem NH4+ + H2O NO2-
Pha sáng cần ADP, NADP+ những chất này lại do pha tối tạo ra. Như vậy nếu pha tối bị đình trệ (do enzim bị ức chế) thì sẽ làm cho pha sáng ngừng hoạt động.
Câu 82: 1. Cơ quan thực hiện quá trình hô hấp ở thực vật là gì?
2. Bản chất của quá trình hô hấp?
3. Trình bày cơ chế hô hấp với các giai đoạn hô hấp ở tế bào.
ĐA: 1. Cơ quan thực hiện quá trình hô hấp ở thực vật...
- Ti thể là bào quan làm nhiệm vụ hô hấp ở tế bào. Nó được xem là “trạm biến thế năng lượng” của tế bào.
2. Bản chất của quá trình hô hấp. Khác với quá trình đốt cháy chất hữu cơ ngoài cơ thể, quá trình ôxi hoá trong cơ thể phải trải qua nhiều chặng, bao gồm nhiều phản ứng hoá sinh để cuối cùng giải phóng CO2, H2O và năng lượng dưới dạng ATP.
3. Các giai đoạn của quá trình hô hấp trong cơ thể thực vật gồm:
- Giai đoạn đường phân xảy ra ở chất tế bào là pha phân giải kị khí chung cho cả hô hấp kị khí (lên men) và hô hấp hiếu khí. Đó là quá trình phân giải phân tử glucôzơ đến axit piruvic (từ một phân tử glucôzơ hình thành nên 2 phân tử axit piruvic).
- Nếu không có ôxi, axit piruvic chuyển hoá theo con đường hô hấp kị khí (lên men) tạo rượu êtilic kèm theo sự giải phóng CO2, cũng có thể lên men lactic, xuất hiện sản phẩm lên men là axit lactic, không giải phóng ôxi. Hô hấp kị khí không tích luỹ thên năng lượng ngoài 2 phân tử ATP được hình thành ở chặng đường phân.
- Khi có ôxi, sản phẩm của đường phân là axit piruvic di chuyển vào cơ chất của ti thể, tại đó nó bị ôxi hoá và loại CO2 , hình thành nên axêtin côenzimA.
+ Chất này di chuyển vào chu trình Crep trong cơ chất của ti thể.
Qua chu trình Crep thêm 2 phân tử CO2 bị loại, như vậy phân tử axit piruvic (1/2 phân tử glucôzơ) đã bị ôxi hoá hoàn toàn qua 1 vòng của chu trình Crep.
+ Các H+ và e- được tách ra khỏi cơ chất hô hấp và truyền đến chuỗi truyền điện tử hô hấp (NAD, FAD,...) phân bố trong màng trong ti thể.
Như vậy, chu trình Crep khung các bon từ nguyên liệu hô hấp(axit piruvic) bị bẻ gãy hoàn toàn, giải phóng 3 phân tử CO2; chuỗi truyền điện tử H+ tách ra khỏi axit piruvic trong chu trình Crep được truyền đến chuỗi truyền điện tử trong màng trong ti thể đến ôxi để tạo phân tử H2O và tích luỹ được 36 ATP.
Câu 83: Khi trồng cây trên đất có chứa hàm lượng muối vô cơ cao thì tốc độ sinh trưởng của cây sẽ như thế nào? Giải thích?
Trả lời. Khi trồng cây trên đất có chứa hàm lượng muối vô cơ cao thường dẫn đến tốc độ sinh trưởng của cây giảm. Vì :
- Làm giảm khả năng hút nước của rễ do nồng độ dung dịch đất cao.
- Một số ion khoáng của dung dịch môi trường ảnh hưởng xấu lên khả năng hút khoáng của cây do nồng độ của chúng trong dung dịch quá cao.
Câu 84: Tại sao môi trường quá thừa hay quá thiếu ánh sáng đều làm giảm sự đồng hoá CO2 ở cây xanh?
Trả lời: - Trong sự đồng hoá CO2 ở cây xanh, ánh sáng tham gia vào chu trình Canvin dưới dạng ATP và NADPHtừ quá trình photphorin hoá quang hợp không vòng.
- Quá thiếu ánh sáng (như ở dưới tán cây, trong bóng tối) APG sẽ tăng lên còn RuDP sẽ giảm làm xáo trộn chu trình Canvin, giảm sự đồng hoá CO2.
- Quá thừa ánh sáng (như mật độ cây quá thưa, vào thời gian buổi trưa trời nắng gắt, lỗ khí đóng) nhiệt độ lá tăng lên làm phân giải prôtêin trong tế bào lá, làm giảm hoạt tính Rubisco, lỗ khí đóng không thu nhận được CO2.
Câu 85: Cho rằng đất có pH axít thì đất sẽ nghèo chất dinh dưỡng.
a. Điều này đúng hay sai? Giải thích?
b. Có những biện pháp nào để làm tăng độ màu mỡ của đất?
Trả lời. a. Khi đất có pH axít thì đất sẽ nghèo chất dinh dưỡng là đúng, vì:
- Các vi sinh vật chuyển hoá nitơ không phát triển ở đất axit làm cho đất nghèo chất đạm .
- Khi đất axit thì các ion H+ sẽ thay thế vị trí của các cation trên keo đất làm cho các cation như Fe+3, Al+3 và các ion khác bị rửa trôi hoặc lắng sâu xuống lớp đất phía dưới. Vì vậy sau khi trồng cây một thời gian đất sẽ nghèo chất dinh dưỡng.
b. Có những biện pháp nào để làm tăng độ màu mỡ của đất?
Biện pháp :
- Trung hoà axít bằng vôi - Bổ sung các loại phân bón.
Câu 86: Đồ thị sau biểu diễn sự thay đổi tốc độ cố định CO2 của một thực vật theo cường độ ánh sáng và nồng độ CO2 trong không khí
Tốc độ cố định CO2
Cường độ ánh sáng
Từ sơ đồ trên em rút ra nhận xét gì?
Trả lời. Nhận xét:
- Đồ thị biểu diễn sự thay đổi tốc độ cố định CO2 của một loài thực vật theo cường độ ánh sáng và nồng độ CO2 trong không khí.
- Tốc độ cố định CO2 tăng khi tăng cường độ ánh sáng tới một giới hạn nhất định thì dừng lại mặc dù tiếp tục tăng cường độ ánh sáng. Lúc này để tăng tốc độ cố định CO2 phải tăng nồng độ CO2.
- Đường a thể hiện phần mà tốc độ cố định CO2 bị hạn chế bởi nhân tố ánh sáng. Đường b thể hiện phần tốc độ cố định CO2 bị hạn chế bởi nhân tố là nồng độ CO2.
Câu 87: a. Điều kiện xẩy ra cố định đạm? Trong quá trình cố định đạm, nguyên tử hiđro trong NH3 có nguồn gốc từ chất nào trong các chất (glucôzơ, NADPH, CH4, H2)? Giải thích?
b. Ở quang hợp của thực vật C4, để tổng hợp được 720g glucôzơ thì cần ít nhất bao nhiêu phôtôn ánh sáng?
Trả lời. a. - Điều kiện xẩy ra cố định đạm: Có enzim Nitrôgenaza, có lực khử mạnh (NADH), có năng lượng ATP, môi trường kị khí.
- Nguyên tử hiđro trong NH3 có nguồn gốc từ glucôzơ. Vì quá trình khử N2 thành NH3 sử dụng chất khử NADH. Chất khử NADH được tạo ra từ quá trình hô hấp (đường phân và chu trình Crep). Quá trình hô hấp sử dụng nguyên liệu glucôzơ, nguyên tử H trong phân tử C6H12O6 được gắn với NAD+ để tạo thành NADH.
b. - Ở quang hợp của thực vật C4, để tổng hợp được 1 phân tử glucôzơ thì cần 12 phân tử NADPH, 24 phân tử ATP.
- Ở phôtphoril hoá không vòng, để tổng hợp 12 NADPH và 12ATP thì cần ít nhất 48 phôtôn ánh sáng.
Ở phôtphoril hoá vòng, để tổng hợp 12ATP thì cần ít nhất 12 phôtôn ánh sáng. Tổng số phôtôn ánh sáng cần dùng để tổng hợp 1 phân tử glucôzơ là 12 + 48 = 60.
- 720g glucôzơ tương ứng với 4 mol glucôzơ thì cần ít nhất số phôtôn ánh sáng là:
60.4.6,02.1023 = 240.6,02.1023 (phôtôn).
Câu 88. a. Hãy giải thích vì sao nếu cây trồng không được cung cấp đầy đủ các nguyên tố vi lượng sẽ bị giảm năng suất?
b. Nêu vai trò của một số nguyên tố vi lượng được sử dụng trong nông nghiệp.
CO2 300 ppm CO2 150 ppm
a
b
Trả lời. a. Thiếu nguyên tố vi lượng làm cho năng suất cây trồng giảm vì:
- Các nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc enzim và tăng cường hoạt động của enzim.
- Enzim xúc tác cho các phản ứng trong các quá trình trao đổi chất, nếu thiếu vi lượng thì phản ứng xúc tác enzim giảm quá trình trao đổi chất của cây yếu, cây sinh trưởng phát triển chậm nên năng suất giảm.
b. Vai trò của một số nguyên tố vi lượng:
- Mn xúc tác chuyển hoá nitơ, phân giải nguyên liệu trong hô hấp, tham gia phản ứng quang hợp.
- Zn tham gia tổng hợp triptophan là tiền chất IAA.
- Mo tham gia trong quá trình trao đổi nitơ
Câu 89. a. Chức năng của rễ? Trình bày đặc điểm cấu tạo của rễ thích nghi với chức năng hút nước và muối khoáng?
b. Tại sao nói: Thoát hơi nước là tai họa tất yếu của cây?
ĐA. a. – Chức năng của rễ:
+ Hấp thụ nước và muối khoáng
+ Dẫn truyền chất dĩnh dưỡng từ bề mặt hấp thụ
+ Néo chặt cây, cố định cây vào đất để nâng đỡ cây và giúp cây đứng vững trong không gian + Giữ hạt đất, chống rửa trôi, xói mòn đất,...
- Cấu tạo của rễ thích nghi với chức năng hút nước và muối khoáng:
+ Hệ rễ phân nhánh nhiều và có nhiều lông hút
+ Rễ phát triển theo hướng đâm sâu và lan rộng hướng về phía nguồn nước, số lượng lông hút nhiều => tăng bề mặt hấp thụ
+ Cấu tạo lông hút phù hợp với chức năng: thành tế bào mỏng, không thấm cutin, chỉ có một không bào trung tâm lớn, áp suất thẩm thấu cao do hoạt động hô hấp của rễ mạnh
b. – Tai họa: Trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển, cây phải mất đi một lượng nước quá lớn (99%) => cây phải hấp thụ một lượng nước lớn hơn lượng nước mất đi. Đó là điều không dễ dàng trong điều kiện môi trường luôn thay đổi.
- Tất yếu:
+ Thoát hơi nước tạo động lực đầu trên cho quá trình vận chuyển nước + Làm giảm nhiệt độ bề mặt lá
+ Tạo điều kiện cho CO2 đi vào lá cung cấp nguyên liệu cho quang hợp Câu 90: a. Vì sao đất chua thường nghèo dinh dưỡng?
b. Nitơ cung cấp cho cây có thể được cung cấp từ những nguồn nào?
c. Thực vật hô hấp hiếu khí nhưng VSV cộng sinh lại cố định nito trong điều kiện kị khí.
Cây khắc phục hiện tượng này như thế nào?
d. Nồng độ NH4+ cao có ảnh hưởng gì cho cây? Cây khắc phục điều đó ra sao?
ĐA. a. Đất chua thường nghèo dinh dưỡng vì:
+ Trong đất, các hạt keo âm giữ các cation – là nguồn dinh dưỡng của cây trồng, tránh được sự rửa trôi
+ Đất chua chứa nhiều ion H+ nên chúng thay thế vị trí của các cation trên bề mặt keo đất + Các cation giảm dần do cây sử dụng và bị rửa trôi nên đất trở nên nghèo dinh dưỡng b. Các nguồng nitơ cung cấp cho cây:
+ Nguồn vật lí – hóa học: Các tia lửa điện trong các cơn giông biến nito phân tử thành dạng nitrat cho cây sử dụng.
+ Các vi sinh vật sống tự do và cộng sinh có khả năng cố định nito khí quyển cung cấp cho cây + Nguồn nito do các vi khuẩn phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất
+ Nito từ phân bón
c. Cây khắc phục bằng cách:
+ Tăng cường độ hô hấp
+ Trong cây có protein hem Leghemoglobin có ái lực cao với oxi, protein này cho phép hô hấp mà không ức chế nitrogenaza.
d. - Nồng độ NH4+ cao làm chậm sinh trưởng của cây, có thể gây ngộ độc cho cây, làm giảm khả năng hấp thụ K+ của cây,...
- Cây khắc phục bằng cách: tăng chuyển hóa thành axit amin, thực hiện amit hóa để làm giảm NH4+
trong cây
Câu 91. Cho hình vẽ:
a. Hình vẽ trên mô tả cấu trúc lá của nhóm thực vật nào? Giải thích?
b. Ghi chú thích cho các chữ cái và chữ số ở hình vẽ trên.
c. Phân biệt cấu trúc của lục lạp ở tế bào A và B.
ĐA. a. Đây là cấu trúc lá của thực vật C4 vì:
- Có lớp tế bào bao bó mạch phát triển, các tế bào nhu mô bao quanh các tế bào bao bó mạch - Có quá trình cố định CO2 diễn ra theo 2 giai đoạn ở hai loại tế bào khác nhau
b. Ghi chú thích
A – tế bào nhu mô lá B – tế bào bao bó mạch 1 – CO2 ; 2 – OAA ; 3 – A.malic ; 4 – A.pyruvic ; 5 – PEP
6 – Glucozo (chất hữu cơ) ; Enzym 1 – PEP cacboxylaza ; Enzym2 – Rubisco (RiDP cacboxylaza) c. So sánh cấu trúc 2 loại lục lạp
Lục lạp tế bào nhu mô Lục lạp tế bào bao bó mạch - Grana phát triển
- Enzym cố đinh CO2 là PEP cacboxylaza, ít hoặc không có rubisco
- Grana kém phát triển, chứa ít PSII
- Enzym cố định CO2 là RiDP cacboxylaza - Chứa nhiều hạt tinh bột
Câu 92. a. Hệ số hô hấp là gì? Có nhận xét gì về hệ số hô hấp của hạt cây họ lúa và hạt hướng dương trong quá trình nảy mầm?
b. Tính năng lượng thu được trong các giai đoạn của quá trình hô hấp khi oxi hóa hết 18g Glucozo?
ĐA. a. - Hệ số hô hấp (RQ) là tỉ số giữa số phân tử CO2 thải ra và số phân tử oxi cây lấy vào khi hô hấp.
- Trong quá trình nảy mầm của cây họ lúa, chất dự trữ chủ yếu là đường thì hệ số hô hấp gần bằng 1.
+ Ở hạt cây hướng dương giàu chất béo, sự biến đổi của hệ số hô hấp phức tạp: ở giai đoạn đầu hệ số hô hấp xấp xỉ bằng 1 do hạt sử dụng đường để hô hấp, sau đó hệ số hô hấp giảm xuống còn 0,3 – 0,4 do hạt sử dung nguyên liệu là chất béo, tiếp theo đó hệ số hô hấp lại tăng lên gần bằng 1 do đường bắt đầu được tích lũy.
b. Tính hệ số hô hấp: 18g glucozo ứng với 0,1mol => có 0,1 * 6,02.1023 phân tử - Đường phân từ 1 phân tử glucozo tạo ra 2 ATP
- Nếu không có oxi thì từ 1 glucozo tạo 2ATP - Nếu có oxi thì ở chu trình Creps tạo ra 2 ATP
- Chuỗi chuyền electron tạo ra 34 ATP
HS nhân kết quả trên với số phân tử Glucozo là được
Câu 93. 1. Khi trồng cây trên đất có chứa hàm lượng muối vô cơ cao thì tốc độ sinh trưởng của cây sẽ như thế nào? Giải thích?
2. Cho tế bào thực vật đã phát triển đầy đủ vào một dung dịch .Hãy cho biết : a) Khi nào sức căng trương nước T xuất hiện và tăng ?
b) Khi nào T cực đại ? c) Khi nào T giảm đến O ?
ĐA. 1. Khi trồng cây trên đất có chứa hàm lượng muối vô cơ cao thường dẫn đến tốc độ sinh trưởng của cây giảm. Vì :
- Làm giảm khả năng hút nước của rễ do nồng độ dung dịch đất cao.
- Một số ion khoáng của dung dịch môi trường ảnh hưởng xấu lên khả năng hút khoáng của cây do nồng độ của chúng trong dung dịch quá cao.
2. a. Khi tế bào nhận nước thì T xuất hiện và nếu tế bào tiếp tục nhận nước thì T tăng b.T cực đại khi tế bào bão hoà nước
c. Khi tế bào mất nước T giảm và khi tế bào bắt đầu co nguyên sinh thì T bằng O
Câu 94. 1. Trình bày các nguồn cung cấp nitơ cho cây xanh ? Người ta thường khuyên rằng:"Rau xanh vừa tưới phân đạm xong không nên ăn ngay". Hãy giải thích lời khuyên đó?
2. Quan sát màu sắc lá của 1 số cây thấy lá không có màu xanh nhưng vẫn sống bình thường.
Giải thích và chứng minh quan điểm giải thích của mình?
ĐA. 1. - Có 4 nguồn cung cấp nitơ cho cây:
+ Từ những cơn giông : N2 + O2 -> NO2 ( tia lửa điện) + Từ xác của động vật, thực vật: RNH2 -> NH3 -> NO-3
+ Từ sự cố định của vi sinh vật: N2 + NH3 -> 2NH3
+ Từ sự cung cấp của con người: muối NO-3, NH+4
Vì: + Khi tưới phân đạm -> cung cấp nguồn ion NO-3
+ Mới tưới đạm cây hút NO-3 chưa kịp biến đổi thành NH+4 -> người ăn vào NO-3 bị biến đổi thành NO-2 -> gây ung thư
2. - Giải thích: Cây vẫn có khả năng quang hợp do vẫn có diệp lục nhưng chúng không có màu xanh vì diệp lục bị các sắc tố phụ át
- Chứng minh: Nhúng lá đó vào nước nóng -> sắc tố phụ tan hết và có màu xanh.
Câu 95. 1. Vì sao ở thực vật C3, chu trình Canvin – Benson không cần sự tham gia trực tiếp của ánh sáng nhưng cũng không xảy ra vào ban đêm?
2. Vì sao ở thực vật CAM loại bỏ hoàn toàn tinh bột ở lục lạp thì quá trình cố định CO2 ban đêm không tiếp tục xảy ra?
ĐA. 1. Chu trình Canvin – Benson chỉ phụ thuộc vào các sản phẩm của pha sáng. Ở thực vật C3, ban ngày khí khổng mở, có ánh sáng -> pha sáng xảy ra -> chu trình Canvin cũng xảy ra.
2. Chất cố định CO2 tạm thời vào ban đêm là PEP được hình thành từ tinh bột -> lấy hết tinh bột thì quá trình này dừng lại. (Học sinh có thể vẽ sơ đồ chu trình cố định CO2 ở thực vật CAM hoặc không) Câu 96. 1. Cơ quan thực hiện quá trình hô hấp ở thực vật là gì?
2. Bản chất của quá trình hô hấp?Trình bày cơ chế hô hấp với các giai đoạn hô hấp ở tế bào.
ĐA. 1. Cơ quan thực hiện quá trình hô hấp ở thực vật: Ti thể là bào quan làm nhiệm vụ hô hấp ở tế bào. Nó được xem là “trạm biến thế năng lượng” của tế bào.
2. Bản chất của quá trình hô hấp: Khác với quá trình đốt cháy chất hữu cơ ngoài cơ thể, quá trình ôxi hoá trong cơ thể phải trải qua nhiều chặng, bao gồm nhiều phản ứng hoá sinh để cuối cùng giải phóng CO2, H2O và năng lượng dưới dạng ATP.
- Các giai đoạn của quá trình hô hấp trong cơ thể thực vật gồm.
- Giai đoạn đường phân xảy ra ở chất tế bào là pha phân giải kị khí chung cho cả hô hấp kị khí(lên men) và hô hấp hiếu khí. Đó là quá trình phân giải phân tử glucôzơ đến axit piruvic( từ một phân tử glucôzơ hình thành nên 2 phân tử axit piruvic).