Tại sao nói hơi nước là “Tai họa- Tất yếu “ đối với thực vật ? Tại sao những cây cao hàng chục m vẫn có thể vẫn chuyển được nước từ rễ đến từng tế bào lá cây ?

Tất yếu :

-         Thoát hơi nước tạo lực hút đầu trên của dòng mạch gỗ.

     - Thoát hơi nước làm khí khổng mở, cho CO2 khuếch tán vào lá cung cấp cho quá trình quang hợp.
     - Thoát hơi nước làm làm giảm nhiệt độ bề mặt lá.

Tai họa :

-         vì lá thoát tới 99% lượng nước nó hấp thụ, nên phải hấp thụ 1 lượng nước lớn hơn

Nước được vận chuyển từ rễ lên lá nhờ lực hút do thoát hơi nước của lá, lực đẩy của rễ, lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và với thành mạch.

Em hiểu thế nào là nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu ? Lá cây có đốm vàng – nâu từ mép lá vào, một số lá bị khô đầu lá theo em cần bón nguyên tố dinh dưỡng nào cho cây?

+ Nguyên tố mà thiếu nó cây không hoàn thành được chu trình sống.
+ Không thể thay thế được bởi bất kì nguyên tố nào khác.
+ Phải trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất trong cơ thể.
- Các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu gồm :
+ Nguyên tố đại lượng : C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg.
+ Nguyên tố vi lượng : Fe, Mn, B, Cl, Zn, Cu, Mo, Ni.

Lá cây có đốm vàng – nâu từ mép lá vào, một số lá bị khô đầu lá theo em cần bón nguyên tố dinh dưỡng Kali vì K ảnh hưởng đến sự kiểm soát nước trong quá trình thoát hơi nước khỏi thực vật, K cũng hoạt động như chất xúc tác trong quá trình thành lập hoặc dự trữ tinh bột, protein...

3.Tại sao thiếu Nitơ trong môi trường dinh dưỡng, cây lúa ko thể sống được ?

Nitơ là thành phần chính của đạm,là chất quan trọng nhất trong dinh dưỡng cho cây. Nitơ có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng và do đó nó quyết định năng suất và chất lượng thu hoạch. Nitơ có trong thành phần của hầu hết các chất trong cây: protein, axit nucleic, các sắc tố quang hợp, các hợp chất dự trữ năng lượng: ADP, ATP, các chất điều hoà sinh trưởng ,…Như vậy Nitơ vừa có vai trò cấu trúc, vừa tham gia trong các quá trình trao đổi chất và năng lượng. Nitơ có vai trò quyết định đến toàn bộ các quá trình sinh lý của cây trồng.

4. Em hiểu thế nào là bón phân hợp lý ? Tại sao cần bón phân hợp lý cho cây trồng ?

Bón phân hợp lí: Bón đủ lượng (căn cứ vào nhu cầu dinh dưỡng của cây, khả năng cung cấp của đất, hệ số sử dụng phân bón), đúng thời kì (căn cứ vào dáu hiệu bên ngoài của lá cây), đúng cách (bón thúc, hoặc bón lót; bón qua đất hoặc qua lá).

Tác dụng của bón phân hợp lý :
- Ổn định và cải thiện độ phì nhiêu của chất, bảo vệ đất chống rửa trôi, xói mòn.

- Tăng năng suất cây trồng, nâng cao hiệu quả của phân bón và của các biện pháp kỹ thuật canh tác khác.

- Tăng phẩm chất nông sản.

- Bảo vệ nguồn nước, hạn chế chất thải độc hại gây ô nhiễm môi trường.

5. TV CAM thích nghi với điều kiện sống ở vùng sa mạc như thế nào ? Tại sao khí không đóng hoàn toàn vào ban ngày mà cây vẫn quang hợp được ?

TV CAM thích nghi với đk sống ở sa mạc là do :

-         Chúng cũng có thể có lớp cutin dày để bảo vệ chúng không bị khô héo

-         Các khí khổng có thể bị chìm xuống thành các hốc lõm.

-         Một vài thực vật chịu hạn rụng lá vào mùa khô. Một số khác, như xương rồng, lan và dứa có thể lưu giữ nước trong các không bào.

-         đóng kín các khí khổng trong thời gian ban ngày nhằm giữ gìn nước bằng cách ngăn cản quá trình thoát-bốc hơi nước.

Khí không đóng hoàn toàn vào ban ngày mà cây vẫn quang hợp được là do : Trong thời gian ban ngày, axít malic bị chuyển ra khỏi các không bào và bị phân tách ra để tạo thành CO2 sao cho nó có thể được enzym RuBisCO sử dụng trong chu trình Calvin trong chất nền đệm của lạp lục.

6. Nêu những điểm ưu việt của thực vật C4 so với thực vật C3 ? Vì sao thực vật C4 có thể quang hợp được trong điều kiện hàm lượng CO2 rất thấp và ko có hô hấp ánh sáng ?

Thực vật C4 có các ưu việt hơn thực vật C3: Cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bảo hòa ánh sáng cao hơn, nhu cầu nước thấp hơn, thoát hơi nước thấp hơn.

Thực vật C4 đã phát triển một cơ chế nhằm chuyển giao CO2 tới enzym RuBisCO có hiệu quả hơn nhằm tránh hiện tượng quang hô hấp .Chúng sử dụng kiểu lá đặc biệt của mình, trong đó lạp lục tồn tại không những chỉ ở các tế bào thịt lá thuộc phần bên ngoài của lá (tế bào mô giậu) mà còn ở các tế bào bó màng bao. Thay vì cố định trực tiếp trong chu trình Calvin, CO2 được chuyển hóa thành axít hữu cơ chứa 4-cacbon và có khả năng tái sinh CO2 trong các lạp lục của các tế bào bó màng bao. Các tế bào bó màng bao sau đó có thể sử dụng CO2 này để sinh ra các cacbohydrat theo kiểu cố định cacbon C3 thông thường .

7. Hô hấp là gì ?  Hô hấp ánh sáng là gì ? Hô hấp sáng xảy ra khi nào ?  Tác hại của hô hấp sáng ?

Hô hấp ở thực vật là quá trình chuyển đổi năng lượng của tế bào sống. Trong đó, các phân tử cacbohidrat bị phân giải đến CO2 và H2O, đồng thời năng lượng được giải phóng và một phần năng lượng đó được tích lũy trong ATP.
- Phương trình tổng quát :
C6H12O6 +6O2 → 6 CO2 + 6 H2O + Q

Hô hấp sáng :

-         Là quá trình hấp thụ O2 và giải phóng CO2 ở ngoài sáng.

-         Chủ yếu xảy ra ở thực vật C3, trong điều kiện cường độ ánh sáng cao (CO2 cạn kiệt, O2 tích luỹ nhiều) với sự tham gia của ba bào quan: Ti thể, lục lạp, perôxixôm

-         Điều kiện xẩy ra : Cường độ ánh sáng cao, Lượng CO2 cạn kiệt, O2 tích lũy nhiều.

-         Tác hại : Gây lãng phí sản phẩm của quang hợp.

8. Hô hấp là gì ? Vai trò của hô hấp với cây xanh ? Hô hấp hiếu khí có ưu thế gì so với hô hấp kị khí ? Vì sao phải xới đất tơi xốp cho rễ cây ?

Hô hấp ở thực vật là quá trình chuyển đổi năng lượng của tế bào sống. Trong đó, các phân tử cacbohidrat bị phân giải đến CO2 và H2O, đồng thời năng lượng được giải phóng và một phần năng lượng đó được tích lũy trong ATP.
- Phương trình tổng quát :
C6H12O6 +6O2 → 6 CO2 + 6 H2O + Q

Vai trò: Năng lượng giải phóng dưới dạng ATP cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào, cơ thể. Một phần năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt để duy trì thân nhiệt thụân lợi cho các phản ứng enzim. Hình thành các sản phẩm trung gian là nguyên liệu cho các quá trình tổng hợp các chất khác trong cơ thể.

Hô hấp hiếu khí tích luỹ được nhiều năng lượng hơn. Từ một phân tử Glucôzơ được sử dụng trong hô hấp: phân giải hiếu khí/ phân giải kỵ khí = 38ATP/2ATP = 19 lần

Cần phải thường xuyên xới đất ở gốc cây trồng là để đất thoáng khí, làm cho quá trình hô hấp ở cây diễn ra dễ dàng hơn .

9. Kể tên các yếu tố ảnh hưởng đến hô hấp của thực vật ? Trình bày các cách bảo quản nông sản dựa trên cơ sở ức chế quá trình hô hấp ?

Quá trình hô hấp chịu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm...

- Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng đến nhiệt độ tối ưu ® cường độ hô hấp tăng (do tốc độ các phản ứng enzim tăng); nhiệt độ tăng quá nhiệt độ tối ưu thì cường độ hô hấp giảm.

- Hàm lượng nước: Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước.

- Nồng độ CO2: Cường độ hô hấp tỉ lệ nghịch với nồng độ CO2.

- Nồng độ O2: Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với nồng độ O2.

Mục đích bảo quản nông sản là giữ nông sản ít thay đổi về số lượng và chất lượng. vì vậy phải khống chế hô hấp nông sản ở mức tối thiểu.

Cường độ hô hấp tăng hoặc giảm tương ứng với nhiệt độ, độ ẩm và tỉ lệ nghịch với nồng độ CO2.

Trong điều kiện nhiệt độ thấp (bảo quản lạnh) và điều kiện khô (bảo quản khô) và trong điều kiện CO2 cao (bảo quản nồng độ CO2 cao, hô hấp thực vật sẽ được hạn chế ở mức tối thiểu nên thời gian bảo quản sẽ được kéo dài.

10. Trình bày cách tiến hành thí nghiệm chiết sắc tố diệp lục và Carotenoit . Giải thích kết quả thí nghiệm và nêu vai trò của nhóm sắc tố diệp lục, carotenoit với quá trình quang hợp của cây xanh ?

Thí nghiệm 1 : Chiết rút diệp lục

Cân khoảng 0.2 g các mẩu lá đã bỏ cuống lá và gân chính . Nếu không có cân thích hợp, thì chỉ cần lấy khoảng 20 – 30 lát lá cắt mỏng ngang lá tại nơi không có gân chính. Dùng kéo cắt ngang lá thành từng lát cắt thật mỏng để có nhiều tế bào bị hư hại . Bỏ các mảnh lá vừa cắt vào các cốc đã ghi nhẫn ( đối chứng hoặc thí nghiệm ) , với khối lượng ( hoặc số lát cắt ) tương đương nhau . Đong 20ml cồn bằng ống đong, rồi rót lượng cồn đó vào cốc thí nghiệm. Lấy 20ml nước sạch và rót vào cốc đối chứng. Nước cũng như cồn phải vừa ngập mẫu vật thí nghiệm . Để các cốc chức mẫu trong thời gian 20-25 phút.

Thí nghiệm 2 : Chiết rút carotenoit

Tiến hành các thao tác chiết rút carôtenôit từ lsa vàng, quả và củ tương tự như chiết rút chất diệp lục .

Sau thời gian chiết rút ( 20-30 phút ) , cẩn thận nghiêng các cốc rót dung dịch có màu vào các ống đong hay ống nghiệm trong suốt sao cho không có mẫu thí nghiệm lẫn vào.

Vai trò của carotenoit

-Lọc ánh sáng và bảo vệ cho diệp lục khỏi bị phá huỷ khi cường độ ánh sáng cao. Vì vậy bao giờ cũng nằm cạnh diệp lục.

- Vai trò quan trọng nhất của carotenoit là tham gia vào quá trình quang hợp. Carotenoit không có khả năng biến đổi năng lượng ánh sáng hấp thu mà chúng chỉ hấp thu năng lượng mặt trời rồi truyền năng lượng ánh sáng này cho diệp lục để phân tử diệp lục biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học. Trong lục lạp, carotenoit nằm sát cạnh diệp lục nên hiệu suất truyền năng lượng rất cao.

  Vai trò của diệp lục trong quang hợp

    - Hấp thu năng lượng ánh sáng mặt trời. Nhờ cấu trúc đặc trưng của phân tử diệp lục mà nó có thể hấp thụ năng lượng ánh sáng và chuyển thành dạng kích thích của diệp lục.

    - Vận chuyển năng lượng vào trung tâm phản ứng. Từ phân tử diệp lục hấp thu ánh sáng đầu tiên cho đến trung tâm phản ứng của quang hợp phải qua một hệ thống cấu trúc trong màng thilakoit gồm rất nhiều phân tử diệp lục khác nhau. Năng lượng ánh sáng phải truyền qua các phân tử diệp lục để đến được trung tâm phản ứng

 - Tham gia biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hoá học tại trung tâm phản ứng.

11. Nêu thành phần và chức năng của hệ sắc tố quang hợp trong lá xanh? Vì sao lá cây có màu lục ?

Hệ sắc tố: Có hai nhóm là sắc tố chính (diệp lục) và sắc tố phụ (carôtenôit). Hệ sắc tố có vai trò hấp thu và chuyển hoá quang năng thành hoá năng.

    Các sắc tố quang hợp hấp thụ năng lượng ánh sáng và truyền cho diệp lục a ở trung tâm phản ứng quang hợp theo sơ đồ:

Carôtenôit ® Diệp lục b ® Diệp lục a ® Diệp lục a trung tâm.

    Sau đó quang năng được chuyển cho quá trình quang phân li nước và phản ứng quang hoá để hình thành ATP và NADPH.

Lá cây có màu lục là do Trong lá cây chưa Clorophyl (chất diệp lục) có trong các Lục lạp. Chất Clorophyl có mày xanh vì vậy lá cây có màu xanh. Ngoài ra trong cây còn có các sắc tố khác đó là Carotenoit và Phicobilin nhưng Clorophyl chiếm nhiều nhất nên lá cây có màu xanh. .

12. Quang hợp ở cây xanh là gì ? Viết phương trình QH. Vai trò của QH với Sinh giới ?

- 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 và H2O.

- Phương trình tổng quát :
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 +6O2

Vai trò của QH với sinh giới :

Sản phẩm quang hợp là nguồn chất hữu cơ làm thức ăn cho mọi sinh vật, là nguyên liệu cho công nghiệp và thuốc chữa bệnh cho con người.
- Cung cấp năng lượng để duy trì hoạt động sống của sinh giới.
- Điều hòa không khí: giải phóng Oxi và hấp thụ CO2 (góp phần ngăn chặn hiệu ứng nhà kính).

13. Hô hấp sáng là gì? Xảy ra trong điều kiện nào? Ở những bào quan nào của thực vật? Tại sao hô hấp sáng chỉ xảy ra ở thực vật C3 mà không xảy ra ở thực vật C4 ?

Hô hấp sáng :

-         Là quá trình hấp thụ O2 và giải phóng CO2 ở ngoài sáng.

-         Chủ yếu xảy ra ở thực vật C3, trong điều kiện cường độ ánh sáng cao (CO2 cạn kiệt, O2 tích luỹ nhiều) với sự tham gia của ba bào quan: Ti thể, lục lạp, perôxixôm

-         Điều kiện xẩy ra : Cường độ ánh sáng cao, Lượng CO2 cạn kiệt, O2 tích lũy nhiều.

Hô hấp ánh sáng thực hiện ở lục lạp, perproxyxom và ty thể.

- Ở lục lạp: từ các sản phẩm trung gian của chu trình Calvin là các hợp chất là 5,7cacbon với sự tham gia của tiamin pyrophotphat tách ra các đoạn 2C để hình thành axit glycolic.

- Ở peroxyxom: axit glycolic bị oxi hoá axit glucoxylic với sự có mặt của enzym glycolatoxydazo. Quá trình này có sự hấp thụ oxi và giải phóng H2O2.

- Ở ty thể : Từ hai phân tử glyxin tạo ra một phân tử xerin và giải phóng CO2. Đây là phản ứng then chốt dẫn đến giải phóng CO2 trong hô hấp sáng : Sau đó serin biến đổi thành axit 3-photphoglyxerin và quay lại chu trình Calvin.

Hô hấp sáng chỉ xảy ra ở thực vật C3 mà không xảy ra ở thực vật C4 là do ở thực vật C4 có enzim phospho enolpyruvic carboxylase chỉ cố định cố định CO2 ,không cố định O2 , nên tránh được quá trình hô hấp sáng ( quá trình trao đổi chất trong đó có sử dụng oxi và thải CO2 ngoài ánh sáng)

14. Quang hợp thực vật C4 thích nghi với điều kiện nhiệt độ cao, ánh sáng gắt, hàm lượng CO2 thấp như thế nào? Những đặc điểm ưu việt của thực vật C4 so với thực vật C3 và CAM ?

Quang hợp thực vật C4 sống trong điều kiện nóng ẩm kéo dài: ánh sáng cao, nhiêt độ cao, nồng độ CO2 giảm, nồng độ O2 tăng. Chính vì thế để đảm bảo luôn có đủ lượng CO2 cần thiết nên thực vật C4 cố định CO2 theo chu trình Hatch - Slack. Trong chu trình này, sản phẩm được tạo ra đầu tiên là axit oxaloaxetic, axit malic và axit aspartic. Các chất này đều chuyển hóa thành axit malic. Axit malic sẽ được đưa vào tế bào bao bó mạch để dự trữ. Khi nào cần cố định CO2, axit malic sẽ được vận chuyển tới lục lạp và tại đây axit malic bị decacboxyl hóa, CO2 được giải phóng và đi vào chu trình Calvin để tạo ra chất hữu cơ. Có thể nói axit malic chính là nguồn dự trữ CO2 lý tưởng cho những cây sống ở nơi có nồng độ CO2 thấp .

- Thực vật C4 có các ưu việt hơn thực vật C3 và CAM: Cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO2 thấp hơn, điểm bảo hòa ánh sáng cao hơn, nhu cầu nước thấp hơn, thoát hơi nước thấp hơn.            

15. Nguyên nhân chính làm cho các thực vật không ưa mặn không có khả năng sinh trưởng trên đất có nồng độ muối cao là gì ? Em hiểu thế nào là bón phân hợp lý ?

Các thực vật không ưa mặn không có khả năng sinh trưởng trên đất có nồng độ muối cao là do rễ cây lấy nước từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao nếu cây sinh trưởng trên đất có nồng độ muối cao thì nồng độ ở rễ sẽ cao làm cho cây khó lấy nc từ rễ lên cây đặc biệt là những cây ko ưa mặn ,các cây ko ưa mặn thì sự chênh lệch nồng độ của chúng ko cao nên ko có khả năng sinh trưởng trên đất có nồng độ muối cao

Bón phân hợp lí: Bón đủ lượng (căn cứ vào nhu cầu dinh dưỡng của cây, khả năng cung cấp của đất, hệ số sử dụng phân bón), đúng thời kì (căn cứ vào dáu hiệu bên ngoài của lá cây), đúng cách (bón thúc, hoặc bón lót; bón qua đất hoặc qua lá).

16. Trình bày mối quan hệ giữa QH và HH ở cây xanh ? Ý nghĩa của 2 quá trình ?

- Mối quan hệ: Quang hợp tích luỹ năng lượng, tạo các chất hữu cơ, oxi là nguyên liệu cho quá trình hô hấp; ngược lại hô hấp tạo năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống trong đó có tổng hợp các chất tham gia vào quá trình quang hợp (sắc tố, enzim, chất nhận CO2...), tạo ra H2O, CO2 là nguyên liệu cho quá trình quang hợp...

- Vai trò của quá trình hô hấp : Năng lượng giải phóng dưới dạng ATP cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào, cơ thể. Một phần năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt để duy trì thân nhiệt thụân lợi cho các phản ứng enzim. Hình thành các sản phẩm trung gian là nguyên liệu cho các quá trình tổng hợp các chất khác trong cơ thể.

- Vai trò của quá trình quang hợp : Tạo chất hữu cơ cung cấp cho sự sống trên trái đất, biến đổi và tích luỹ năng lượng (năng lượng vật lí thành năng lượng hoá học), hấp thụ CO2 và thải O2 điều hòa không khí.

17. Thành phần dịch mạch và động lực của dòng mạch gỗ và mạch rây ?

Thành phần của dịch mạch gỗ.
Thành phần chủ yếu gồm: Nước, các ion khoáng, ngoài ra còn có các chất hữu cơ được tổng hợp ở rễ.

Động lực đẩy dòng mạch gỗ
- Lực đẩy(Áp suất rễ).
- Lực hút do thoát hơi nước ở lá.
- Lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và với thành mạch gỗ.

Thành phần của dịch mạch rây.
Dịch mạch rây gồm:
- Đường saccarozo( 95%), các aa, vitamin, hoocmon thực vật, ATP…
- Một số ion khoáng sử dụng lại, nhiều kali làm cho mạch rây có pH từ 8.0-8.5.

Động lực của dòng mạch rây.
- Là sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quan nguồn (lá: nơi tổng hợp saccarôzơ)có áp suất thẩm thấu cao và các cơ quan chứa( rễ, hạt: nơi saccarôzơ được sử dụng, dự trữ) có áp suất tháp hơn. 

18. So sánh chu trình C3, C4 và CAM

Giống nhau: -Cả 3 con đường đều có chu trình Canvin tạo ra AlPG rồi từ đó hình thành một hợp chất cacbohidrat, axit amin , protein, lipit...
- Đều có 3 giai đoạn là giai đoạn cố định CO2 , giai đoạn tái cố định CO2 và giai đoạn tái sinh chất nhận CO2.

Khác nhau :

 +)Mỗi con đường thì có các tầng lớp thực vật đại diện khác nhau như : ở con đường C3 đại diện là hầu hết các loài thực vật ; ở con đường C4 đại diện là nhóm các thực vật ưa sáng sống ở các miền nhiệt đới , cận nhiệt đới ( ngô , cao lương, mía...); ở con đường CAM thì đại diện là các cây sống ở khu vực khô hạn , hoang mạc với đặc điểm là thân cây mọng nước ( xương rồng, thanh long..).
+) Chất nhận CO2 đầu tiên : = ở con đường C3 chất nhận CO2 đầu tiên là 1 hợp chất đường 5 cacbon ( RiDP_ribulozo- 1,5 - điphotphat)
= ở con đường C4 và CAM chất nhận CO2 đầu tiên là 1 hợp chất 3 cacbon PEP ( axit photphoenolpiruvic).
+) Sản phẩm ổn định đầu tiên : = ở con đường C3 sản phẩm ổn định đầu tiên là 1 hợp chất 3 cacbon APG .
= ở con đường C4 và CAM sản phẩm ổn định đầu tiên là các hợp chất 4 cacbon ( AOA và axit malic/ aspatic).
+) Tiến trình :- Về mặt không gian: = ở con đường C3 chỉ có một giai đoạn là chu trình Canvin xảy ra ở tế bào mô giậu.
= ở con đường C4 , giai đoạn cố định CO2 lần đầu diễn ra trong các tế bào mô giậu, giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin xảy ra trong các tế bào bao bó mạch
= ở con đường CAM cả 2 giai đoạn cố định CO2 đều xảy ra ở tế bào mô giậu
- Về mặt thời gian: = ở con đường C3 chu trình Canvin xảy ra vào ban ngày .
= ở con đường C4 thì 2 giai đoạn cũng đều xảy ra ban ngày .
= ở con đường CAM thì giai đoạn cố định CO2 lần đầu diễn ra vào ban đêm khi khí khổng mở, còn giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin diễn ra vào ban ngày lúc khí khổng đóng.