Soạn Sinh học 11 Cánh diều Bài 4: Quang hợp ở thực vật

Hướng dẫn Soạn Sinh học 11 Cánh diều Bài 4: Quang hợp ở thực vật ngắn gọn, hay nhất theo chương trình Sách mới.

Bài 4: Quang hợp ở thực vật

Lý thuyết Sinh học 11 Cánh Diều Bài 4: Quang hợp ở thực vật

Câu hỏi mở đầu trang 25 Sinh học 11

Câu hỏi: Quang hợp ở thực vật có vai trò gì đối với thực vật và với các sinh vật khác trên Trái Đất? Có phải quá trình quang hợp ở các cây trong hình 4.1 đều diễn ra theo cơ chế giống nhau?

Trả lời:

- Vai trò của quang hợp ở thực vật đối với thực vật: Quang hợp tạo ra các phân tử đường. Một phần hợp chất carbon tạo ra từ quá trình quang hợp được sử dụng để cung cấp năng lượng cho thực vật thông qua quá trình hô hấp tế bào, phần còn lại được sử dụng để tổng hợp các hợp chất hữu cơ tham gia kiến tạo đồng thời dự trữ năng lượng cho tế bào và cơ thể thực vật.

- Vai trò của quang hợp ở thực vật đối với các sinh vật khác trên Trái Đất: Quang hợp giải phóng O2 cung cấp dưỡng khí cho nhiều sinh vật trên Trái Đất, tạo ra chất hữu cơ cung cấp nguyên liệu và năng lượng cho các sinh vật khác.

- Cơ chế của quá trình quang hợp ở các cây trong hình trên không giống nhau. Cụ thể: Pha sáng có diễn biến giống nhau ở tất cả các cây trên. Còn ở pha tối (pha đồng hóa CO2), lúa nước (a) thực hiện theo chu trình C3, mía (b) thực hiện theo chu trình C4 và thanh long (c) thực hiện theo chu trình CAM.

Câu hỏi trang 25 Sinh học 11

Câu hỏi: Dựa vào phương trình tổng quát, hãy nêu bản chất của quá trình quang hợp ở thực vật.

Trả lời:

Bản chất của quá trình quang hợp ở thực vật: Quang hợp ở thực vật là quá trình lục lạp hấp thụ và sử dụng năng lượng ánh sáng để chuyển hóa CO2 và H2O thành hợp chất hữu cơ (C6H12O6) đồng thời giải phóng O2.

Câu hỏi trang 27 Sinh học 11

Câu hỏi 1: Cho biết nguyên liệu và sản phẩm của pha sáng

Trả lời:

- Nguyên liệu: Năng lượng ánh sáng

- Sản phẩm: Năng lượng hóa học tích lũy trong NADPH và ATP

Câu hỏi 2: Phân chia thực vật thành các nhóm C3, C4 và CAM dựa trên cơ sở khoa học nào?

Trả lời:

Người ta phân chia thực vật thành 3 nhóm: C3, C4, CAM dựa vào sự khác nhau về diễn biến chu trình đồng hóa CO2.

Câu hỏi trang 28 Sinh học 11

Câu hỏi: Giải thích vì sao quang hợp có vai trò quyết định đến năng suất cây trồng?

Trả lời:

Quá trình quang hợp giúp thực vật tổng hợp chất hữu cơ, cấu tạo nên các thành phần của cơ thể đồng thời dự trữ năng lượng.

Chất hữu cơ chiếm 90 – 95% tổng khối lượng vật chất khô của tế bào và cơ thể thực vật, như vậy, quang hợp có vai trò quyết định đến năng suất cây trồng.

Câu hỏi trang 29 Sinh học 11

Câu hỏi: Phân tích ảnh hưởng của ánh sáng tới hiệu quả quang hợp.

Trả lời:

Ảnh hưởng của ánh sáng tới hiệu quả quang hợp:

- Ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến quá trình quang hợp: Ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến phản ứng phân li nước và mức độ kích thích của các phân tử diệp lục, ảnh hưởng đến sự đóng mở của khí khổng nên gián tiếp làm ảnh hưởng đến hàm lượng CO2 trong tế bào.

- Cường độ ánh sáng, thành phần quang phổ và thời gian chiếu sáng đều ảnh hưởng đến quá trình quang hợp ở thực vật: Hiệu quả của quang hợp tăng khi tăng cường độ ánh sáng và đạt giá trị cực đại ở điểm bão hòa ánh sáng; vượt qua điểm bão hòa ánh sáng, cường độ quang hợp không tăng mà có thể bị giảm. Ánh sáng đỏ và xanh tím giúp tăng hiệu quả quang hợp. Thời gian chiếu sáng khoảng 10 – 12 giờ/ngày thường phù hợp với đa số thực vật.

Câu hỏi trang 30 Sinh học 11

Câu hỏi: Phân tích mối quan hệ giữa nồng độ CO2 và cường độ quang hợp. Điểm bù CO2 được xác định như thế nào?

Trả lời:

Mối quan hệ giữa nồng độ CO2 với cường độ quang hợp: Khi tăng nồng độ CO2 thì cường độ quang hợp cũng tăng tỉ lệ thuận, sau đó tăng chậm cho tới khi đến giá trị bão hòa (nồng độ CO2 khoảng 0,06 - 0,1%).

Điểm bù CO2 là nồng độ CO2 mà tại đó lượng CO2 sử dụng cho quá trình quang hợp tương đương với lượng CO2 tạo ra trong quá trình hô hấp.

Câu hỏi trang 31 Sinh học 11

Câu hỏi 1: Phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình quang hợp.

Trả lời:

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình quang hợp: Khi các nhân tố môi trường khác ở điều kiện thuận lợi, cường độ quang hợp tăng khi tăng nhiệt độ. Khi vượt qua ngưỡng nhiệt tối ưu, cường độ quang hợp bắt đầu giảm. Nhiệt độ tối ưu cho quá trình quang hợp của các nhóm thực vật là khác nhau.

Câu hỏi 2: Nêu các biện pháp kĩ thuật và công nghệ nâng cao năng suất cây trồng dựa trên cơ sở cải tạo điều kiện môi trường sống.

Trả lời:

Một số biện pháp kĩ thuật và công nghệ nâng cao năng suất cây trồng dựa trên cơ sở cải tạo điều kiện môi trường sống:

- Bón phân hợp lí: làm tăng sự phát triển của bộ lá, nâng cao hiệu suất quang hợp; thúc đẩy quá trình vận chuyển sản phẩm đồng hóa về cơ quan dự trữ, làm tăng năng suất.

- Tưới nước hợp lí: Cung cấp nước đầy đủ, đặc biệt là khi cây bắt đầu chuyển sang giai đoạn sinh sản sẽ quyết định đến sự vận chuyển vật chất trong cây về cơ quan dự trữ. Đồng thời, nước cũng là nguyên liệu của quá trình quang hợp nên cung cấp đủ nước làm tăng hiệu quả quang hợp, từ đó làm tăng năng suất cây trồng.

- Tăng cường nguồn sáng: Khi cần thiết có thể chiếu sáng bổ sung và sử dụng nguồn sáng có bước sóng phù hợp với từng loại cây trồng.

- Ngoài ra, ủ ấm hoặc chống nóng cho cây trồng, xới đất tạo độ thoáng khí, diệt cỏ dại,… cũng là những biện pháp kĩ thuật giúp cải tạo môi trưởng để tăng năng suất cây trồng.

Báo cáo thực hành trang 32 Sinh học 11: Học sinh trình bày (hình vẽ hoặc ảnh chụp) và giải thích các kết quả thu được. Tham khảo cách trình bày báo cáo theo mẫu bài 3.

Trả lời:

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM QUAN SÁT ĐƯỢC LỤC LẠP TRONG TẾ BÀO THỰC VẬT

- Tên thí nghiệm: Quan sát lục lạp trong tế bào thực vật.

- Nhóm thực hiện: …………………..

- Kết quả và thảo luận:

+ Ảnh chụp tế bào lục lạp dưới kính hiển vi:

+ Giải thích: Lục lạp là bào quan lớn, có màu xanh lục của tế bào thực vật nên có thể quan sát trực tiếp dưới kính hiển vi.

- Kết luận: Có thể quan sát lục lạp của tế bào thực vật trực tiếp dưới kính hiển vi.

Báo cáo thực hành trang 33: Học sinh trình bày các kết quả thu được trên từng loại lá và cho nhận xét về màu sắc của các dịch lọc và miếng giấy lọc thu được ở các mẫu thí nghiệm và mẫu đối chứng. Tham khảo cách trình bày báo cáo theo mẫu bài 3.

Trả lời:

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NHẬN BIẾT, TÁCH CHIẾT CÁC SẮC TỐ TRONG LÁ CÂY

- Tên thí nghiệm: Nhận biết, tách chiết các sắc tố trong lá cây.

- Nhóm thực hiện: ………………

- Kết quả và thảo luận:

Học sinh tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn trong SGK để ghi nhận và giải thích kết quả thí nghiệm về màu sắc của các dịch lọc và miếng giấy lọc thu được ở các mẫu thí nghiệm và mẫu đối chứng.

Chú ý:

+ Các sắc tố hòa tan tốt trong dung môi hữu cơ (cồn) và hòa tan kém trong nước. Điều này được thể hiện thông qua sự khác nhau về màu sắc của các dịch lọc ở các mẫu thí nghiệm và mẫu đối chứng (Ví dụ: dịch chiết từ lá cây khoai lang khi sử dụng dung môi hữu cơ có màu xanh lục, dịch chiết từ lá cây khoai lang khi sử dụng nước có màu xanh lục nhạt).

Chạy sắc kí tách chiết sắc tố quang hợp của lá khoai lang

(a) thí nghiệm và (b) kết quả

+ Mỗi loại lá cây có thể có thành phần các sắc tố khác nhau, dịch chiết sẽ có màu tương ứng với màu sắc của lá cây (Ví dụ: dịch chiết của lá cây khoai lang có màu xanh lục, dịch chiết của lá cây rau rền có màu đỏ tía vì lá cây khoai lang có hàm lượng diệp lục (có màu xanh lục) cao còn lá cây rau rền có chứa nhiều anthocyanin (có màu đỏ tía) cao).

- Kết luận:

+ Lá cây chứa nhiều loại sắc tố quang hợp khác nhau như chlorophyll, carotenoid,…

+ Các sắc tố hòa tan trong dung môi hữu cơ, do đó có thể dùng dung môi hữu cơ để tách sắc tố quang hợp.

Báo cáo thực hành trang 34 Sinh học 11: 

- Học sinh trình bày các kết quả thu được, nhận xét màu sắc của phiến lá bọc giấy màu và không bọc giấy màu (tham khảo kết quả hình 4.12c).

- Tham khảo cách trình bày báo cáo theo mẫu bài 3.

Trả lời:

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TÌM HIỂU SỰ HÌNH THÀNH TINH BỘT TRONG QUÁ TRÌNH QUANG HỢP

- Tên thí nghiệm: Tìm hiểu sự hình thành tinh bột trong quá trình quang hợp.

- Nhóm thực hiện: ……………….

- Kết quả và thảo luận:

+ Kết quả: Phần lá không được bọc giấy màu chuyển sang màu xanh tím, còn phần lá được bọc giấy không xuất hiện màu xanh tím.

+ Giải thích:

         Phần lá bọc giấy màu sẽ không nhận được ánh sáng → Phần lá này không thể tiến hành quá trình quang hợp để tạo ra tinh bột → Do không có tinh bột nên khi nhúng lá vào dung dịch iodine thì phần lá này không xuất hiện màu xanh tím đặc trưng.

         Phần lá không bọc giấy màu sẽ vẫn nhận được ánh sáng → Phần lá này vẫn tiến hành quá trình quang hợp để tạo ra tinh bột → Do có tinh bột nên khi nhúng lá vào dung dịch iodine phần lá này sẽ xuất hiện màu xanh tím đặc trưng.

- Kết luận: Lá cây chỉ thực hiện quá trình quang hợp (hình thành tinh bột) khi có ánh sáng.     

Báo cáo thực hành trang 35 Sinh học 11: Học sinh trình bày và giải thích các kết quả thu được. Tham khảo cách trình bày báo cáo theo mẫu bài 3.

Trả lời:

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TÌM HIỂU SỰ THẢI OXYGEN TRONG QUÁ TRÌNH QUANG HỢP

- Tên thí nghiệm: Tìm hiểu sự thải oxygen trong quá trình quang hợp.

- Nhóm thực hiện: ……………………

- Kết quả và thảo luận:

+ Kết quả: Sau 5 giờ, quan sát thấy ống nghiệm khi để ngoài sáng có bọt khí thoát ra, khi đưa que tăm đang cháy vào miệng ống nghiệm thấy có hiện tượng que tăm bùng cháy mạnh hơn. Ở ống nghiệm để trong tối, không có bọt khí thoát ra; khi đưa que tăm đang cháy vào miệng ống nghiệm, que tăm bị tắt.

+ Giải thích:

         Ở ống nghiệm để trong tối, do không nhận được ánh sáng nên cành rong trong ống nghiệm không tiến hành quá trình quang hợp, bằng chứng là không có bọt khí oxygen thoát ra dẫn đến khi đưa que tăm đang cháy vào thì que tăm bị tắt vì thiếu oxygen để duy trì sự cháy.

         Ở ống nghiệm để ngoài sáng, do nhận được ánh sáng đầy đủ nên cành rong tiến hành quá trình quang hợp thải khí oxygen tạo thành bọt khí dẫn đến khi đưa que tăm đang cháy vào thì que tăm đang cháy sẽ bùng cháy mạnh hơn do oxygen là loại khí duy trì sự cháy.

- Kết luận: Cây giải phóng khí oxygen trong quá trình quang hợp.

Luyện tập và vận dụng

Câu hỏi 1. Nên chiếu ánh sáng có bước sóng nào để tăng cường hiệu quả quang hợp ở thực vật?

Trả lời:

Bước sóng quang hợp ở thực vật có các phạm vi nanomet khác nhau cho từng giai đoạn tăng trưởng khác nhau. Do đó, để tăng cương hiệu quả quang hợp cho thực vật thì ta nên chiếu ánh sáng có bước sống khoảng từ 430 đến 470 nm đối với vùng màu xanh tím và từ 640 - 760 nm đối với vùng màu đỏ. 

Câu hỏi 2. Quan sát hình 4.9, so sánh nhu cầu CO₂ giữa thực vật C₃ và C₄.

Trả lời:

So sánh nhu cầu CO₂ giữa thực vật C₃ và C₄ là

- Đối với thực vật C₃ thì nhu cầu CO₂ là cao khoảng 25 - 100 ppm

- Đối với thực vật C₄ thì nhu cầu CO₂ là thấp khoảng 0 - 10 ppm

Câu hỏi 3. Giải thích cơ sở khoa học của các biện pháp kĩ thuật và công nghệ nâng cao năng suất cây trồng liên quan đến quá trình quang hợp

Trả lời:

Ở thực vật, để nâng cao được năng suất cây trồng thì cần phải áp dụng các biện pháp phù hợp để tăng hiệu quả của quá trình quang hợp. Cơ sở khoa học của các biện pháp kĩ thuật và công nghệ nâng cao năng suất cây trồng liên quan đến quá trình quang hợp là dựa trên những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quang hợp: ánh sáng, nước, khí carbon dioxide và nhiệt độ.

Câu hỏi 4. Ở những vùng có khí hậu nóng và khô nên trồng nhóm thực vật nào? Giải thích.

Trả lời:

Ở những vùng có khí hậu nóng và khô nên trồng nhóm thực vật CAM vì ở nhóm thực vật CAM thì khí khổng thường đóng vào ban ngày để tránh khí hậu khắc nghiệt và mở ra vào ban đêm để cây tránh không bị mất nước quá nhiều do quá trình thoát hơi nước.

Câu hỏi 5. Ý nghĩa của việc xác định điểm bù ánh sáng và điểm bão hòa ánh sáng đối với cây trồng.

Trả lời:

Xác định điểm bù ánh sáng và điểm bão hòa ánh sáng đối với cây trồng sẽ giúp con người xác định được điểm cực đại mà ở đó hiệu quả của quang hợp là thích hợp nhất hoặc nếu bị chênh lệch thì có thể điều khiển được cường độ ánh sáng cho phù hợp với quá trình của cây để giúp cây trồng có thể sinh trưởng và phát triển tốt và nâng cao năng suất cây trồng.

>>> Xem toàn bộ: Soạn Sinh 11 Cánh diều

-------------------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn Soạn Sinh học 11 Cánh diều Bài 4: Quang hợp ở thực vật trong bộ SGK Cánh Diều theo chương trình sách mới. Chúc các bạn học tốt!