Tài liệu Skkn phương pháp giảng dạy chương chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật - sinh học 11

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: "PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT - SINH HỌC 11" 1 PHẦN THỨ NHẤT: MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nếu thế kỷ XX là thế kỉ của khoa học công nghệ thì thế kỷ XXI là thế của sinh học. Trong chương trình cấp trung học phổ thông, về mặt lí thuyết sinh học đã được đề cập khá khoa học và đầy đủ. Lớp 11, việc học tập kiến thức chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật phần nâng cao và đặc biệt áp dụng vào thực tiễn còn hạn chế. Chính vì vậy, bên cạnh việc tiếp thu kiến thức mới và việc vận dụng vào thực tiễn không dễ dàng với học sinh. Hơn nữa, thi học sinh giỏi môn Sinh luôn đề cập đến nội dung chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật. Nếu học sinh không được ôn luyện kỹ thì khả năng làm được bài là rất thấp. Mặt khác, phần câu hỏi và bài tập chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật có nhiều dạng và đòi hỏi mức độ kiến thức khác nhau. Để có thể áp dụng vào từng đối tượng học sinh và mục đích học tập khác nhau, học sinh cần phải được học kỹ và ôn luyện chuyên sâu các dạng kể cả lý thuyết và thực hành. Với cương vị là một giáo viên trực tiếp giảng dạy sinh học cấp THPT, qua nhiều năm giảng dạy, tôi rút ra một số kinh nghiệm giúp cho học sinh phương pháp học tốt và áp dụng có hiệu quả phần chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật để giảng dạy lớp 11, thi học sinh giỏi môn sinh cũng như vào thực tế sản xuất. Theo tôi, với nội dung trên, nên soạn thảo từng bài theo hệ thống kiến thức từ cơ bản đến năng cao và đi cùng là các dạng bài tập theo từng bậc thang kiến thức để giúp học sinh tiếp thu bài có hiệu quả nhất. Thiết nghĩ, với mỗi một vấn đề cung cấp kiến thức lý thuyết một cách hệ thống, từ đó vận dụng phương pháp để giải bài tập thì học sinh sẽ làm tốt hơn. Do đó, tôi lựa chọn đề tài “Phương pháp giảng dạy chương chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật - Sinh học 11”. 2 2. Mục đích nghiên cứu - Giúp học sinh có những phương pháp học và tiếp thu kiến thức phần chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật có hiệu quả nhất từ đó có thể áp dụng vào việc học tập để giải các bài tập ở trên lớp, trong thi học sinh giỏi và ứng dụng trong thực tiễn. - Khắc sâu nội dung kiến thức chương trình. - Áp dụng thực tiễn trong giảng dạy chính khoá cũng như ôn thi học sinh giỏi . - Phù hợp với các đối tượng học sinh lớp 11 và ôn đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học. 3. Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: học sinh lớp 11 và học sinh ôn đội tuyển học sinh giỏi của trường THPT Trần Nhật Duật - Tỉnh Yên Bái. 4. Giới hạn và phạm vi nội dung nghiên cứu - Phạm vi nội dung nghiên cứu: Chương trình lớp 11, nội dung kiến thức lý thuyết cùng với các câu hỏi và những bài tập phần chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vât theo từng chủ đề. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi và bài tập về sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ. - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi và bài tập về vận chuyển các chất trong cây. - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi và bài tập về thoát hơi nước. 3 - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi và bài tập về vai trò của các nguyên tố khoáng. - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi và bài tập về dinh dưỡng nitơ ở thực vật. - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi và bài tập về quang hợp ở thực vật. - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi và bài tập về hô hấp ở thực vật. 6. Phương pháp nghiên cứu - Khảo sát thực tế học sinh khối lớp 11 tại trường THPT Trần Nhật Duật. - Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa. - Nghiên cứu tài liệu tham khảo. - Tích luỹ, đúc rút kinh nghiệm. 7. Thời gian nghiên cứu Năm học 2010 -2011 Năm học 2011 -2012 Năm học 2012 – 2013 PHẦN THỨ HAI: NỘI DUNG CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 4 1. Cơ sở khoa học Nghiên cứu phần chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật thực chất chính là nghiên cứu một mặt về sinh lý thực vật .Vậy, sinh lý thực vật là một khoa học nghiên cứu về các hoạt động sinh lý xảy ra trong cơ thể thực vật, mối quan hệ giữa các điều kiện sinh thái với các hoạt động sinh lý của cây để cho ta khả năng điều chỉnh sinh trưởng và phát triển ở thực vật theo hướng có lợi cho con người. Sinh lý học thực vật là một môn khoa học ra đời muộn so với nhiều khoa học sinh học khác như phân loại, hình thái và giải phẩu thực vật. Cuối thế kỷ XVIII, cơ sở của sinh lý học thực vật được hình thành với phát minh ra quá trình quang hợp và hô hấp ở cây xanh của Priesley ,De Sanssure … Sang thế kỷ XIX, nhờ các tiến bộ về phương tiện và phương pháp nghiên cứu của vật lý, hoá học đã góp phần cho sinh lý học thực vật hoàn thiện dần. Các học thuyết về quang hợp, hô hấp, dinh dưỡng khoáng, trai đổi nước ngày càng đi sâu vào bản chất và cơ chế. Đó là những đóng góp to lớn của Mayzer về quang hợp, Pasteur về lên men, Pfeffer về hiện tượng thẩm thấu, Vinogratxki về cố định nitơ, Leibig về dinh dưỡng khoáng ... Đặc biệt quan trọng là những công trình toàn diện của Timiriazer về quang hợp, hô hấp… đã làm cho sinh lý thực vật trở thành một ngành khoa học thực sự. Có thể xem Timiriazer là người sáng lập nên bộ môn sinh lý học thực vật. Sang thế kỷ XX, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, Sinh lý học thực vật cũng phát triển nhanh chóng. Nhờ những thiết bị nghiên cứu ngày càng hiện đại, các phương pháp nghiên cứu ngày càng hoàn thiện nên Sinh lý học thực vật càng có điều kiện đi sâu vào bản chất, cơ chế các hoạt động sống của thực vật làm cho nội dung Sinh lý học thực vật ngày càng phong phú. 5 Song song với việc đi sâu nghiên cứu cơ chế các hoạt động sống của thực vật, các nhà Sinh lý học thực vật còn tập trung giải quyết những vấn đề liên quan đến thực tiễn sản xuất, góp phần quan trọng thúc đẩy tăng năng suất cây trồng. 2. Cơ sở pháp lí - Căn cứ vào yêu cầu và mục tiêu về kiến thức và kĩ năng của chương trình giáo dục môn sinh học phổ thông. - Căn cứ vào tình hình thực tế và nhu cầu của học sinh. - Căn cứ vào đặc điểm, yêu cầu thực tế của nhà trường. CHƯƠNG II: THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI Cùng một nội dung đề cập về phương pháp giảng dạy và cách giải bài tập phần chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực bài tập vật, tác giả Nguyễn Thành Đạt đã viết viết rất rõ và cụ thể mọi diễn biến sinh lý diễn ra trong cơ thể thực theo từng nội dung tách bạch rõ ràng và sau mỗi phần đều có những câu hỏi để củng cố kiến thức cho học sinh. Cũng một vấn đề nghiên cứu đó, tác giả Huỳnh Quốc Thành lại nêu kiến thức cơ bản của chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật từ đó đưa ra các bài tập tự luận và các câu hỏi trắc nghiệm có mở rộng để củng cố và khắc sâu kiến thức cho người học. Tác giả Vũ Văn Vụ cũng đồng tình với quan điểm trên khi viết về: chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật thông qua cuốn tài liệu chuyên sâu sinh lý học thực vật, ở đây ông đã viết về từng chủ đề rất rõ ràng và chuyên sâu, đồng thời đưa ra các thí nghiệm rất cụ thể để người học ngoài việc lĩnh hội tốt kiến thức còn có thể áp dụng vào thực tế có hiệu quả,…Với mỗi tác giả viết nội dung phần này đều có những kiến giải riêng của mình. Tuy nhiên, sau khi học xong phần này, học sinh vẫn chưa hiểu rõ ràng và đầy đủ về chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật. Ở những đối tượng học sinh khá, giỏi vẫn có thắc mắc về vấn đề này vì chưa được đáp ứng đầy đủ về phương pháp giảng dạy cũng 6 như cách trả lời câu hỏi và giải bài tập về phần này. Hơn nữa, với thời gian ngắn mà phải lĩnh hội rất nhiều kiến thức của các bộ môn khác nhau nên việc tìm hiểu và nghiên cứu tài liệu còn hạn chế. Chính vì vậy, tôi đã soạn một chuyên đề về phương pháp giảng dạy chương chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật dựa trên các kiến thức tôi có được và các tài liệu tham khảo. Ở sáng kiến này, tôi hướng đến dạy cho đối tượng học sinh lớp 11 và ôn luyện đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học trường THPT Trần Nhật Duật. CHƯƠNG III: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ A. SỰ HẤP THỤ NƯỚC VÀ MUỐI KHOÁNG Ở RỄ: I. Tóm tắt lí thuyết 1. Rễ là cơ quan hấp thụ nước và ion khoáng: 1.1. Hình thái của hệ rễ: - Rễ cây gồm: Rễ chính, rễ bên, miền lông hút, đỉnh sinh trưởng, miền sinh trưởng giãn dài. 1.2. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ: - Rễ cây sinh trưởng nhanh về chiều sâu, lan toả hướng đến nguồn nước ở trong đất, sinh trưởng liên tục, hình thành nên số lượng khổng lồ các lông hút làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất, giúp rễ hấp thụ được nhiều nước và các on khoáng. 2.Cơ chế hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ cây: 2.1. Hấp thụ nước và ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút: 2.1.1.Hấp thụ nước: * Đặc điểm của quá trình hấp thụ nước ở rễ: 7 - Đặc điểm của quá trình: Nước vận chuyển một chiều từ đất vào rễ, vận chuyển nước và các chất hoà tan, vận chuyển với khoảng cách ngắn. - Đặc điểm của tế bào ông hút: Thành tế bào mỏng không phủ cutin, chỉ có một không bào trung tâm lớn với áp suất thẩm thấu cao. * Con đường vận chuyển: - Con đường qua tế bào chất: Đi xuyên qua tế bào chất của các tế bào. Đi chậm, ít nước, lượng nước được điều chỉnh. - Con đường gian bào: Đi theo không gian giữa các tế bào và không gian giữa các bó sợi xenlulozơ bên trong thành tế bào và đến nội bì bị đai Casperi chặn lại. Con đường này hút được nhiều nước, lượng nước khó điều chỉnh. 8 Hình 1. Con đường xâm nhập của nước và các ion khoáng vào rễ * Cơ chế vận chuyển: Vận chuyển một chiều: Nước di chuyển từ môi trường nhược trương trong đất vào tế bào lông hút, nơi có dịch bào ưu trương. - Nguyên nhân của dịch tế bào biểu bì rễ ( lông hút) là ưu trương( so với dung dịch đất) do: + Quá trình thoát hơi nước ở lá hút nước lên trên, làm giảm lượng nước trong tế bào lông hút. + Nồng độ các chất tan cao. 9 2.1.2.Hấp thụ ion khoáng: * Cơ chế vận chuyển: Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào rễ cây theo hai cơ chế: thụ động và chủ động. - Cơ chế thụ động: Đi từ đất ( nơi có nồng độ ion cao) vào tế bào lông hút( nơi có nồng độ của các ion đó thấp hơn). - Cơ chế chủ động: Một số ion khoáng mà cây có nhu cầu cao, quá trình này đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng. * Con đường vận chuyển: - Con đường qua tế bào chất: Đi xuyên qua tế bào chất của các tế bào. - Con đường gian bào: Đi theo không gian giữa các tế bào và không gian giữa các bó sợi xenlulozơ bên trong thành tế bào và đến nội bì bị đai Casperi chặn lại nên phải chuyển sang con đường tế bào chất. 3. Ảnh hưởng của các nhân tố môi trường đối với quá trình hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ: - Độ thẩm thấu, độ axit và lượng ôxi của môi trường. II. Bài tập: Câu 1: Đặc điểm cấu tạo của tế bào lông hút phù hợp với chức năng hút nước. Tại sao tế bào lông hút có thể hút được nước bằng hình thức thẩm thấu? Trả lời: Đặc điểm của tế bào lông hút: - Thành tế bào mỏng, không thấm cutin 10 - Chỉ có một không bào trung tâm lớn - Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp mạnh của rễ Tế bào lông hút có thể hút được nước là do: Đặc điểm cấu tạo của của lông hút, cùng với nước ở các dạng tự do và dạng liên kết không chặt từ đất, được tế bào lông hút hấp thụ do sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu( nồng độ dịch bào của tế bào lông hút, cao hơn nồng độ dịch đất) Câu 2: Thế nào là hạn sinh lí, nguyên nhân của nó ? Trong sản xuất cần phải có biện pháp nào để cây trồng hút được nước dễ dàng? Trả lời: *Hạn sinh lí: - Là trường hợp thực vật sống trong môi trường ngập úng, có rất nhiều nước nhưng cây không sử dụng được, thối rễ, rũ lá và chết. - Nguyên nhân: Trong điều kiện ngập úng, bộ rễ thiếu oxi, quá trình hô hấp ở rễ bị ngừng trệ, tế bào lông hút thiếu năng lượng nên không hút được nước. Mặt khác, vi khuẩn kị khí hoạt động mạnh, huỷ hoại bộ rễ, cây bị chết úng. * Các biện pháp để cây trồng hút nước dễ dàng: - Cấu tạo đất trồng thích hợp có thể chứa lượng nước mà cây có thể sử dụng dễ dàng. - Xới xáo đất thường xuyên, tạo độ tơi xốp, cây dễ sử dụng dạng nước mao quản. - Bón phân hữu cơ, vi sinh vật hoạt động mạnh, tạo độ thoáng cho đất. - Có biện pháp tưới tiêu hợp lí, đảm bảo sự cân bằng nước trong cây. Câu 3: Nước được hấp thụ từ đất vào cây qua rễ theo hai con đường. a. Đó là hai con đường nào? 11 b. Nêu những đặc điểm có lợi và bất lợi của hai con đường đó? c. Hệ rễ đã khắc phục đặc điểm bất lợi của hai con đường đó bằng cách nào? Trả lời: a. Nước được hấp thụ từ đất vào cây qua rễ theo hai con đường: - Con đường qua thành tế bào lông hút vào các khoảng trống gian bào, đến thành tế bào nội bì, gặp vòng đai Caspari, chuyển vào tế bào nội bì rồi vào mạch gỗ của rễ. - Con đường tế bào: Nước vào tế bào chất, qua không bào, sợi liên bào. Nói chung là nước đi qua các phần sống của tế bào, qua tế bào nội bì rồi vào mạch gỗ của rễ. b. Những đặc điểm có lợi và bất lợi của hai con đường đó: - Con đường dọc thành tế bào và gian bào: Hấp thụ nhanh và nhiều nước( có lợi) nhưng lượng nước và các chất khoáng hoà tan không được kiểm tra( bất lợi). - Con dường tế bào: Lượng nước và các chất khoáng hoà tan được kiểm tra bằng tính thấm chọn lọc của tế bào sống( có lợi) nhưng nước được hấp thụ chậm và it( bất lợi). c. Sự khắc phục của hệ rễ: Đặt vòng đai Caspari trên thành tế bào nội bì. Vòng đai Caspari được cấu tạo bằng chất không thấm nước và không cho các chất khoáng hoà tan trong nước đi qua. Vì vậy, nước và các chất khoáng hoà tan phải đi vào trong tế bào nội bì. Ở đây, nước và các chất khoáng hoà tan phải đi vào trong tế bào nội bì. Ở đây, lượng nước đi vào được điều chỉnh và các chất khoáng hoà tan được kiểm tra. B. VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT TRONG CÂY: I. Tóm tắt lí thuyết: 12 1. Vận chuyển nước và các ion khoáng ở thân: 1.1. Đặc điểm chung: - Vận chuyển theo chiều từ rễ lên lá. - Vận chuyển nước và các chất hoà tan. - Vận chuyển theo khoảng cách dài. 1.2. Con đường vận chuyển: Qua mạch gỗ( gồm quản bào và mạch ống, nối kế tiếp nhau tạo nên những ống dài rễ lên lá). Thành phần của dịch mạch gỗ: nước, khoáng, chất hữu cơ. 1.3. Cơ chế: Nhờ 3 động lực: - hút của lá- do quá trình thoát hơi nước gây nên. - Lực trung gian: Lực liên kết giữa các phân tử nước, lực bám giữa các phân tử nước với thành mạch. Hai lực này thắng được trọng lực của cột nước, do đó cột nước đưa lên liên tục và không bị tụt xuống. - Lực đẩy rễ: Áp suất rễ- lực đẩy nước từ gốc lên thân. 2. Vận chuyển các chất hữu cơ trong cây: 2.1. Đặc điểm chung: - Vận chuyển theo chiều từ lá đến rễ, hạt, củ, quả... - Vận chuyển các chất hữu cơ. - Vận chuyển theo khoảng cách dài. 13 2.2. Con đường vận chuyển: Qua mạch rây( gồm các tế bào sống là ống rây và tế bào kèm). Thành phần của dịch mạch rây: saccarozo, axitamin, vitamin, hoocmon thực vật, chất hữu cơ, ion khoáng. 2.3. Cơ chế: - Động lực: Là sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quan nguồn( nơi có saccarozo tạo thành) có áp suất thẩm thấu cao và cơ quan chứa( nơi saccarozo được sử dụng) có áp suất thẩm thấu thấp. 14 II. Công thức: 1. Áp suất thẩm thấu(P): P = R.T.C Trong đó: R = 0,082 T = 273 + t0 c (T: Là sức căng trương nước) C: Là nồng độ dịch tế bào 2. Sức hút nước(S): S=P–T Gọi : Stb -là sức hút nước của tế bào. Sdd –là sức hút nước của dung dich a. Nếu Stb = Sdd , tức là nước đi vào tế bào và ra như nhau. b. Nếu Stb > Sdd , tức là nước đi vào tế bào c. Nếu Stb < Sdd , tức là nước đi ra khỏi tế bào III. Bài tập: Câu 1: Thế nào là hiện tượng rỉ nhựa, hiện tượng ứ giọt? Tại sao hiện tượng ứ giọt chỉ xảy ra ở những cây bụi thấp và những cây thân thảo? Trả lời: * Hiện tượng rỉ nhựa: Cắt cây thân thảo sát gốc, quan sát sau vài phút thấy những giọt nhựa rỉ ra từ phần thân cây bị cắt. Đó là những giọt nhựa do rễ đẩy từ mạch gỗ ở rễ, lên mạch gỗ ở thân. Phân tích giọt nhựa thấy có chất vô cơ gồm: nước, khoáng và các hợp chất hữu cơ: gluxit, lipit, protein. * Hiện tượng ứ giọt: 15 Cho cây đậu vào chuông thuỷ tinh kín, sau vài giờ, các giọt nước ứ ra ở mép phiến lá. Do không khí trong chuông thuỷ tinh đã bão hoà hơi nước, nước bị đẩy từ mạch gỗ của rễ lên lá không thoát được thành hơi qua khí khổng ứ thành các giọt ở mép phiến lá. Hai hiện tượng trên chứng minh nhờ có áp suất rễ, nước đã được đẩy từ rễ lên bó mạch gỗ của thân. * Hiện tượng ứ giọt chỉ xảy ra ở những cây thân thấp: Những cây bụi thấp, cây họ hoà thảo mọc gần mặt đất, độ ẩm dễ bão hoà. Do vậy, khi rễ đẩy nước lên lá, gặp độ ẩm không khí bão hoà làm hơi nước không thoát được qua lá, đọng lại thành giọt. Câu 2: Tại sao bón phân quá liều lượng, cây trồng sẽ bị héo và chết? Trả lời: Bón phân quá liều lượng, cây trồng sẽ bị héo và chết: - Bón phân quá liều lượng cây sẽ không hút được nước, mặt khác còn bị mất nhanh lượng nước của cơ thể do thoát hơi nước, do tế bào sử dụng nước, do nước đi ra từ hệ rễ. - Bón phân nhiều làm nồng độ keo đất ưu trương so với nồng độ dịch tế bào của lông hút. Do vậy, tế bào lông hút không lấy được nước của môi trường bằng hình thức thẩm thấu. Mặt khác, nước còn bị mất đi, dẫn đến cây héo và chết. Câu 3: Cho tế bào thực vật có áp suất thẩm thấu là 1 atm vào một dung dịch có áp suất thẩm thấu là 0,6 atm. Hỏi nước sẽ vận chuyển như thế nào? Thành phần cấu trúc nào đóng vai trò chính trong quá trình thẩm thấu của tế bào thực vật trên? Giải thích? Trả lời: Sức hút nước của tế bào thực vật: S = P – T - Sức hút nước: Stb = P- T = 1 – T ; Sdd = Pdd = 0,6 atm. 16 - Nếu S = 1 – T > 0,6 , tức là T < 0,4 -> S tb > Sdd => Nước đi vào tế bào gây hiện tượng trương nước( tế bào thực vật không bị vỡ vì có thành xenllulozo) - Nếu S = 1 – T < 0,6 , tức là T > 0,4 -> S tb < Sdd => Nước đi ra khỏi tế bào gây hiện tượng co nguyên sinh. - Nếu S = 1 – T = 0,6 , tức là T = 0,4 -> S tb = Sdd => Nước từ tế bào thực vật sẽ thẩm thấu ra ngoài bằng lượng nước đi vào, nên thể tích tế bào không đổi. * Thành phần cấu trúc đóng vai trò chính trong quá trình thẩm thấu của tế bào thực vật trên là không bào. - Giải thích: Không bào là nơi chứa các chất hoà tan, tạo áp suất thẩm thấu. Câu 4: Người ta trồng cây trong một hộp kim loại. Khi cây lớn, người ta không tưới nước. Mặt trên hộp đậy nắp kín để nước không bị bốc hơi. Vậy khi nào cây héo? Lấy 5,16g đất sấy khô ở 1000C cong được 4,8g. Xác định hệ số heo. Trảlời: a. Cây này sẽ bị héo khi không lấy được nước từ đất, mặc dù nước trong đất vẫn còn, do nước liên kết với các phần tử keo đất và chủ yếu chính là do động lực trên gần như bằng 0( cây không thoát được nước). Đây là hiện tượng hạn sinh lí. b. Hệ số héo chính là lượng nước còn lại trong đất khi cây bị héo. Hệ số héo = 5,16- 4,8 = 0,36gam. C. THOÁT HƠI NƯỚC: I. Tóm tắt lí thuyết: 1. Vai trò của quá trình thoát hơi nước ở lá: 17 - Tạo lực hút dòng nước và ion khoáng từ rễ lên lá và đến các bộ phận khác ở trên mặt đất của cây. - Hạ nhiệt độ của lá và giúp cho khí CO 2 khuếch tán vào bên trong lá cần cho quá trình quang hợp. 2. Đặc điểm: - Một chiều. - Chỉ có nước thoát ra. - Quãng đường ngắn. 3. Con đường: - Qua cutin: Vận tốc nhỏ, không được điều chỉnh. - Qua khí khổng: Lượng nước lớn, được điều chỉnh bằng cơ chế đóng mở khí khổng. 4. Cơ chế: Khuếch tán, được điều chỉnh do cơ chế đóng mở khí khổng( vì thoát hơi nước qua khí khổng là chính). * Cơ chế đóng mở khí khổng: - Khi hàm lượng nước trong cây lớn, do sự thay đổi của nồng độ các ion, sự thay đổi của các chất thẩm thấu làm áp suất thẩm thấu trong tế bào khí khổng tăng lên, do đó nước thẩm thấu vào tế bào khí khổng.Tế bào khí khổng no nước, mặt trong cong lại, khí khổng mở. - Khi thiếu nước,hàm lượng axit abxixic tăng, kích thích các bơm ion hoạt động. Các ion trong tế bào khí khổng vận chuyển ra ngoài( K + ), làm nước thẩm thấu ra ngoài. Tế bào khí khổng mất nước, duỗi thẳng, khí khổng đóng. 18 Hình 3: a. Khí khổng mở ; b. Khí khổng đóng 5. Các tác nhân ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước: - Ánh sáng: Tác nhân gây đóng mở khí khổng, ảnh hưởng đến thoát hơi nước. - Nhiệt: Ảnh hưởng đến hấp thụ nước ở rễ( do ảnh hưởng đến sinh trưởng và hô hấp ở rễ) và thoát hơi nước ở lá( do ảnh hưởng đến độ ẩm không khí). - Độ ẩm: Độ ẩm đất càng tăng thì quá trình hấp thụ nước càng tăng, độ ẩm không khí càng tăng, sự thoát hơi nước càng giảm. - Dinh dưỡng khoáng: Hàm lượng khoáng trong đất càng cao thì áp suất dung dịch đất càng cao, hấp thụ nước càng giảm. II. Bài tập: Câu 1: Giải thích tại sao khi tưới nước vào buổi trưa nắng gắt, cây thường dễ bị héo lá? Trả lời: 19 - Buổi trưa nắng gắt, cây thoát hơi nước mạnh, tế bào thiếu nước. - Lúc tưới nước, rễ hút nước mạnh tạo lực đẩy đưa nước lên trên, quá trình thoát nước xảy ra mạnh. - Lượng nước thoát ra nhanh hơn lượng nước hút vào. - Nước đọng thành giọt trên lá như một thấu kính, hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời, đốt nóng lá. Mặt khác, do mặt đất đang nóng, nước bốc hơi làm nóng lá hơn. - Tế bào lá mất nhiều nước tức thời, sức căng bề mặt lá giảm tạo ra hiện tượng héo lá. Câu 2: Cây trong vườn và cây trên đồi, cây nào có cường độ thoát hơi nước mạnh? Trả lời: Cây trong vườn(cây dưới tán) vì cây trong vườn có lớp cutin phát triển yếu do ánh sáng ở vườn yếu(ánh sáng tán xạ). Cây ở đồi do ánh sáng mạnh, cutin phát triển mạnh. Câu 3: Cho một thực vật thuỷ sinh, một thực vật sống nơi khô hạn, một thực vật CAM. Hãy: a. Nêu 3 đặc điểm cấu tạo, giải phẫu và sinh lí thích nghi với việc cung cấp nước của các cây này? b. Vì sao khí khổng của thực vật CAM có thể đóng vào ban ngày và mở vào ban đêm? Trả lời: a. Cấu tạo, giải phẫu và sinh lí thích nghi với việc cung cấp nước của các cây này: - Thực vật thuỷ sinh: Rễ kém hoặc không phát triển. Bề mặt lá không có lớp cutin, lá không có khí khổng. 20