Đề thi học sinh giỏi chuyên đề Chuyển hóa vật chất và năng lượng – Sinh học 11

Đề thi:

Câu 1. Bằng cách nào có thể chứng minh trong quá trình quang hợp nước sinh ra ở pha tối? Tại sao để tổng hợp một phân tử glucôzơ, thực vật c₄ và thực vật CAM cần nhiều ATP hơn so với thực vật C3? ( Trích đề học sinh giỏi quốc gia năm 2010).

Động lực vận chuyển các chất trong mạch gỗ (xilem) và mạch rây (phloem) ở cây thân gỗ khác nhau như thế nào? Tại sao mạch rây phải là các tế bào sống, còn mạch gỗ thì không?

Câu 3:

Thực vật có thể hấp thụ qua hệ rễ từ đất những dạng nitơ nào? Trình bày sơ đồ tóm tắt sự hình thành các dạng nitơ đó qua các quá trình vật lí – hóa học, cố định nitơ khí quyển và phân giải bởi các vi sinh vật đất.

Câu 4:

Ở thực vật, hoạt động của enzim rubịsco diễn ra như thế nào trong điều kiện đầy đủ CO2 và thiếu CO2?             Trích đề học sinh giỏi quốc gia năm 2009.

Câu 5:               

1. Tại sao đất chua nghèo dinh dưỡng?

2. Khi trồng cây trên đất có hàm lượng muối vô cơ cao thì tốc độ sinh trưởng của cây sẽ thế nào? Giải thích?

3. Khi trồng các loại cây như đậu, lạc, bèo hoa dâu tại sao cần bón đủ lượng molipđen?

Trích đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia tỉnh Nghệ An 2009.

Đáp án: 

Câu 1. Bằng cách nào có thể chứng minh trong quá trình quang hợp nước sinh ra ở pha tối? Tại sao để tổng hợp một phân tử glucôzơ, thực vật c₄ và thực vật CAM cần nhiều ATP hơn so với thực vật C3? ( Trích đề học sinh giỏi quốc gia năm 2010).

Trả lời: 

1. Chứng minh nước sinh ra từ pha tối dựa trên phản ứng quang hợp đầy đủ

6C0_{2 +} 12H₂0 ——> C₆H120₆1 + 6O2+  6H₂0 bằng cách: dùng ôxy nguyên tử đánh dấu có Co2 khi quang hợp thấy oxi nguyên tử đánh dấu có trong glucozơ và H2O; Như vậy, oxi của nước (vế phải) là oxi từ C(>2. Vì cO2 chỉ tham gia ở pha tối, do đó kết luận H2O sinh ra trong quang hợp tử pha tối.

1. Theo chu trình Canvin, để hình thành I phân tử glucozơ cần 18 ATP, nhưng ở thực vật C4 và thực vật CAM, ngoài 18 ATP này còn cần thêm 6 ATP để hoạt hoá axit piruvic (AP) thành phospho enol piruvate (PEP).

Câu 2:

Động lực vận chuyển các chất trong mạch gỗ (xilem) và mạch rây (phloem) ở cây thân gỗ khác nhau như thế nào? Tại sao mạch rây phải là các tế bào sống, còn mạch gỗ thì không?

Trích đề học sinh giỏi quốc gia năm 2010.

Trả lời    

• Mạch gỗ gồm các tế bào chết nối kế tiếp nhau tạo thành ống rỗng giúp dòng nước, ion khoáng và các chất hữu cơ được tổng hợp ở rễ di chuyển bên trong. Động lực vận chuyển nước và muối khoáng trong mạch gỗ gồm ba lực: lực đẩy (áp suất rễ), lực hút do thoát hơi nước ở lá (lực chủ yếu),  liên kết giữa các phân tử nước với nhau và với thành tế bào mạch gỗ.
• Mạch rây gồm các tế bào sống có vai trò vận chuyển các sản phẩm đồng hoá ở lá cũng như một số ion khoáng sử dụng lại đến nơi sử dụng hoặc nơi dự trữ. Động lực vận chuyển của dòng mạch rây theo phương thức vận chuyển tích cực.
• Sự vận chuyển trong mạch rây là quá trình vận chuyển tích cực nên mạch rây phải là các tế bào sống.
• Sự vận chuyển trong mạch gỗ không phải là vận chuyển tích cực. Do mạch gỗ là các tế bào chết, có tác dụng làm giảm sức cản của dòng nước được vận chuyển ngược chiều trọng lực trong cây. Đồng thời thành của những tế bào chết đã giúp cho ống dẫn không bị phá hủy bởi áp lực âm hình thành trong ống dẫn bởi lực hút do thoát hơi nước ở lá.

Câu 3:

Thực vật có thể hấp thụ qua hệ rễ từ đất những dạng nitơ nào? Trình bày sơ đồ tóm tắt sự hình thành các dạng nitơ đó qua các quá trình vật lí – hóa học, cố định nitơ khí quyển và phân giải bởi các vi sinh vật đất.

Trích đề học sinh giỏi quốc gia năm 2009.

Trả lời

• Thực vật có thể hấp thụ nitơ từ 2 dạng là NH+ và NO3

Sơ đồ tóm tắt sự hình thành các dạng nitơ nói trên:

+ Qua quá trình vật lí  hoá học:               N_{2 +}2O2 n> 2NO2

4NO2+ 2H₂0+0₂₊ 4HNO3

Quá trình cố định nitơ khí quyển:

2H                  2H                      2H

N=N —> HN=NH —> H2N-NH2————– > 2NH3.

+ Quá trình phân giải bởi các vi sinh vật đất:

vsv biến đổi mùn: Nitơ trong các hợp chất hữu cơ —————- > NH3.

vsv nitrit hóa và nitrat hoá:NH3———- > NO2’————– > NO3″.

Câu 4:

Ở thực vật, hoạt động của enzim rubịsco diễn ra như thế nào trong điều kiện đầy đủ CO2 và thiếu CO2?             Trích đề học sinh giỏi quốc gia năm 2009.

Trả lời

Enzim rubisco vừa có hoạt tinh cacboxil hoá vừa có hoạt tinh oxi hoá. Trong điều kiện đầy đủ CO2 thì rubisco sẽ có hoạt tinh cacboxil hoá, nó xúc tác cho phản ứng gắn CO2 với Ril, 5diP để tạo thành 2APG (một phân tử đường hexozơ, phân tử đường này kém bền nên đã tạo thành 2APG).

Khi thiếu CO2 thì rubịsco có hoạt tinh oxi hoá, nó phân giải Ril,5diP tạo thành APG và axít glicôlic; axít glicôlic được oxi hoá để tạo thành axít glioxìlic (theo con đường hô hấp sáng).

Câu 5:               

1. Tại sao đất chua nghèo dinh dưỡng?

2. Khi trồng cây trên đất có hàm lượng muối vô cơ cao thì tốc độ sinh trưởng của cây sẽ thế nào? Giải thích?

3. Khi trồng các loại cây như đậu, lạc, bèo hoa dâu tại sao cần bón đủ lượng molipđen?

Trích đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia tỉnh Nghệ An 2009.

Trả lời

1. Đất chua: pH thấp, hàm lượng H⁺ trong đất nhiều, dẫn đến:

• Các vsv chuyển hoá nitơ không phát triển được nên đất thiếu đạm
• lon H⁺ sẽ thay thế vị trí các cation trên keo đất làm cho các cation như AI, Fe và các ion khác bị rửa trôi hoặc lắng sâu xuống lớp đất phía dưới.

1. Trồng cây trên đất có hàm lượng muối vô cơ cao thường dẫn đến tốc độ sinh trưởng của cây giảm, vì:

• Nồng độ dung dịch đất quá cao làm giảm khả năng hút nước của rễ I Một số ion khoáng của dung dịch đất ảnh hưởng xấu đến khả năng hút khoáng của cây do nồng độ của chúng,  dung dịch đất quá cao.

1. Môlipđen là thành phần cấu tạo quan trọng của các enzim xúc tác cho quá trình cố định nitơ, nhưenzim: Nitrogenaza, hydrogenaza, nitroreductaza…