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

Đề thi:

Câu 6: Về sự trao đổi nước và khoáng ở thực vật.

1. Sau khi bón phân, khả năng hút nước của rễ cây thay đổi như thế nào?

2. Sự hấp thụ khoáng gắn liền với quá trình hô hấp của rễ cây. Em hiểu điều đó như thế nào?

3. Tại sao khi lúa bước vào giai đoạn đứng cái, người ta thường rút nước phơi ruộng?

Câu 7:

Sự tạo thành ATP trong hô hấp ở thực vật diễn ra theo những con đường nào? ATP được sử dụng vào những quá trình sinh lý nào ở cây?

Câu 8

Tại sao thực vật thủy sinh không có lông hút? Vì sao TV thủy sinh không bị thối rữa trong môi trường nước?

Câu 9:

Giải thích các ý sau:

Sau khi bón phân, khả năng hút nước của rễ cây thay đổi như thế nào?

Sự hấp thụ khoáng gắn liền với quá trình hô hấp của rễ cây. Em hiểu điều đó như thế nào?

Câu 10:

Chuỗi chuyền e và hoạt động của phức hệ ATP synteaza trong hô hấp và quang hợp có đặc điểm gì giống và khác nhau?

Đáp án: 

Câu 6: Về sự trao đổi nước và khoáng ở thực vật.Sau khi bón phân, khả năng hút nước của rễ cây thay đổi như thế nào?

Sự hấp thụ khoáng gắn liền với quá trình hô hấp của rễ cây. Em hiểu điều đó như thế nào?

Tại sao khi lúa bước vào giai đoạn đứng cái, người ta thường rút nước phơi ruộng?

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

Trả lời

1. Cây hút nước bằng cơ chế thẩm thấu nên:

• Khi mới bón phân cây khó hút nước (do nồng độ khoáng ở trong dịch đất cao).
• về sau cây hút nước dễ hơn vì sự hút khoáng làm tăng nồng độ dịch bào.

1. Sự hấp thụ khoáng gắn liền với quá trình hô hấp của rễ vì:

• Quá trình hô hấp giải phóng ATP cung cấp cho sự hút khoáng (vì cây hút khoáng chủ yếu theo cơ chế chủ động).
• Hô hấp giải phóng CO2 khuyếch tán ra dịch đất gặp nước tạo thành H2CO3; H2CO3 lại phân li thành H⁺ và HCO3″, H⁺ lại trao đổi ion với các cation đang được hấp phụ trên bề mặt keo đất làm tăng sự hấp thụ khoáng bằng cơ chế hút bám – trao đổi.

1. Bước vào giai đoạn đứng cái người ta thường rút nước phơi ruộng vì:

• Giai đoạn đứng cái là giai đoạn vươn lóng của lúa, là kết quả của sự giãn tế bào ở các tế bào phía dưới mô phân sinh. Điều kiện ngoại cảnh cực kỳ quan trọng cho sự giãn tế bào là nước.
• Vì vậy rút nước phơi ruộng vào lúc này là hạn chế sự vươn lên từ đó hạn chế nguy cơ lốp đổ ở những ruộng lúa sinh trưởng mạnh.

Câu 7:

Sự tạo thành ATP trong hô hấp ở thực vật diễn ra theo những con đường nào? ATP được sử dụng vào những quá trình sinh lý nào ở cây?

Trả lời

• ATP được hình thành do sự kết hợp của ADP và gốc phốt phát (vô cơ):

ADP + p_vc -»ATP

• Có 2 con đường tạo thành ATP trong hô hấp ở thực vật:

I Photphoryl hóa I mức độ nguyên liệu: như từ APEP H Axit pyruvic(ở đường phân) hay sucxinyl CoA (chu trình Krebs).

1 Photphoryl hóa ở mức độ enzim oxi hóa khử: H⁺ và e vận chuyển qua chuỗi điện từ từ NADPH2, FADH2 tới ô xy khí trời.

• ATP dùng cho mọi quá trình sinh lý ở cây (phân chia tế bào, hút nước, hút khoáng, sinh trưởng phát triển…).

Câu 8

Tại sao thực vật thủy sinh không có lông hút? Vì sao TV thủy sinh không bị thối rữa trong môi trường nước?

Trả lời

Rễ cây thủy sinh không có lông hút, vì vậy đảm nhiệm chức năng hút nước là các tế bào biểu bì bao quanh toàn bộ cơ thể. Sở dĩ cây thủy sinh không cần lông hút vì lượng nước ngoài môi trường nhiều, không cần có lông hút để tăng hiệu quả hấp thu nước.

Cây thủy sinh ngập chìm phần rễ dưới nước nhưng vẫn sống được trong khi các loại cây trên cạn nếu bị ngập nước sẽ bị úng rễ và chết. Đó là nhờ cơ chế thích nghi bằng cấu tạo của rễ.

Trong lớp vỏ rễ cây thủy sinh đều có những khoang rỗng tương đối lớn giữa các tế bào, thông với nhau thành một hệ thống dẫn khí. Đặc biệt, biểu bì rễ cây là một lớp màng.

Ở đục, cho phép lượng oxi ít hoà tan trong nước thấm qua (thẩm thấu), vào trong rễ. Theo các khoang rỗng giữa các tế bào, oxi được phân tán đi khắp rễ, cung cấp đầy đủ dưỡng khí cho bộ phận này hô hấp. Ngoài ra, để thích nghi với môi trường nước, một số thực vật thuỷ sinh còn có cấu tạo đặc biệt. Ví dụ loài sen. Tuy chứng sống trong bùn, một môi trường rất yếm khí, hô hấp tự nhiên gặp khó khăn, nhưng trong ngó sen lại có rất nhiều lỗ to nhỏ khác nhau. Những lỗ này ăn thông với các lỗ trên cuống lá, đồng thời trong lá lại có nhiều khoang rỗng ăn thông với khí khổng của lá. Vì vậy, ngó sen tuy nằm sâu trong bùn nhưng vẫn sống bình thường nhờ tự do thở qua mặt lá. Một ví dụ khác là củ ấu, rễ của nó cũng mọc trong bùn, nhưng cuống lá phình to, hình thành rất nhiều túi khí, chứa đủ khí để cho rễ thở. Hay như bèo ong, dưới lá có rất nhiều rễ củ. Kỳ thực không phải rễ thật mà là biến dạng của lá, đảm nhiệm tác dụng của rễ.

Lớp biểu bì của thân thực vật thuỷ sinh cũng có tác dụng như rễ. Lớp cutin (vốn giữ cho khỏi mất nước ở mặt lá) không phát triển hoặc hoàn toàn không có. Tế bào lớp vở chứa chất diệp lục có khả năng quang hợp, tự tạo chất hữu cơ. Nhờ có thể hô hấp bình thường, lại có “thức ăn để ăn”, nên thực vật thuỷ sinh có thể sống lâu dài trong nước mà không bị thối rữa.

Câu 9:

Giải thích các ý sau:

1. Sau khi bón phân, khả năng hút nước của rễ cây thay đổi như thế nào?

2. Sự hấp thụ khoáng gắn liền với quá trình hô hấp của rễ cây. Em hiểu điều đó như thế nào?

Trả lời      

1. Cây hút nước bằng cơ chế thẩm thấu nên:

I Khi mới bón phân cây khó hút nước (do nồng độ khoáng ở trong dịch đất cao).

• về sau cây hút nước dễ hơn vì sự hút khoáng làm tăng nồng độ dịch bào.

1. Sự hấp thụ khoáng gắn liền với quá trình hô hấp của rễ vì:

• Quá trình hô hấp giải phóng ATP cung cấp cho sự hút khoáng (vì cây hút khoáng chủ yếu theo cơ chế chủ động).
• Hô hấp giải phóng CO2 khuyếch tán ra dịch đất gặp nước tạo thành H2CO3;

H2CO3 lại phân li   thành H⁺ và HCO3″, H⁺ lại trao đổi ion với các cation        đang

được hấp phụ trên  bề mặt keo đất làm tăng sự hấp thụ khoáng bằng cơ chế hút bám và trao đổi.

Câu 10:

Chuỗi chuyền e và hoạt động của phức hệ ATP synteaza trong hô hấp và quang hợp có đặc điểm gì giống và khác nhau?

Trích đề thì học sinh giởi quốc gia 2009.

Trả lời

Trong quang hợp và hô hấp đều diễn ra chuỗi  và hoạt động của phức hệ ATP synteaza đề tổng hợp nên ATP. Electron được truyền qua các chất trung gian cho và nhận điện tử (như các cytocrom có nhân chứa Fe) khi đi qua các phức hệ truyền điện tử sự chênh lệch năng lượng được tích lũy lại trong các phân tử ATP. Vì quá trình này đã tạo nên lực tải H⁺ qua màng tilacoit hoặc màng trong ti thể tạo nên sự chênh lệch điện thế ở 2 bên màng. Lực điện thế màng này tạo nên dòng H⁺ từ xoang gian màng xuyên qua phức hệ ATP I sinteaza trên màng tổng hợp nên ATP.                I

Tuy nhiên hoạt động này trong quang hợp và hô hấp có những đặc điểm khác nhau: Chuỗi chuyền e trong hô hấp Chuỗi chuyền e trong quang hợp –   Diễn ra trên màng trong của ti thể –   Chất cho điện tử là NADH, FADH –   Chất nhận điện tử cuối cùng là O2 –   Năng lượng của điện tử có nguồn gốc từ các chất hữu cơ. –    Sản phẩm vật chất cuối cùng là: H20, ATP, NAD, FAD –   Diễn ra trên màng tilacoit –   Chất cho điện tử là P700 hoặc P680 –     Chất nhận điện tử cuối cùng là P700 (nếu là quá trình photphorin hóa vòng) hoặc NADP+ (nếu là quá trình photphorin hóa không vòng) –   Năng lượng của điện tử có nguồn gốc từ ánh sáng. –     Sản phẩm vật chất cuối cùng là: ATP (nếu là quá trình photphorin hóa vòng) hoặc ATP, NADPH (nếu là quá trình photphorin hóa không vòng).