CHUYÊN ĐỀ 1 - HSG Sinh học 11.

CHUYÊN ĐỀ 1: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT
I - TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT
A. HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
- Trao đổi nước ở thực vật bao gồm:
+ Quá trình hấp thụ nước ở rễ.
+ Quá trình vận chuyển nước từ rễ lên lá.
+ Quá trình thoát hơi nước từ lá ra ngoài không khí.
Ba quá trình này, trong điều kiện bình thường, hoạt động nhịp nhàng, liên tục, liên hệ khăng khít với nhau, tạo nên trạng thái cân bằng nước cần thiết cho sự sống của thực vật.
1. Quá trình hấp thụ nước ở rễ
- Thực vật thuỷ sinh hấp thụ nước từ môi trường xung quanh qua bề mặt các tế bào biểu bì của toàn cây.
- Thực vật trên cạn hấp thụ nước từ đất qua bề mặt tế bào biểu bì của rễ, trong đó chủ yếu qua các tế bào biểu bì đã phát triển thành lông hút.
Quá trình hấp thụ nước ở rễ xảy ra theo ba giai đoạn kế tiếp nhau:
1.1. Giai đoạn nước từ đất vào lông hút
Để hấp thụ nước, tế bào lông hút có ba đặc điểm cấu tạo và sinh lí phù hợp với chức năng nhận nước từ đất:
- Thành tế bào mỏng, không thấm cutin
- Chỉ có một không bào trung tâm lớn
- Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp của rễ mạnh
Vì vậy các dạng nước tự do và dạng nước liên kết không chặt từ đất được lông hút hấp thụ một cách dễ dàng nhờ sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu (từ áp suất thẩm thấu thấp đến áp suất thẩm thấu cao),
hay nói một cách khác,nhờ sự chênh lệch về thế nước (từ thế nước cao đến thế nước thấp).
1.2. Giai đoạn nước từ lông hút vào mạch gỗ (mạch xilem) của rễ
Sau khi vào tế bào lông hút, nước vận chuyển một chiều qua các tế bào vỏ, nội bì vào mạch gỗ của rễ do sự chênh lệch sức hút nước theo hướng tăng dần từ ngoài vào trong giữa các tế bào.
Có hai con đường vận chuyển nước từ lông hút vào mạch gỗ:
- Qua thành tế bào và các gian bào đến dải Caspary ( Con đường vô bào - Apoplats )
- Qua phần nguyên sinh chất và không bào ( Con đường tế bào - Symplats )
1.3. Giai đoạn nước bị đẩy từ mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của thân
Nước bị đẩy từ rễ lên thân do một lực đẩy gọi là áp suất rễ. Có hai hiện tượng minh hoạ áp suất rễ: Hiện tượng rỉ nhựa và hiện tượng ứ giọt.
Úp cây trong chuông thuỷ kín, sau một đêm, ta sẽ thấy các giọt nước ứ ra ở mép lá qua thuỷ khổng. Như vậy mặc dù không khí trong chuông thuỷ tinh đã bão hoà hơi nước, nước vẫn bị đẩy từ mạch gỗ của rễ lên lá và không thoát được thành hơi nên ứ thành các giọt.
2. Quá trình vận chuyển nước ở thân
- Đặc điểm của con đường vận chuyển nước từ rễ lên lá: Nước được chuyển từ mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của lá. Con đường này dài ( có thể tình bằng mét ) và nước vận chuyển chủ yếu qua mạch dẫn do lực đẩy của rễ, lực hút của lá và không bị cản trở, nên nước được vận chuyển với vận tốc lớn.
- Điều kiện để nước có thể vận chuyển ở con đường này: Đó là tính liên tục của cột nước, nghĩa là không có bọt khí trong cột nước.
- Cơ chế đảm bảo sự vận chuyển của cột nước: Lực cố kết giữa các phân tử H2O phải lớn cùng với lực bám của các phân tử H2O với thành mạch phải thắng được lực trướng ( trọng lượng cột nước ).
3. Quá trình thoát hơi nước ở lá
- Con đường thoát hơi nước ở lá: Có hai con đường:
+ Con đường qua khí khổng:
- Vận tốc lớn .
- Được điều chỉnh bằng việc đóng, mở khí khổng.
+ Con đường qua bề mặt lá-qua cutin :
- Vận tốc nhỏ
- Không được điều chỉnh
4. Cơ sở khoa học của việc tới nước hợp lý cho cây trồng
- Cân bằng nước và vấn đề hạn của cây trồng
- Tưới nước hợp lí cho cây trồng:
- Khi nào cần tưới nước?
- Lượng nước cần tới là bao nhiêu?
- Cách tưới như thế nào?
B - HỆ THỐNG CÂU HỎI
Câu 1: Trình bày đặc điểm của bộ rễ liên quan đến chức năng hút nước và hút khoáng?
Câu 2 ( Đề HSG 2009 – 2010):
a. Lông hút có đặc điểm cấu tạo như thế nào phù hợp với chức năng hút nước?
b. Số lượng lông hút thay đổi trong điều kiện nào?
Câu 3: Tại sao nước được vận