BÀI 2: TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ KHOÁNG Ở THỰC VẬT

(19 câu)

1. NHẬN BIẾT (3 câu)

Câu 1. Dinh dưỡng ở thực vật là gì? 

Trả lời:

Là quá trình hấp thu và sử dụng các chất dinh dưỡng trong cây

Câu 2. Vai trò của nước với thực vật là?

Trả lời:

Nước đóng vai trò quan trọng trong sự sống và phát triển của thực vật. Nó là tài nguyên quan trọng để thực vật tiến hóa và sinh trưởng, giúp duy trì độ ẩm, tăng cường quá trình quang hợp, vận chuyển chất dinh dưỡng, và giúp thực vật thích nghi với môi trường sống khác nhau.

Câu 3. Vai trò của chất khoáng với thực vật là?

Trả lời:

- Chúng cung cấp các nguyên tố vi lượng như đồng, kẽm, sắt, canxi và magiê, giúp thực vật tăng cường sức đề kháng, tạo ra các phân tử sinh học quan trọng, và tham gia vào các quá trình trao đổi chất trong thực vật. 

- Chất khoáng còn giúp điều tiết độ pH của đất, hỗ trợ quá trình quang hợp, và cung cấp năng lượng cho quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật.

2. THÔNG HIỂU (6 câu)

Câu 1. Phân tích sự hấp thụ nước và khoáng ở rễ cây?

Trả lời:

- Quá trình hấp thụ này diễn ra thông qua các tế bào rễ cùng với sự phát triển của hệ thống rễ.

- Trong quá trình hấp thụ nước:

+ Các tế bào rễ sử dụng năng lượng để tạo ra sức ép suốt cả hệ thống rễ, kích hoạt quá trình hấp thụ nước từ đất qua tường rễ vào bên trong cây. Sức ép này được tạo ra bởi sự khác biệt áp suất giữa cây và đất. 

+ Khi đất ẩm, nước sẽ di chuyển từ vùng đất có độ ẩm cao đến vùng có độ ẩm thấp hơn, được hấp thụ bởi tường rễ và di chuyển lên trên thông qua mạch dẫn nước xylem.

- Trong quá trình hấp thụ khoáng chất

+ Các tế bào rễ sử dụng các phức hợp protein và các kênh ion để hấp thụ các ion khoáng chất từ đất. 

+ Khi nồng độ ion khoáng chất trong đất cao hơn so với trong cây, các ion này sẽ di chuyển từ đất vào tế bào rễ của cây thông qua sự hấp thụ.

Câu 2. Trình bày sự vận chuyển các chất trong cây?

Trả lời:

* Sự vận chuyển các chất trong cây được thực hiện bởi hệ thống mạch dẫn trong thực vật. Hệ thống này bao gồm các mạch dẫn nước và các chất dinh dưỡng.

1. Mạch gỗ (Xylem)

- Nước và các chất dinh dưỡng được hấp thụ bởi rễ cây, sau đó được vận chuyển lên trên thân cây đến các chi nhánh, lá và hoa.

- Trong quá trình vận chuyển, nước được hút lên bởi các tế bào rễ thông qua quá trình osmosis và áp suất của các tế bào. Nó được vận chuyển lên trên thông qua các mạch dẫn thực (xylem) và bị mất đi dưới dạng hơi qua quá trình thoát hơi nước (transpiration) thông qua khí khổng ở lá. Quá trình thoát hơi nước kích hoạt sự vận chuyển nước lên trên và mang theo các chất dinh dưỡng từ rễ đến các phần khác của cây.

2. Mạch rây (Phloem)

Các chất dinh dưỡng được hấp thụ bởi rễ và vận chuyển lên trên thông qua mạch dẫn phloem. Phloem là tuyến dẫn chất dinh dưỡng trong cây, tương tự như xylem là tuyến dẫn nước. Quá trình vận chuyển chất dinh dưỡng trong phloem được gọi là tải phloem và kích hoạt bởi năng lượng từ quá trình quang hợp.

Trong quá trình tải phloem, các chất dinh dưỡng được tạo ra tại các cơ quan quang hợp được vận chuyển đến các phần khác của cây. Quá trình này được thực hiện bằng cách sử dụng sức ép tạo ra từ các tế bào phloem và các phân tử đường.

Câu 3. Trình bày sự thoát hơi nước ở lá? 

Trả lời:

- Sự thoát hơi nước ở lá là một quá trình không thể thiếu trong quá trình trao đổi chất của cây. Khi cây hấp thụ nước qua rễ và vận chuyển lên đến lá, nước phải được loại bỏ để tránh tình trạng quá tải nước trong cây.

- Quá trình thoát hơi nước ở lá diễn ra qua các khí khổng (stomata) trên bề mặt lá. Khi cây cần thoát hơi nước, hai tế bào bảo vệ sẽ thay đổi hình dạng và kích thước của chúng để mở rộng hoặc thu nhỏ lỗ khí. Nếu hình dạng của hai tế bào bảo vệ thay đổi như một hình bình thường, lỗ khí sẽ đóng lại, ngăn cản sự thoát hơi nước. Khi hình dạng của hai tế bào bảo vệ thay đổi, lỗ khí mở ra và cho phép khí và hơi nước thoát ra từ lá.

- Thoát hơi nước qua bề mặt lá: Hơi nước được khuếch tán từi khoảng gian bào của tế bào thịt lá qua lớp cutin bao phủ các tế bào biểu bì mặt lá.

Câu 4. Trình bày vai trò của thoát hơi nước ở lá?

Trả lời:

- Điều hòa nhiệt độ trong lá: Quá trình thoát hơi giúp giảm nhiệt độ, tránh quá trình sinh lý bị ảnh hưởng do quá nóng.

- Thúc đẩy vận chuyển dưỡng chất: Thoát hơi nước giúp tạo áp suất gián tiếp, kéo nước trong mạch xylem di chuyển lên các bộ phận cao hơn của cây, đồng thời vận chuyển chất dinh dưỡng.

- Giúp quá trình quang hợp: Làm mát lá giúp duy trì quá trình quang hợp ở mức hiệu quả cao hơn, cung cấp CO₂ cho quá trình này diễn ra thuận lợi.

Câu 5. Trình bày quá trình trao đổi Nitrogen trong cây?

Trả lời:

* Quá trình trao đổi Nitrogen trong cây diễn ra theo các bước sau:

1. Hấp thu: Cây hấp thu Nitrogen từ đất dưới dạng nitrat (NO3-) hoặc ammonium (NH4+) thông qua rễ.
2. Chuyển hóa: Nitrogen được hấp thu sẽ được chuyển hóa thành các hợp chất hữu cơ trong quá trình đồng hóa Nitrogen. Chủ yếu là sản xuất amino axit, protein và các phân tử liên quan khác.
3. Vận chuyển: Amino axit và các hợp chất Nitrogen hữu cơ đã được sản xuất sẽ được vận chuyển đến các tế bào và mô cây khác trong quá trình phân bố Nitrogen.
4. Giải phóng: Khi cây chết, các phân tử hữu cơ Nitrogen chuyển thành dạng vô cơ (ammonium hoặc nitrat) trong quá trình phân hủy do vi sinh vật.
5. Bổ sung Nitrogen từ không khí: Các vi khuẩn cố định Nitrogen, chuyển hóa N2 từ không khí thành NH3 và sau đó chuyển thành NH4+ để cây sử dụng.

Câu 6. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến trao đổi nước và dinh dưỡng khoáng ở cây?

Trả lời:

Các yếu tố ảnh hưởng đến trao đổi nước và dinh dưỡng khoáng ở cây bao gồm:

1. Ánh sáng

Cây cần ánh sáng để thực hiện quá trình quang hợp và sản xuất chất hữu cơ. Ánh sáng cũng ảnh hưởng đến quá trình transpiration (thoát hơi nước) của cây. Khi ánh sáng mạnh, cây sẽ transpiration nhiều hơn để giảm nhiệt độ và duy trì độ ẩm cho cơ thể. 

2. Nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước của cây. Khi thời tiết nóng, cây sẽ transpiration nhiều hơn để giảm nhiệt độ và giữ ẩm cho cơ thể. 

3. Độ ẩm không khí

Khi độ ẩm không khí cao, cây sẽ transpiration ít hơn vì không khí đã có độ ẩm, do đó cây không cần phải transpiration nhiều để duy trì độ ẩm. 

4. Đất

Đất ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ nước và dinh dưỡng khoáng của cây. Nếu đất quá khô, cây sẽ bị khô hạn và không thể hấp thụ đủ nước và dinh dưỡng khoáng. Nếu đất quá ẩm, nước sẽ không được lưu thông tốt và cây có thể bị chết.

5. pH đất

pH đất ảnh hưởng đến sự hấp thụ dinh dưỡng của cây. Nếu pH của đất quá cao hoặc quá thấp, các chất dinh dưỡng không thể được hấp thụ bởi cây. 

3. VẬN DỤNG (7 câu)

Câu 1. Dân gian có câu “lúa chiêm lấp ló đầu bờ, hễ nghe sấm động phất cờ mà lên”. Bằng khiến thức khoa học, bạn hãy giải thích câu nói trên? 

Trả lời:

Trồng lúa vào vụ chiêm (vụ lúa trong mùa hè thường khô hạn và thiếu nước) nên cây lúa chỉ đật tầm ngang bờ ruộng thôi. Hễ nghe sấm động (có sấm động dẫn đến mưa dông) cây lúa sẽ trổ bông và cho mùa màng bội thu.

Mưa giông không chỉ cung cấp nước cho cây lúa mà nó còn cung cấp phân đạm cho cây nữa giúp cho cây lúa phát triển tươi tốt, trổ bông và trĩu quả.

Khi có sấm sét

N2 + O2 → 2NO

NO dễ dàng tác dụng với oxi không khí tạo thành NO2

2NO + O2 → 2NO2

NO2 kết hợp với oxi không khí và nước mưa tạo thành axit nitric

4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

Axit nitric rơi xuống đất kết hợp với một số khoáng chất trong đất tạo thành muối nitrat (đạm nitrat) cung cấp cho cây trồng.

Câu 2. Vì sao vào những buổi trưa hè, ta đứng dưới bóng cây to thì lại thấy mát hơn khi đứng dưới mái che?

Trả lời:

Vào những buổi trưa hè, ta đứng dưới bóng cây to thì lại thấy mát hơn khi đứng dưới mái che là vì nhiệt độ của mặt trời khiến lá cây tăng thoát hơi nước nên làm giảm nhiệt độ môi trường xung quanh lá.

Câu 3. Vì sao các cụ ta ngày xưa thường hay nói rằng “Nhất nước, nhị phân, tam cần, tứ giống”, hãy giải thích tại sao lại có câu nói này?

Trả lời:

Câu nói trên thể hiện kinh nghiệm trồng lúa của nhân dân ta xưa nay. Yếu tố quan trọng hàng đầu chính là yếu tố nước. Có nước thì lúa mới sống tươi tốt được, sau đó thì mới đến phân – thức ăn để lúa phát triển nhanh. Yếu tố thứ ba là sự chăm có của con người và cuối cùng mới là giống.

- “Nhất Nước” - Thứ nhất là Nước. Nước không chỉ là nước mà phải được hiểu là mảnh đất hay thửa ruộng được cầy bừa cẩn thận và có nước tưới đầy đủ.

- “Nhị Phân” - Thứ nhì là Phân Bón. Phân Bón càng được bón đúng loại, đầy đủ và đúng lúc thì càng tốt.

- “Tam Cần” - Thứ ba là Cần tức là Lao động. Lao động càng tiên tiến và càng cao về mặt kỹ thuật thì càng bảo đảm.

- “Tứ Giống” - Thứ bốn là Giống tức là Hạt giống. Hạt giống càng có năng suất cao, có sức đề kháng sâu rầy càng mạnh càng tốt

Câu 4. Tại sao ở những vùng nắng nóng, hoặc những sa mạc lá của các cây như Sương rồng,… lại biến thành gai?

Trả lời:

Khi nắng nóng sẽ dẫn tới hạn, thiếu nước làm cho cây khô nhanh, một khi không có độ ẩm còn lại trong đất, lá sẽ héo dần và sẽ chết trong vòng vài giờ. Những vùng sa mạc thường lá cây thường có dạng hình gai để giảm bớt sự thoát hơi nước của cây, đồng thời giúp cây thích nghi với khí hậu khắc nghiệt.

Câu 5. Tại sao nước là yếu tố quan trọng đối với sự phát triển của cây?

Trả lời:

Nước là yếu tố quan trọng đối với sự phát triển của cây vì nó tham gia vào quá trình quang hợp, giúp cây tổng hợp được chất dinh dưỡng từ không khí và đất. Nước cũng giúp duy trì turgor (độ căng) của tế bào cây, cung cấp độ ẩm cho các tế bào và tham gia vào quá trình trao đổi chất của cây.

Câu 6. Làm thế nào cây có thể hấp thụ nước từ đất?

Trả lời:

Cây hấp thụ nước từ đất thông qua rễ cây, cụ thể là các lông rêu trên bề mặt rễ cây. Sự hấp thụ nước bắt đầu khi áp suất nước bên trong rễ thấp hơn áp suất nước bên ngoài, dẫn đến quá trình hút nước từ đất vào rễ cây.

Câu 7. Làm thế nào các chất khoáng được vận chuyển từ rễ cây đến các phần khác của cây?

Trả lời:

Các chất khoáng được vận chuyển từ rễ cây đến các phần khác của cây qua hệ thống mạch dẫn trong thân cây, bao gồm mạch dẫn sức ép và mạch dẫn hút.

4. VẬN DỤNG CAO (3 câu)

Câu 1. Tại sao các thực vật khô hạn có thể tồn tại ở những vùng khô cằn?

Trả lời:

Các thực vật khô hạn có thể tồn tại ở những vùng khô cằn nhờ khả năng thích nghi với điều kiện khô hạn, chúng có thể giảm bớt mất nước bằng cách đóng kín khí hậu ở phần thân, lá, giảm mất nước qua các lỗ khí và phát triển hệ thống rễ sâu vào trong đất để hấp thụ nước và khoáng chất từ sâu trong đất.

Câu 2. Làm thế nào các thực vật nhận biết được khoáng chất cần thiết cho mình và hấp thụ chúng từ đất?

Trả lời:

Các thực vật nhận biết được khoáng chất cần thiết cho mình thông qua các cơ chế cảm giác hóa học và các tế bào thực hiện trao đổi tín hiệu với nhau, sau đó hệ thống rễ sẽ hấp thụ nước và khoáng chất cần thiết từ đất thông qua các rễ tóc và màng tế bào của chúng.

Câu 3. Tại sao việc điều chỉnh pH trong đất quan trọng đối với sự phát triển của các loại thực vật khác nhau?

Trả lời:

Việc điều chỉnh pH trong đất quan trọng đối với sự phát triển của các loại thực vật khác nhau vì pH ảnh hưởng đến sự hấp thụ các chất dinh dưỡng trong đất. Mỗi loại thực vật có yêu cầu pH khác nhau để phát triển tốt nhất, ví dụ như cây hoa hồng thường phát triển tốt nhất ở đất có pH từ 6.0 đến 6.5, trong khi cây chanh thì cần đất có pH từ 5.5 đến 6.5. Nếu pH đất quá cao hoặc quá thấp, các chất dinh dưỡng sẽ không được hấp thụ đầy đủ, gây ra các vấn đề cho sự phát triển của thực vật.