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:

Dinh dưỡng ở thực vật là quá trình hấp thụ nước, chất khoáng và đồng hóa chúng thành chất sống cho cơ thể thực vật.

Câu 2. Các vai trò của nước đối với thực vật là?

Trả lời:

- Là thành phần cấu tạo của tế bào.

- Là dung môi hòa tan các chất, tham gia vào quá trình vận chuyển các chất trong cây.

- Là nguyên liệu, môi trường của các phản ứng hóa sinh.

- Điều hòa nhiệt độ cơ thể thực vật.

Câu 3. Các vai trò của chất khoáng đối với cơ thể thực vật là?

Trả lời:                            

- Cấu trúc nên các thành phần của tế bào.

- Điều tiết các quá trình sinh lý.

2. THÔNG HIỂU (6 câu)

Câu 1. Hãy phân tích cấu tạo của bộ rễ ở thực vật phù hợp cho việc hút nước và chất khoáng?

Trả lời:

Cấu tạo của rễ bao gồm Miền trưởng thành, miền hút có nhiều lông hút, miền sinh trưởng, miền chóp rễ.

- Nước được rễ hấp thu theo cơ chế thẩm thấu, dịch tế bào biểu bì lông hút của rễ có nồng độ chất tan cao hơn so với dịch trong đất, nên nước sẽ di chuyển từ đất vào tế vào lông hút.

- Sợi rễ nhỏ, giúp tăng diện tích tiếp xúc với đất và cải thiện khả năng hấp thụ nước và chất khoáng.

- Bìa rễ là lớp vỏ bên ngoài của bộ rễ. Bìa rễ giúp bảo vệ bộ rễ khỏi các tác nhân gây hại như vi khuẩn, nấm mốc và các chất độc hại có thể có trong đất.

Câu 2. Hãy trình bày sự khác biệt giữa hai dòng mạch gỗ và mạch rây?

Trả lời:

Hai dòng mạch gỗ và mạch rây đều là những phần chính của thân cây và có vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng và phát triển của cây. Tuy nhiên, chúng có sự khác biệt như sau

- Cấu trúc vật lý - Mạch gỗ là một phần của phloem, tạo ra lớp mô vữa nằm giữa vỏ cây và lõi cây, còn mạch rây là phần của xylem, nằm trong lõi cây.

- Chức năng - Mạch gỗ chịu trách nhiệm chuyển chất dinh dưỡng và nước từ rễ đến các bộ phận khác của cây. Mạch rây chịu trách nhiệm vận chuyển chất dinh dưỡng (chẳng hạn như sản phẩm của quang hợp) từ các bộ phận khác của cây đến lõi cây.

- Cấu trúc mô tế bào - Mạch gỗ chứa các tế bào chết, tạo ra các khe hở giúp dòng chất lỏng dễ dàng đi qua. Mạch rây thường không có các khe hở và có các tế bào sống.

- Vị trí - Mạch gỗ thường nằm sát với vỏ cây trong khi mạch rây nằm sâu trong lõi cây.

Câu 3. Tại sao thoát hơi nước ở lá lại quan trọng đối với cây?

Trả lời:

Thoát hơi nước ở lá quan trọng vì

- Thoát hơi nước ở lá tạo ra sức hút làm cho nước và muối khoáng hòa tan vận chuyển được từ rễ lên lá.

- Làm cho lá được dịu mát, cây khỏi bị ánh nắng và nhiệt độ cao đốt nóng.

Câu 4. Hãy nêu những vai trò của Nitrogen đối với dinh dưỡng của cây?

Trả lời:

- Vai trò cấu trúc – Nitrogen là thành phần của các hợp chất hữu cơ quan trọng như protein, nucleic acid, diệp lục,…

- Vai trò điều tiết – Nitrogen tham gia cấu tạo nên enzyme, các hormone thực vật,… qua đó điều tiết quá trình sinh trưởng, phát triển ở thực vật.

Câu 5. Hãy trình bày về quá trình biến đổi nitrat ở thực vật?

Trả lời:

Các bước chính của quá trình biến đổi nitrat ở thực vật như sau:

- Hấp thụ - Nitrat được hấp thụ từ đất vào bộ rễ của cây thông qua quá trình osmosis. Nitrat được vận chuyển từ bề mặt rễ đến các tế bào thực vật thông qua các kênh ion nitrat.

- Khử nitrat - Sau khi hấp thụ, nitrat sẽ được khử để tạo ra ion amoniac (NH₄⁺) thông qua quá trình nitrat khử do vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter. Quá trình này diễn ra ở lớp đất trên cùng, nơi có nhiều khí oxy hơn.

- Chuyển hóa - Ion amoniac được chuyển hóa thành các hợp chất amino axit thông qua quá trình assimilation.

- Phân giải - Các hợp chất amino axit được phân giải thành các thành phần của protein và chất độn khác thông qua quá trình catabolism.

Câu 6. Nêu ảnh hưởng của các nhân tố đến hoạt động trao đổi nước và dinh dưỡng khoáng đối với thực vật?

Trả lời:

- Ánh sáng - Giúp chúng tạo ra glucose và oxy từ nước và khí carbon dioxide. Ngoài ra, ánh sáng cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ nước và dinh dưỡng khoáng của cây.

- Nhiệt độ - Nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ nước và dinh dưỡng khoáng của cây.

- Độ ẩm - Độ ẩm của môi trường cũng ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ nước của cây.

- pH đất - pH đất có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các enzym liên quan đến quá trình trao đổi dinh dưỡng khoáng của cây.

- Độ mặn của đất - Độ mặn của đất có thể ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ nước và dinh dưỡng khoáng của cây.

3. VẬN DỤNG (7 câu)

Câu 1. Tại sao khi đánh cây đi trồng ở nơi khác người ta phải chọn ngày râm mát và tỉa bớt lá hoặc cắt ngắn ngọn?

Trả lời:

Khi đánh cây bộ rễ bị tổn thương, lúc mới trồng rễ chưa hồi phục nên chưa thể hút nước đế bù vào lượng nước vẫn bị thoát qua lá. Lúc đó nếu để nhiều lá, cây bị mất quá nhiều nước sẽ héo và rất dễ chết. Vì vậy, khi đánh cây đi trồng nơi khác, người ta phải chọn ngày râm mát, phải tiả bớt lá hoặc cắt bớt ngọn nhằm giảm bớt sự mất nước do thoát hơi qua lá.

Câu 2. Hãy mô tả một thí nghiệm chứng minh có sự thoát hơi nước qua lá?

Trả lời:

Lấy 2 chậu cây, 1 chậu có lá và 1 chậu không có lá. Chùm túi nilông lên cả hai chậu. Sau một thời gian thì thấy ở chậu cây có lá xuất hiện hơi nước trong túi nilông. còn chậu không có lá thì không có hiện tượng.

Vậy, chứng tỏ cây thoát hơi nước qua lá.

Câu 3. 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. 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 6. 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 7. Qua những đêm ẩm ướt, vào buổi sáng thường có những giọt nước xuất hiện trên đầu tận cùng của lá, hãy giải thích hiện tượng đó bằng kiến thức sinh học?

Trả lời:

Ban đêm cây hút nhiều nước, nước được vận chuyển theo mạch gỗ lên trên lá và thoát ra ngoài nhưng qua những đêm ẩm ướt, độ ẩm của không khí tương đối cao làm bão hòa hơi nước không thể hình thành hơi nước để thoát vào không khí như ban ngày được. Do đó có hiện tượng nước ứ đọng ở tận đầu cuối của lá, nơi có khí khổng. Hơn nữa, các phân tử nước liên kết với nhau tạo nên sức căng bề mặt và hình thành lên các giọt nước treo ở đầu tận cùng của lá.

4. VẬN DỤNG CAO (3 câu)

Câu 1. Một cây xanh A có chiều cao 10m và đường kính thân cây là 30cm. Tính toán khối lượng oxi mà cây A thải ra trong một năm?

Trả lời:

- Ta biết rằng diện tích bề mặt lá của cây phụ thuộc vào diện tích đáy của thân cây. Ta sử dụng công thức tính diện tích đáy hình tròn: (π × (0,15)²) = 0.07065 m²

- Diện tích bề mặt lá của cây theo tỷ lệ 1:10, tức là diện tích bề mặt lá của cây A là:

0,07065 × 10 = 0.7065 m²

- Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, một cây xanh có thể sản xuất 5 - 10g O₂ trong một giờ. Do đó, ta sẽ tính toán lượng khí O₂ được thải ra mỗi giây trên cơ sở đó.

+ Số giờ trong một năm = 365 × 24 = 8760 giờ

+ Sản lượng O₂ của cây xanh trong một giờ = (5 + 10) / 2 = 7,5g

+ Lượng O₂ thải ra trong một năm = 7,5 × 8760 = 65700g

+ Lượng O₂ thải ra mỗi giây = 65700 / (8760 × 3600) = 0,002g/s

- Do cây A thải ra 0,002g O₂ mỗi giây, nên khối lượng O₂ thải ra của cây A trong một năm là: 0,002 × 8760 × 3600 = 63,072kg

Câu 2. Nêu các dạng nước trong đất và cây hấp thụ dạng nước nào?

Trả lời:

– Các dạng nước tự do trong đất gồm có nước mao dẫn và nước hấp dẫn.

+ Nước hấp dẫn là dạng nước chứa đầy trong các khoảng trống của các phần tử đất, chúng tự do di động trong đất và cây có thể hấp thụ được

+ Nước mao dẫn là nước chứa trong các ống mao dẫn của đất và bị các phần tử đất giữ lại, đây là dạng nước chủ yếu và rất có ý nghĩa sinh học với cây được cây hút thường xuyên trong đời sống của mình.

– Các dạng nước liên kết trong đất gồm nước liên kết yếu và nước liên kết chặt.

+ Nước màng bao quanh các hạt đất tích điện gồm lớp nước bám sát bề mặt hạt đất và lớp nước ở phía xa bề mặt hạt đất, trong đó lớp nước ở phía ngoài xa hạt đất có lực liên kết yếu nên rất linh động và cây có thể dễ dàng hấp thụ được – đó là dạng nước liên kết yếu.

+ Nước liên kết chặt là dạng nước bị các hạt keo đất giữ với lực liên kết mạnh nên cây khó hấp thụ.

Câu 3. Nêu vị trí và vai trò của vòng đai Caspari?

Trả lời:

- Vị trí - Đai Caspari là vùng đai chạy quanh thành các tế bào nội bì (Giữa phần vỏ và phần trung trụ), chủ yếu ở rễ, làm cho toàn bộ chiều dày của thành sơ cấp thấm suberin và/hoặc thấm lignin khiến cho thành các tế bào này không thấm nước và chất khoáng hoà tan, khi chúng được hấp thụ vào cây theo con đường vô bào.

- Vai trò - Chặn cuối còn đường gian bào, là cơ quan kiểm dịch chọn lọc các chất, loại bỏ chất đôc trước khi cho dòng vât chất chảy vào mạch dẫn.