Giải bài tập Sinh học lớp 11 Bài 12: Hô hấp ở thực vật
Bài giảng Sinh học 11 Bài 12: Hô hấp ở thực vật
Trả lời câu hỏi giữa bài
Trả lời câu hỏi 1 trang 51 SGK Sinh học: Quan sát hình 12.1 và trả lời các câu hỏi sau:
– Vì sao nước vôi trong ống nghiệm bên phải hình chứa hạt nảy mầm (hình 12.1 A) bị vẩn đục khi bơm hút hoạt động?
– Giọt nước màu trong ống mao dẫn di chuyển về phía trái (hình 12.1 B) có phải do hạt nảy mầm hô hấp hút O2 không, vì sao?
– Nhiệt kế trong hình (hình 12.1 C) chỉ nhiệt độ cao hơn nhiệt độ không khí bên ngoài hình chứng thực điều gì?
Phương pháp giả:
Các kết quả thí nghiệm đều chứng minh có sự hô hấp ở hạt nảy mầm.
Trả lời:
– Nước vôi trong hình Ca(OH)2 chứa hạt bị vẩn đục là kết tủa CaCO3 khi bơm hoạt động là do hạt đang nảy mầm thải ra CO2. Điều đó chứng tỏ rằng hạt đang nảy mầm hô hấp giải phóng ra CO2
– Đúng, giọt nước màu di chuyển sang phía bên trái chứng tỏ thể tích khí trong dụng cụ giảm vì ôxi đã được hạt đang nẩy mầm hô hấp hút.
– Nhiệt kế trong bình (hình 12.1C) chỉ nhiệt độ cao hơn nhiệt độ không khí bên ngoài chứng thực hô hấp giải phóng nhiệt.
Trả lời câu hỏi 2 trang 52 SGK Sinh học: Dựa vào hình 12.2, hãy cho biết có bao nhiêu phân tử ATP và phân tử axit piruvic được hình thành từ 1 phân tử glucozơ bị phân giải trong đường phân?
Trả lời:
Có 2 phân tử ATP và 2 phân tử axit piruvic được hình thành từ 1 phân tử glucôzơ bị phân giải trong đường phân.
Thực chất đường phân tạo ra 4 ATP nhưng do đã sử dụng 2 ATP để hoạt hóa ban đầu nên chỉ còn 2 ATP.
Trả lời câu hỏi 3 trang 52 SGK Sinh học: Dựa vào kiến thức Sinh học 10, hãy mô tả cấu tạo của ti thể là bào quan hô hấp hiếu khí.
Phương pháp giải:
Trả lời:
a) Hình dạng
– Ty thể thường có dạng hạt hoặc sợi.
– Ở trạng thái bình thường, ty thể có dạng hình trứng đường kính 0.5-2μm và dài 7-10μm.
– Ty thể có nhiều trong các tế bào tích cực chuyển hóa năng lượng: tế bào gan, tế bào cơ,….
b) Cấu trúc siêu vi
– Cấu tạo từ màng kép bản chất là màng lipoprotein bao lấy khối chất nền ở phía trong.
+ Màng ngoài không gấp khúc.
+ Màng trong gấp khúc tạo thành các mào (crista) do đó làm tăng bề mặt lên gấp 3 lần so với màng ngoài. Trên màng trong có: Protein vận chuyển, Các phức hợp của chuỗi chuyền electron, Phức hợp ATP-sintetaza có chức mang tổng hợp ATP.
– Xoang gian màng
+ Là khoảng giới hạn bởi màng trong và màng ngoài.
+ Là nơi trung chuyển các chất giữa màng trong và màng ngoài.
+ Chứa nhiều proton H+
– Chất nền ty thể chứa:
+ Enzim hô hấp tham gia chuyển hóa đường và các chất hữu cơ thành ATP.
+ Riboxom ty thể: tương tự riboxom của vi khuẩn.
+ ADN ty thể – mtADN: phân tử ADN vòng, dạng trần
+ Ion và các chất vô cơ, hữu cơ.
Trả lời câu hỏi 4 trang 52 SGK Sinh học: Dựa vào sơ đồ trên hình 12.2, hãy so sánh hiệu quả năng lượng của quá trình hô hấp hiếu khí và lên men.
Phương pháp giải:
So sánh lượng ATP tạo ra từ lên men và hô hấp hiếu khí.
Trả lời:
– Hiệu quả năng lượng của quá trình hô hâp hiếu khí khi phân giải 1 phân tử glucôzơ là 38 ATP.
– Hiệu quả năng lượng của quá trình lên men khi phân giải 1 phân tử glucôzơ là 2 ATP.
Vậy hô hấp hiếu khí hiệu quả hơn lên men 38/2 = 19 lần.
Trả lời câu hỏi 5 trang 53 SGK Sinh học: Dựa vào kiến thức về quang hợp và hô hấp, hãy chứng minh quang hợp là tiền đề cho hô hấp và ngược lại?
Phương pháp giải:
– Quang hợp ở thực vật là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng mắt trời đã được diệp lục hấp thụ để tổng hợp cacbohidrat và giải phóng khí oxi từ khí cacbonic và nước.
– Hô hấp là quá trình oxi hóa sinh học của tế bào sống. Trong đó, các phân tử hữu cơ bị oxi hóa đến CO2 và H2O, đồng thời năng lượng được giải phóng và một phần năng lượng đó được tích lũy trong ATP
Trả lời:
Sản phẩm của quang hợp (C6H12O6 và O2) là nguyên liệu của hô hấp và chất ôxi hóa trong hô hấp.
Ngược lại, sản phẩm của hô hấp là CO2 và H2O lại là chất xuất phát để tổng hợp nên C6H12O6 và giải phóng ra ôxi trong quang hợp.
→ Quang hợp là tiền đề cho hô hấp và ngược lại
Trả lời câu hỏi 6 trang 54 SGK Sinh học: Dựa vào kiến thức về hô hấp đã học ở phần trên hãy nêu vai trò của ôxi đối với hô hấp của cây.
Trả lời:
Có ôxi mới có hô hấp hiếu khí. Hô hấp hiếu khí bảo đảm cho quá trình phân giải hoàn toàn nguyên liệu hô hấp giải phóng ra CO2 và nước, tích lũy nhiều năng lượng hơn so với phân giải kị khí.
Trả lời câu hỏi 1 trang 54 SGK Sinh học: Dựa vào kiến thức về hô hấp, mối quan hệ giữa hô hấp và môi trường, hãy nêu một số hiện pháp bảo quản nông phẩm.
Phương pháp giải:
Hô hấp chịu ảnh hưởng của môi trường và điều chỉnh các yếu tố môi trường là biện pháp bảo quản nông phẩm.
Trả lời:
Dựa vào kiến thức về hô hấp và mối quan hệ giữa hô hấp và môi trường người ta đã áp dụng các biện pháp bảo quản nhằm ngăn chặn các yếu tố bất lợi cho hoạt động hô hấp cụ thể
+ Làm giảm lượng nước: phơi khô, sấy khô. VD: Trước khi đưa hạt vào kho, hạt được phơi khô với độ ẩm khoảng 13 – 16°C tùy theo từng loại hạt.
+ Làm giảm nhiệt độ: để nông sản nơi thoáng mát, bảo quản trong tủ lạnh kho lạnh. VD: khoai tây ở 4°C, cải bắp ở 1°C, cam chanh ở 6°C, các loại rau khác là 3 – 7°C.
+ Tăng nồng độ CO2 gây ức chế quang hợp: bơm CO2 vào buồng, kho bảo quản
Câu hỏi và bài tập (trang 55 SGK Sinh học 11)
Câu 1 trang 55 SGK Sinh học 11: Hô hấp ở cây xanh là gì?
Trả lời:
Hô hấp là quá trình ôxi hóa sinh học của tế bào sống trong đó các chất hữu cơ bị ôxi hóa thành CO2, H2O đồng thời giải phóng năng lượng.
Phương trình hô hấp tổng quát:
C6H12O6+ 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Năng lượng (Nhiệt + ATP)
Câu 2 trang 55 SGK Sinh học 11: Hô hấp hiếu khí có ưu thế gì so với hô hấp kị khí?
Phương pháp giải:
So sánh năng lượng được tạo ra ở hai kiểu hô hấp.
Trả lời:
– Phân giải 1 phân tử glucôzơ theo con đường hô hấp hiếu khí tạo ra 38 ATP.
– Phân giải 1 phân tử glucôzơ theo con đường hô hấp kị khí tạo ra 2 ATP.
Vậy hô hấp hiếu khí hiệu quả hơn lên men 38/2 = 19 lần.
Câu 3 trang 55 SGK Sinh học 11: Trong những trường hợp nào thì diễn ra hô hấp kị khí ở cơ thể thực vật? Cho ví dụ?
Phương pháp giải:
Hô hấp kị khí và hô hấp hiếu khí phân biệt nhau ở việc có hay không có sử dụng khí ôxi.
Trả lời:
Trong điều kiện môi trường thiếu ôxi thì diễn ra quá trình hô hấp kị khí ở thực vật.
Ví dụ: cây bị ngập úng dẫn đến hiện tượng đất bị thiếu khí ôxi, rễ cây không thể hô hấp kị khí nên không đủ cung cấp năng lượng cho quá trình sinh trưởng của rễ, các chất độc hại đối với tế bào lông hút dẫn đến hiện tượng lông hút chết → cây mất cân bằng nước và cây bị chết.
Hoặc khi ngâm hạt vào nước hạt no nước nhưng không lấy được ôxi nên quá trình phân giải các chất dự trữ trong hạt diễn ra, tạo điều kiện để hạt được nảy mầm.
Câu 4 trang 55 SGK Sinh học 11: Hãy khái quát những ảnh hưởng của môi trường đối với hô hấp của cây xanh?
Phương pháp giải:
Hô hấp chịu ảnh hưởng của môi trường: nhiệt độ, nước, ôxi, CO2…
Trả lời:
Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hô hấp của thực vật:
– Nhiệt độ: Hô hấp bao gồm các phản ứng hóa học với sự xúc tác của các enzim mà enzim phụ thuộc lớn và nhiệt độ, do đó phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ.
– Nước: Nước là dung môi, là môi trường cho các phản ứng hóa học xảy ra, nước tham gia trực tiếp vào quá trình oxi hóa nguyên liệu hô hấp. Vì vậy, nước trong cây liên quan trực tiếp đến cường độ hô hấp.
– Ôxi: Ôxi tham gia trực tiếp vào việc ôxi hóa các chất hữu cơ và là chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi truyền điện tử. Thiếu ôxi cây chuyển sang phân giải kị khí rất bất lợi cho cơ thể cây.
– CO2: CO2 trong môi trường với hàm lượng cao làm cho hô hấp của cây bị ức chế.
→ Sự hô hấp của cây xanh phụ thuộc chặt chẽ vào môi trường.
Lý thuyết Bài 12. Hô hấp ở thực vật
I. KHÁI QUÁT VỀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT
1. Định nghĩa
Hô hấp ở thực vật là quá trình oxi hóa sinh học của của tế bào sống, trong đó các phân tử hữu cơ bị oxi hóa đến CO2 và H2O, đồng thời giải phóng năng lượng và một phần năng lượng đó được tích luỹ trong ATP.
– Thực vật không có cơ quan hô hấp chuyên trách. Hô hấp diễn ra trong mọi cơ quan của cơ thể thực vật, đặc biệt là các cơ quan đang có các hoạt động sinh lí mạnh như hạt đang nảy mầm, hoa và quả đang sinh trưởng.
– Bào quan thực hiện chức năng hô hấp chính là ti thể.
Phương trình tổng quát: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + năng lượng (nhiệt + ATP)
2. Vai trò của hô hấp đối với cơ thể thực vật
– Năng lượng nhiệt được thải ra cần thiết để duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các phản ứng sinh hóa của cơ thể, giúp các hoạt động sống diễn ra bình thường.
– Năng lượng được tích luỹ trong ATP được dùng để: tham gia các phản ứng sinh hóa, vận chuyển vật chất trong cây, sinh trưởng, tổng hợp chất hữu cơ, sửa chữa những hư hại của tế bào …
– Tạo ra nhiều sản phẩm trung gian là nguyên liệu cho quá trình tổng hợp nhiều chất khác trong cơ thể.
II. CON ĐƯỜNG HÔ HẤP Ở THỰC VẬT
1. Phân giải hiếu khí (đường phân và hô hấp hiếu khí)
– Xảy ra mạnh trong các mô, cơ quan đang hoạt động sinh lí mạnh như: hạt đang nẩy mầm, hoa đang nở… khi có đủ oxi.
* Đường phân:
Diễn ra ở tế bào chất.
1 Glucozo → 2 Axit piruvic + 2ATP + 2NADH
* Hô hấp hiếu khí diễn ra trong chất nền của ti thể gồm 2 quá trình:
2 Axit piruvic → 6CO2 + 2ATP + 8NADH + 2FADH2
- Chu trình Crep: diễn ra trong chất nền của ti thể, khi có oxi, axit piruvic từ tế bào chất vào ti thể, chuyển hoá theo chu trình Crep và bị oxi hoá hoàn toàn.
- Chuỗi truyền electron: diễn ra ở màng trong ti thể, hidro tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyển đến chuỗi truyền electron đến oxi để tạo ra nước.
– Kết quả: Từ 1 phân tử glucozơ qua phân giải hiếu khí giải phóng ra 36 hoặc 38 ATP (tùy tài liệu) và nhiệt lượng.
2. Phân giải kị khí (đường phân và lên men)
– Xảy ra khi rễ bị ngập úng, hạt bị ngâm vào nước, hay cây ở trong điều kiện thiếu oxi.
– Diễn ra ở tế bào chất gồm 2 quá trình:
- Đường phân: Là quá trình phân giải Glucozo đến axit piruvic.
- Lên men: axit piruvic lên men tạo thành rượu etilic và CO2 hoặc tạo thành axit lactic.
– Kết quả: Từ 1 phân tử glucozo qua phân giải kị khí giải phóng 2 phân tử ATP.