Giải bài tập Sinh học lớp 11 Bài 3: Thoát hơi nước
Bài giảng Sinh học 11 Bài 3: Thoát hơi nước
Trả lời câu hỏi giữa bài
Trả lời câu hỏi trang 17 SGK Sinh học 11: Bảng 3. Kết quả thực nghiệm của Garô
|
Tên cây |
Mặt lá |
Số lượng khí khổng/mm2 |
Thoát hơi nước (mg/24 h) |
|
Cây thược dược (Dahlia variabilis) |
– Mặt trên |
22 |
500 |
|
– Mặt dưới |
30 |
600 |
|
|
Cây đoạn (Tilia sp) |
– Mặt trên |
0 |
200 |
|
– Mặt dưới |
60 |
490 |
|
|
Cây thường xuân (Hedera helix) |
– Mặt trên |
0 |
0 |
|
– Mặt dưới |
80 |
180 |
Đọc bảng 3 và trả lời các câu hỏi sau:
+ Những số liệu nào trong bảng cho phép khẳng định rằng, số lượng khí khổng có vai trò quan trọng trong sự thoát hơi nước của lá cây?
+ Vì sao mặt trên của lá cây đoạn không có khí khổng nhưng vẫn có sự thoát hơi nước?
– Dựa vào các số liệu trong bảng 3, hình 3.3 và những điều vừa nêu, hãy cho biết những cấu trúc nào tham gia vào quá trình thoát hơi nước ở lá.
Trả lời:
+ Số liệu về số lượng khí khổng/mm2 ở mặt trên và mặt dưới với cường độ thoát hơi nước mg/24 giờ của mỗi mặt lá: mặt dưới có nhiều khí khổng hơn mặt trên, ở cả ba loài cây cường độ thoát hơn nước của mặt dưới cao hơn mặt trên.
→ Tốc độ thoát hơi nước tỉ lệ với số lượng khí khổng phân bố trên bề mặt lá.
+ Mặt trên của cây đoạn không có khí khổng nhưng vẫn có thoát hơi nước chứng thực rằng quá trình thoát hơi nước có thể xảy ra không qua con đường khí khổng. Bởi vì, hơi nước có thể khuếch tán qua lớp biểu bì của lá khi nó chưa bị lớp cutin dày che phủ, gọi là thoát hơi nước qua cutin.
– Cấu trúc tham gia vào quá trình thoát hơi nước ở lá là khí khổng và cutin.
Câu hỏi và bài tập (trang 19 SGK Sinh học 11)
Bài 1 trang 19 SGK Sinh học 11: Vì sao dưới bóng cây mát hơn dưới mái che bằng vật liệu xây dựng?
Phương pháp giải:
Cây xanh có quá trình làm giảm nhiệt độ xung quanh
Trả lời:
Dưới bóng cây mát hơn dưới mái che bằng vật liệu xây dựng vì:
– Khoảng 90% lượng nước mà cây hút được đều thoát ra ngoài môi trường, và phần lớn thoát ra qua khí khổng ở lá, việc này làm cho phía dưới tán cây, nhiệt độ thường thấp hơn khoảng 6-10 độ C so với môi trường, người dưới gốc cây sẽ thấy mát hơn.
– Cùng với quá trình khí khổng mở ra để thoát hơi nước thì O2 cũng được khuếch tán ra môi trường và CO2 cũng được lá hấp thu. Việc có nhiều O2 và ít CO2 xung quanh sẽ khiến cho người đứng dưới tán cây dễ chịu hơn.
– Các mái che bằng vật liệu xây dựng không thể làm được hai điều trên, ngoài ra chúng còn hấp thu nhiệt độ môi trường và khó giải phóng nhiệt. Vì vậy người đứng dưới mái che sẽ luôn cảm thấy nóng hơn so với khi đứng dưới bóng cây.
Bài 2 trang 19 SGK Sinh học 11: Cây trong vườn và cây trên đồi, cây nào có cường độ thoát hơi nước qua cutin mạnh hơn ?
Phương pháp giải:
So sánh các điều kiện ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm trong vườn và trên đồi. Cây sống ở môi trường nào thì chúng sẽ có các đặc điểm thích nghi với môi trường đó.
Trả lời:
So với cây ở trên đồi, thì cây trong vườn có cường độ thoát hơi nước qua cutin mạnh hơn. Vì:
– Cây ở trong vườn được sống trong môi trường có nhiều nước hơn cây ở trên đồi, do vậy chúng có khả năng lấy được nhiều nước hơn (được tưới thường xuyên, được chăm sóc nhiều hơn, và độ dốc của vườn cũng thường thấp hơn so với độ dốc của sườn đồi) vì vậy lượng nước được thoát ra cũng nhiều hơn.
– Ngược lại cây trên đồi được sống trong điều kiện ít được chăm sóc và tưới nước, môi trường nhiều gió và nhiều nắng hơn → chúng thích nghi với điều kiện sống khô hạn, lá cây hình thành lớp cutin dày hơn để hạn chế sự thoát hơi nước qua cutin .
Bài 3 trang 19 SGK Sinh học 11: Tác nhân chủ yếu nào điều tiết độ mở của khí khổng?
Phương pháp giải:
Mỗi khí khổng được cấu tạo bởi 2 tế bào hình hạt đậu. Mỗi tế bào hạt đậu có thành phía trong dày hơn, thành phía ngoài mỏng hơn. Hai tế bào có thành dày quay vào nhau.
Trả lời:
Tác nhân chủ yếu điều tiết độ mở khí khổng là hàm lượng nước trong tế bào khí khổng. Vì:
– Khi no nước, vách mỏng của tế bào khí khổng căng phồng làm cho vách dày cong theo, lỗ khí mở ra, hơi nước thoát ra.
– Khi mất nước, vách mỏng hết căng và vách dày uốn thẳng lại làm lỗ khí đóng lại, hơi nước không thể thoát ra.
Lý thuyết Bài 3. Thoát hơi nước
I. VAI TRÒ CỦA QUÁ TRÌNH THOÁT HƠI NƯỚC
Khái niệm: Thoát hơi nước là sự mất nước từ bề mặt lá chủ yếu qua hệ thống khí khổng và một phần từ thân, cành.
– Nhờ có thoát hơi nước ở lá, nước được cung cấp tới từng tế bào của cây.
– Thoát hơi nước là động lực đầu trên của dòng mạch gỗ giúp vận chuyển nước và các ion khoáng từ rễ lên lá và đến các bộ phận khác của cây, tạo môi trường liên kết các bộ phận của cây; tạo độ cứng cho thực vật thân thảo.
– Thoát hơi nước có tác dụng hạ nhiệt độ của lá vào những ngày nắng nóng đảm bảo cho các quá trình sinh lý xảy ra bình thường.
– Thoát hơi nước giúp cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá cần cho quang hợp.
II. THOÁT HƠI NƯỚC QUA LÁ
1. Lá là cơ quan thoát hơi nước
– Lá có cấu tạo thích nghi với chức năng thoát hơi nước:
Khí khổng gồm:
+ 2 tế bào hình hạt đậu nằm cạnh nhau tạo thành lỗ khí, trong các tế bào này chứa hạt lục lạp, nhân và ti thể.
+ Thành bên trong của tế bào dày hơn thành bên ngoài của tế bào.
+ Số lượng khí khổng ở mặt dưới của lá thường nhiều hơn ở mặt trên của lá
Lớp cutin
+ Có nguồn gốc từ lớp tế bào biểu bì của lá tiết ra, bao phủ bề mặt là trừ khí khổng
+ Độ dày của lớp cutin phụ thuộc vào từng loại cây và độ tuổi sinh lý của lá cây (lá non có lớp cutin mỏng hơn lá già)
2. Hai con đường thoát hơi nước: qua khí khổng và qua lớp cutin
a. Thoát hơi nước qua khí khổng (chủ yếu)
– Đặc điểm: vận tốc lớn và được điều chỉnh bằng việc đóng mở khí khổng.
– Cơ chế điều chỉnh thoát hơi nước: Nước thoát ra khỏi lá chủ yếu qua khí khổng vì vậy cơ chế điều chỉnh quá trình thoát hơi nước chính là cơ chế điều chỉnh sự đóng- mở khí khổng:
+ Khi no nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra làm cho thành dày cong theo → khí khổng mở. (Hình a)
+ Khi mất nước, thành mỏng hết căng và thành dày duỗi thẳng → khí khổng đóng lại. Khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn. (Hình b)
b. Thoát hơi nước qua lớp cutin
– Đặc điểm: vận tốc nhỏ và không được điều chỉnh
– Cơ chế thoát hơi nước qua cutin:
+ Hơi nước khuếch tán từ khoảng gian bào của thịt lá qua lớp cutin để ra ngoài.
+ Trợ lực khuếch tán qua cutin rất lớn và phụ thuộc vào độ dày và độ chặt của lớp cutin
+ Lớp cutin càng dày thì sự khuếch tán qua cutin càng nhỏ và ngược lại.
III. CÁC TÁC NHÂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THOÁT HƠI NƯỚC
– Các tác nhân từ môi trường ảnh hưởng đến độ mở khí khổng sẽ ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước:
+ Nước: điều kiện cung cấp nước càng cao sự hấp thụ nước càng mạnh, thoát hơi nước càng thuận lợi và độ ẩm không khí thấp dẫn tới thoát hơi nước càng mạnh.
+ Ánh sáng: khí khổng mở khi cây được chiếu sáng → tăng tốc độ thoát hơi nước. Độ mở của khí khổng tăng từ sáng đến trưa và nhỏ nhất lúc chiều tối. ban đêm khí khổng vẫn hé mở.
+ Nhiệt độ: ảnh hưởng đến hoạt động hô hấp của rễ → rễ hấp thụ nhiều nước → thoát hơi nước nhiều
+ Ion khoáng: Các ion khoáng ảnh hưởng đến hàm lượng nước trong tế bào khí khổng → gây điều tiết độ mở của khí khổng (Ví dụ: ion K+ làm tăng lượng nước trong tế bào khí khổng, tăng độ mở của khí khổng dẫn đến thoát hơi nước.)