Giải sinh học 11 sách cánh diều bài 4 Quang hợp ở thực vật

Hướng dẫn học môn Sinh học 11 sách mới Cánh diều. Dưới đây là lời giải chi tiết bài 4 Quang hợp ở thực vật. Từng bài tập được giải chi tiết, rõ ràng, dễ hiểu. Hi vọng, hocthoi.net sẽ hỗ trợ các em trong quá trình học tập, giúp các em ngày càng tiến bộ hơn.

MỞ ĐẦU

Quang hợp ở thực vật có vai trò gì đối với thực vật và với các sinh vật khác trên Trái Đất? Có phải quá trình quang hợp ở các cây trong hình 4.1 đều diễn ra theo cơ chế giống nhau?

Lời giải:

- Vai trò của quang hợp ở thực vật đối với thực vật: Quang hợp tạo ra các phân tử đường. Một phần hợp chất carbon tạo ra từ quá trình quang hợp được sử dụng để cung cấp năng lượng cho thực vật thông qua quá trình hô hấp tế bào, phần còn lại được sử dụng để tổng hợp các hợp chất hữu cơ tham gia kiến tạo đồng thời dự trữ năng lượng cho tế bào và cơ thể thực vật.

- Vai trò của quang hợp ở thực vật đối với các sinh vật khác trên Trái Đất: Quang hợp giải phóng O2 cung cấp dưỡng khí cho nhiều sinh vật trên Trái Đất, tạo ra chất hữu cơ cung cấp nguyên liệu và năng lượng cho các sinh vật khác.

- Cơ chế của quá trình quang hợp ở các cây trong hình trên không giống nhau. Cụ thể: Pha sáng có diễn biến giống nhau ở tất cả các cây trên. Còn ở pha tối (pha đồng hóa CO2), lúa nước (a) thực hiện theo chu trình C3, mía (b) thực hiện theo chu trình C4 và thanh long (c) thực hiện theo chu trình CAM.

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

I. KHÁI QUÁT VỀ QUANG HỢP Ở THỰC VẬT

Dựa vào phương trình tổng quát, hãy nêu bản chất của quá trình quang hợp ở thực vật.

Lời giải:

Bản chất của quá trình quang hợp ở thực vật: Quang hợp ở thực vật là quá trình lục lạp hấp thụ và sử dụng năng lượng ánh sáng để chuyển hóa CO2 và H2O thành hợp chất hữu cơ (C6H12O6) đồng thời giải phóng O2.

II. QUÁ TRÌNH QUANG HỢP Ở THỰC VẬT

Câu 1: Cho biết nguyên liệu và sản phẩm của pha sáng

Lời giải:

- Nguyên liệu của pha sáng: H2O, NADP+, ADP, Pi, năng lượng ánh sáng.

- Sản phẩm của pha sáng: O2, ATP và NADPH.

Câu 2: Phân chia thực vật thành các nhóm C3, C4 và CAM dựa trên cơ sở khoa học nào?

Lời giải:

Phân chia thực vật thành các nhóm C3, C4 và CAM dựa trên cơ sở khoa học về những điểm khác nhau trong diễn biến pha tối của quá trình quang hợp:

- Nhóm thực vật C3 cố định CO2 bằng chu trình Calvin, có sản phẩm ổn định đầu tiên khi cố định CO2 là hợp chất có 3 carbon (3 – Phosphoglycerate).

- Nhóm thực vật C4 cố định CO2 bằng con đường C4 (hai giai đoạn đều diễn ra vào ban ngày trên 2 loại tế bào khác nhau), có sản phẩm ổn định đầu tiên khi cố định CO2 là hợp chất 4 carbon (oxaloacetate).

- Nhóm thực vật CAM cố định CO2 bằng con đường CAM (gồm hai giai đoạn giống con đường C4 nhưng diễn ra trên cùng một tế bào ở hai thời điểm khác nhau), được đặt tên theo họ thực vật mà cơ chế này lần đầu tiên được phát hiện ra là họ Crassulacean.

III. VAI TRÒ CỦA QUANG HỢP Ở THỰC VẬT

Giải thích vì sao quang hợp có vai trò quyết định đến năng suất cây trồng?

Lời giải:

Quang hợp có vai trò quyết định đến năng suất cây trồng vì: Quang hợp tạo ra hợp chất hữu cơ – nguyên liệu để cung cấp, dự trữ năng lượng và kiến tạo nên cơ thể thực vật. Khoảng 90 – 95% tổng khối lượng vật chất khô của tế bào và cơ thể thực vật chính là các hợp chất hữu cơ. Chính vì vậy, quang hợp là nhân tố quyết định năng suất cây trồng, hiệu quả của quá trình quang hợp sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cây trồng.

IV. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUANG HỢP Ở THỰC VẬT

Câu 1: Phân tích ảnh hưởng của ánh sáng tới hiệu quả quang hợp.

Lời giải:

Ảnh hưởng của ánh sáng tới hiệu quả quang hợp:

- Ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến quá trình quang hợp: Ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến phản ứng phân li nước và mức độ kích thích của các phân tử diệp lục, ảnh hưởng đến sự đóng mở của khí khổng nên gián tiếp làm ảnh hưởng đến hàm lượng CO2 trong tế bào.

- Cường độ ánh sáng, thành phần quang phổ và thời gian chiếu sáng đều ảnh hưởng đến quá trình quang hợp ở thực vật: Hiệu quả của quang hợp tăng khi tăng cường độ ánh sáng và đạt giá trị cực đại ở điểm bão hòa ánh sáng; vượt qua điểm bão hòa ánh sáng, cường độ quang hợp không tăng mà có thể bị giảm. Ánh sáng đỏ và xanh tím giúp tăng hiệu quả quang hợp. Thời gian chiếu sáng khoảng 10 – 12 giờ/ngày thường phù hợp với đa số thực vật.

Câu 2: Phân tích mối quan hệ giữa nồng độ CO2 và cường độ quang hợp. Điểm bù CO2 được xác định như thế nào?

Lời giải:

- Mối quan hệ giữa nồng độ CO2 và cường độ quang hợp: Nồng độ CO2 thấp nhất mà cây quang hợp được là khoảng 0,008 – 0,01 %. Khi tăng nồng độ CO2 thì cường độ quang hợp cũng tăng tỉ lệ thuận, sau đó tăng chậm cho tới khi đến giá trị bão hòa (nồng độ CO2 khoảng 0,06 – 0,1 %).

- Điểm bù CO2 được xác định là nồng độ CO2 mà tại đó lượng CO2 sử dụng cho quá trình quang hợp tương đương với lượng CO2 tạo ra trong quá trình hô hấp.

Câu 3: Phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình quang hợp.

Lời giải:

Ảnh hưởng của ánh sáng tới hiệu quả quang hợp:

Câu 4: Nêu các biện pháp kĩ thuật và công nghệ nâng cao năng suất cây trồng dựa trên cơ sở cải tạo điều kiện môi trường sống.

Lời giải:

Một số biện pháp kĩ thuật và công nghệ nâng cao năng suất cây trồng dựa trên cơ sở cải tạo điều kiện môi trường sống:

- Bón phân hợp lí: làm tăng sự phát triển của bộ lá, nâng cao hiệu suất quang hợp; thúc đẩy quá trình vận chuyển sản phẩm đồng hóa về cơ quan dự trữ, làm tăng năng suất.

- Tưới nước hợp lí: Cung cấp nước đầy đủ, đặc biệt là khi cây bắt đầu chuyển sang giai đoạn sinh sản sẽ quyết định đến sự vận chuyển vật chất trong cây về cơ quan dự trữ. Đồng thời, nước cũng là nguyên liệu của quá trình quang hợp nên cung cấp đủ nước làm tăng hiệu quả quang hợp, từ đó làm tăng năng suất cây trồng.

- Tăng cường nguồn sáng: Khi cần thiết có thể chiếu sáng bổ sung và sử dụng nguồn sáng có bước sóng phù hợp với từng loại cây trồng.

- Ngoài ra, ủ ấm hoặc chống nóng cho cây trồng, xới đất tạo độ thoáng khí, diệt cỏ dại,… cũng là những biện pháp kĩ thuật giúp cải tạo môi trưởng để tăng năng suất cây trồng.

V. THỰC HÀNH

1. Quan sát được lục lạp trong tế bào thực vật

Báo cáo

Học sinh trình bày (hình vẽ hoặc ảnh chụp) và giải thích các kết quả thu được.

Lời giải:

Học sinh trình bày (hình vẽ hoặc ảnh chụp) và giải thích các kết quả thu được.

2. Nhận biết, tách chiết các sắc tố trong lá cây

Báo cáo

Học sinh trình bày các kết quả thu được trên từng loại lá và cho nhận xét về màu sắc của các dịch lọc và miếng giấy lọc thu được ở các mẫu thí nghiệm và mẫu đối chứng

Lời giải:

Kết quả và thảo luận: Miếng giấy lọc ở cốc đong đựng mẫu thí nghiệm có xuất hiện màu xanh, miếng giấy lọc ở cốc đong đựng mẫu đối chứng không dính màu
Kết luận: trong cốc cồn (thí nghiệm) có màu sắc đậm hơn chứng tỏ độ hòa tan của các sắc tố trong cồn mạnh hơn là độ hòa tan các sắc tố trong nước

4. Thí nghiệm tìm hiểu sự thải oxygen trong quá trình quang hợp

Báo cáo

Học sinh trình bày và giải thích các kết quả thu được

Lời giải:

Kết quả sự thải oxygen: Ống nghiệm ở ngoài sáng có xuất hiện bọt khí, ống nghiệm ở trong tối không có bọt khí

Giải thích: Chất khí được thải ra chính là khí oxygen. Do cốc thuỷ tinh được chiếu ánh sáng nên cành rong đuôi chó ở cốc đó sẽ tiến hành quang hợp thải ra khí oxygen. Oxygen nhẹ hơn nước nên sẽ tạo thành bọt khí nổi lên trên.

LUYỆN TẬP

Câu 1: Nên chiếu ánh sáng có bước sóng nào để tăng cường hiệu quả quang hợp ở thực vật?

Lời giải:

Thực vật sử dụng các phạm vi nanomet khác nhau cho các giai đoạn tăng trưởng khác nhau. Phạm vi hữu ích cho cây trồng gọi là Bức xạ quang hợp – chúng có bước sóng từ 400 nm đến 700 nm (bức xạ ánh sáng nhìn thấy) có hiệu quả đối với quang hợp.

Câu 2: Quan sát hình 4.9, so sánh nhu cầu CO2 giữa thực vât C3 và C4.

Quan sát hình 4.9, so sánh nhu cầu CO2 giữa thực vât C3 và C4.

Lời giải:

So sánh nhu cầu CO2 giữa thực vật C3 và C4:

- Thực vật C4 có điểm bù CO2 thấp hơn thực vật C3.

- Thực vật C4 có điểm bão hòa CO2 thấp hơn thực vật C3.

Câu 3: Giải thích cơ sở khoa học của các biện pháp kĩ thuật và công nghệ nâng cao năng suất cây trồng liên quan đến quá trình quang hợp

Lời giải:

Cơ sở khoa học của các biện pháp kĩ thuật và công nghệ nâng cao năng suất cây trồng liên quan đến quá trình quang hợp:

- Cải tạo tiềm năng của cây trồng: Chọn tạo giống có cường độ quang hợp cao nhằm tăng hiệu suất quang hợp, kết hợp với các biện pháp canh tác để sản phẩm quang hợp phân bố chủ yếu vào các bộ phận có giá trị kinh tế (hạt, củ, hoặc thân,…).

- Tăng diện tích lá: Lá là cơ quan quang hợp để tạo ra các chất hữu cơ tích lũy vào các cơ quan có giá trị kinh tế, diện tích lá lớn sẽ nâng cao hiệu suất quang hợp và tăng năng suất cây trồng.

- Sử dụng hiệu quả nguồn sáng: Chọn giống cây có thời gian sinh trưởng phù hợp với thời gian chiếu sáng và nhiệt độ ở các mùa khác nhau. Tăng diện tích tiếp xúc của lá cây với ánh sáng bằng cách bố trí hàng, luống phù hợp.

- Tăng cường nguồn sáng: Chiếu sáng bổ sung khi cần thiết và sử dụng nguồn sáng có bước sóng phù hợp với từng loại cây trồng sẽ làm tăng cường độ quang hợp.

VẬN DỤNG

Câu 1: Ở những vùng có khí hậu nóng và khô nên trồng nhóm thực vật nào? Giải thích.

Lời giải:

Ở những vùng có khí hậu nóng và khô nên trồng nhóm thực vật C4 và CAM vì các nhóm thực vật này có những đặc điểm thích nghi để quang hợp hiệu quả trong điều kiện này, nhờ đó, các nhóm thực vật này có thể sinh trưởng và phát triển tốt. Cụ thể, các nhóm thực vật này có quá trình cố định tạm CO2, do đó, cây không bị tình trạng thiếu CO2 để quang hợp như ở nhóm thực vật C3 khi khí khổng đóng một phần trong điều kiện nóng và khô.

Câu 2: Ý nghĩa của việc xác định điểm bù ánh sáng và điểm bão hòa ánh sáng đối với cây trồng.

Lời giải:

Ánh sáng là nhân tố ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến quá trình quang hợp ở cây trồng, từ đó, ảnh hưởng lớn đến năng suất của cây trồng → Việc xác định điểm bù ánh sáng và điểm bão hòa ánh sáng đối với cây trồng sẽ giúp con người có thể điều khiển được cường độ ánh sáng thuận lợi nhất cho quá trình quang hợp (đặc biệt có ý nghĩa trong kĩ thuật trồng cây trong nhà kính), từ đó, giúp nâng cao năng suất của cây trồng.

Từ khóa tìm kiếm google:

Giải Sinh 11 Cánh diều bài 4: Quang hợp ở thực vật, giải Sinh 11 Cánh diều, giải Sinh 11, giải sinh 11 bài 4, giải bài Quang hợp ở thực vật

Phần trên, hocthoi.net đã soạn đầy đủ lý thuyết và bài tập của bài học: Giải sinh học 11 sách cánh diều bài 4 Quang hợp ở thực vật . Bài học nằm trong chuyên mục: Giải Sinh học 11 cánh diều. Phần trình bày do Thanh Tuyền CTV tổng hợp và thực hiện giải bài. Nếu có chỗ nào chưa rõ, có phần nào muốn hiểu rộng thêm, bạn đọc vui lòng comment bên dưới. Ban biên tập sẽ giải đáp giúp các bạn trong thời gian sớm nhất.