Khí cơ thể thực vật mất nước sẽ làm cho cường độ hô hấp

1. Khái quát về hô hấp

a. Định nghĩa: Hô hấp ở thực vật là quá trình chuyển đổi năng lượng của tế bào sống, trong đó các phân tử carbonhidrat bị phân giải thành CO2 và nước, đồng thời giải phóng năng lượng, một phần năng lượng được tích luỹ trong ATP.

b. Phương trình tổng quát

C6H12O6 + 6O2 ----> 6CO2 + 6H2O + năng lượng (nhiệt + ATP)

c. Vai trò của hô hấp đối với cơ thể thực vật

Năng lượng được thải ra ở dạng nhiệt cần thiết để duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cơ thể.
Năng lượng được tích luỹ trong ATP được dùng để:vận chuyển vật chất trong cây, sinh trưởng, tổng hợp chất hữu cơ, sửa chữa những hư hại của tế bào ...

2. Con đường hô hấp ở thực vật

a. 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 glucozơ à axit piruvic và 2 ATP.
- Lên men là axit piruvic lên men tạo thành rượu êtilic và CO2 hoặc tạo thành axit lactic.

b. 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 ...
Hô hấp hiếu khí diễn ra trong chất nền của ti thể gồm 2 quá trình:
- Chu trình Crep: Khi có oxi, axit piruvic từ tế bào chất vào ti thể và axit piruvic chuyển hoá theo chu trình Crep và bị oxi hoá hoàn toàn.
- Chuỗi truyền electron: hidro tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyển đến chuỗi truyền electron đến oxi à nước và tích luỹ được 36 ATP.
Từ 1 phân tử glucozơ qua phân giải hiếu khí giải phóng ra 38 ATP và nhiệt lượng.

3. Hô hấp ánh sáng

Là quá trình hấp thụ oxi và giải phóng CO2 ngoài sáng, xảy ra đồng thời với quang hợp.
Hô hấp sáng gây lãng phí sản phẩm quang hợp.

4. Quan hệ giữa hô hấp và quang hợp

a. Quan hệ giữa hô hấp và quang hợp: Là 2 quá trình phụ thuộc lẫn nhau:

Sản phẩm của quang hợp (C6H12O6 + O2) là nguyên liệu của hô hấp và chất oxi hoá trong hô hấp.
Sản phẩm của hô hấp (CO2 + H2O) là nguyên liệu để tổng hợp nên C6H12O6 và giải phóng oxi trong quang hợp.

b. Quan hệ giữa hô hấp và môi trường:

Nước
- Cần cho hô hấp, mất nước làm giảm cường độ hô hấp
- Đối với các cơ quan ở trạng thái ngủ (hạt), tăng lượng nước thì hô hấp tăng.
- Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước trong cơ thể.
Nhiệt độ
- Khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng đến giới hạn chịu đựng của cây.
- Sự phụ thuộc của hô hấp vào nhiệt độ tuân theo định luật Van –Hop: Q10 = 2 - 3 (tăng nhiệt độ thêm 100C thì tốc độ phản ứng tăng lên gấp 2 - 3 lần)
- Nhiệt độ tối ưu cho hô hấp khoảng 30 à 350C.
Nồng độ O2: Trong không khí giảm xuống dưới 10% thì hô hấp bị ảnh hưởng, khi giảm xuống 5% thì cây chuyển sang phân giải kị khí à bất lợi cho cây trồng.
Nồng độ CO2: Trong môi trường cao hơn 40% làm hô hấp bị ức chế. CO2 là sản phẩm cuối cùng của hô hấp hiếu khí và lên men etilic.

Giải bài tập trang 55 SGK Sinh học lớp 11

Câu 1. Trình bày khái niệm, phương trình tổng quát và nêu vai trò của hô hấp ở thực vật?

Trả lời: Hô hấp là quá trình ôxi hóa nguyên liệu hô hâp (glucôzơ,„) đến CO2, H2O và tích lũy lại năng lượng ở dạng dễ sử dụng ATP.

Phương trình tổng quát

C6H12O6 + 6O2 ----> 6CO2 + 6H2O + năng lượng (nhiệt + ATP)

Câu 2. Hô hấp hiếu khí có ưu thế gì so với hô hấp kị khí?

Trả lời:

Hô hấp kị khí bao gồm chu trình Crep và chuỗi truyền Electron hô hấp:
- Chu trình Crep: Khi có oxi, axit piruvic đi từ tế bào chất vào ti thể. Tại đó axit piruvic chuyển hóa theo chu trình Crep và bị oxi hóa hoàn toàn, giải phóng ra 3 phân tử CO2.
- Chuỗi truyền electron: Hidro tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyển đến chuỗi chuyền electron. H được truyền qua chuỗi chuyền e đến oxi để tạo ra nước và tích lũy được 36 ATP.
Phân giải kị khí gồm đường phân và lên men:
Kết quả của đường phân hình thành nên 2 phân tử axit piruvic từ một phân từ glucozo. nếu có oxi, axit piruvic được tiếp tục phân giải hiếu khí (hô hấp ti thể) đến CO2 và nước. Nếu không có oxi, axit piruvic chuyền hóa theo con đường hô hấp kị khí (lên men) tao ra rượu etylic và CO2 hoặc axit lactic. Trong hô hấp kị khí 1 phân tử glucozo chỉ tích lũy được 2ATP.
Hô hấp hiếu khí tích lũy đươc nhiều năng lượng hoăn (gấp 19 lần) so với hô hấp kị khí (từ một phân tử glucozo sử dụng trong hô hấp).

Câu 3: Trong những trường hợp nào thì diễn ra lên men ở thực vật? Cho ví dụ?

Trả lời: Ở thực vật, phân giải kị khí xảy ra ở điều kiện thiếu oxi. Phân giải kị khí gồm đường phân và lên men.
Ví dụ: Phân giải kị khí xảy ra khi rễ cây bị ngập úng hoặc trong hạt khi ngâm vào nước.

Câu 4: Hãy khái quát về ảnh hưởng của môi trường đối với hô hấp ở cây xanh ?

Trả lời: Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hô hấp của thực vật

Nước: Nước cần cho hô hấp, mất nước làm giảm cường độ hô hấp.
Đối với các cơ quan đang trong trạng thái ngủ, tăng lượng nước trong các hạt khô từ 12% đến 18% làm cho hô hấp tăng gấp 4 lần. Tiếp tục tăng lên 33% thì cường độ hô hấp tăng 100 lần. Muốn hạt nảy mầm phải đủ độ ẩm.
Nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng, cường độ hô hấp tăng đến giới hạn mà hoạt động sống của tế bào vẫn diễn ra bình thường.
Oxi: Oxi là nguyên liệu của hô hấp. Nếu thiếu oxi hiệu quả của hô hấp sẽ giảm nhiều.
Hàm lượng CO2: Là sản phẩm cuối cùng của hô hấp hiếu khí cũng như lên men etylic. Nồng độ CO2 cao hơn 40% làm ức chế quá trình hô hấp

Khi nói về ảnh hưởng của các nhân tố môi trường đến quá trình hô hấp ở thực vật, phát biểu nào sau đây sai?

A. Nước cần cho hô hấp, mất nước làm tăng cường độ hô hấp, cây tiêu hao nhiều nhiên liệu hơn.

Thoát hơi nước là một quá trình tương tự bay hơi. Nó là một phần của chu trình nước trong cơ thể thực vật, và là sự mất hơi nước từ các bộ phận của cây (tương tự như đổ mồ hôi), đặc biệt xảy ra trong lá nhưng cũng có trong thân cây, hoa và rễ. Bề mặt lá có các khí khổng (lỗ khí), và ở hầu hết các loài, nó có nhiều hơn ở mặt dưới của lá. Lỗ khí được bao bọc bởi các tế bào bảo vệ mở và đóng các lỗ.[1] Thoát hơi nước qua lá xảy ra qua các lỗ khí, và có thể coi là một "phí tổn" cần thiết liên quan đến việc mở các lỗ khí cho phép sự khuếch tán của khí cacbon dioxide từ không khí để quang hợp. Quá trình này cũng làm mát cây, làm áp suất thẩm thấu thay đổi, và cho phép lưu thông các chất dinh dưỡng, chất khoáng và nước từ rễ đến chồi.[1]

Khí khổng lá cà chua

Đám mây trong rừng Amazon là kết quả của quá trình thoát hơi nước.

Dòng chất của nước lỏng từ rễ đến lá được thúc đẩy một phần bởi hoạt động mao dẫn. Tuy nhiên, trong các cây cao, lực hấp dẫn chỉ có thể bị vượt qua bằng cách giảm áp lực thủy tĩnh (nước) trong các bộ phận phía trên của cây do sự khuếch tán của nước ra khỏi các lỗ khí vào khí quyển. Nước được hấp thụ tại rễ bằng thẩm thấu dẫn các chất dinh dưỡng khoáng chất hòa tan cùng theo, qua xylem (chất gỗ).

Thực vật điều chỉnh tốc độ thoát hơi nước thông qua mức độ mở lỗ khí. Tốc độ thoát hơi nước cũng bị ảnh hưởng bởi nhu cầu bay hơi của không khí xung quanh lá như độ ẩm, gió, nhiệt độ và ánh sáng mặt trời. Sự cung cấp nước của đất và nhiệt độ đất có thể ảnh hưởng đến sự mở lỗ khí, và bằng cách ấy là tốc độ thoát hơi nước. Lượng nước bị mất của cây cũng phụ thuộc vào kích thước của nó và số lượng nước hấp thụ vào rễ. Thoát hơi nước qua khí khổng chiếm phần lớn sự mất nước của cây, nhưng một số sự bốc hơi trực tiếp cũng diễn ra, thông qua lớp biểu bì của lá và cành non. Thoát hơi nước làm mát cây do hơi nước thoát ra mang theo nhiệt năng.[2]

Bảng sau đây tóm tắt các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi nước của thực vật.

Đặc trưng	Điều này ảnh hưởng đến thoát hơi nước như thế nào
Số lượng lá	Có nhiều lá (hoặc gai, hoặc cơ quan quang hợp khác) hơn sẽ có nhiều lỗ khí hơn trên bề mặt của nó để trao đổi khí. Điều này sẽ dẫn đến một lượng lớn sự mất nước và tăng diện tích bề mặt cho bốc hơi.
Số lượng khí khổng	Nhiều lỗ khí hơn sẽ gây thoát hơi nước nhiều hơn.
Sự hiện diện của lớp biểu bì	Một lớp biểu bì sáp hoặc có tính phản xạ sẽ ngăn chặn sự nóng lên của các lá. Điều này làm giảm nhiệt độ và tốc độ bay hơi từ lá. Đây là điều cần thiết cho các cây có nhu cầu giảm thiểu sự mất nước, và được tìm thấy trên nhiều cây ưa khô hạn.
Ánh sáng cung cấp	Khí khổng trực tiếp liên quan đến tốc độ thoát hơi nước, đặc biệt mở ra khi quang hợp. Trong khi có những trường hợp ngoại lệ cho điều này (chẳng hạn như khí khổng mở ra ban đêm hay các cây "quang hợp kiểu CAM"), nói chung một nguồn cung cấp ánh sáng sẽ khuyến khích các khí khổng mở.
Nhiệt độ	Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ trong ba cách: 1) Tăng tốc độ bốc hơi do nhiệt độ tăng sẽ đẩy nhanh sự mất nước. 2) Độ ẩm tương đối giảm xuống bên ngoài lá sẽ làm tăng gradien thế nước. 3) Động năng tăng lên của các hạt hơi nước hỗ trợ sự khuếch tán ra ngoài của lá.
Độ ẩm	Môi trường xung quanh khô hơn sẽ làm cho gradien thế nước dốc hơn, và làm tăng tốc độ thoát hơi nước.
Gió	Nước bị mất từ thoát hơi nước thường sót lại trong một lớp dưới lá. Nếu còn lại một mình, điều này có thể làm giảm lượng mất nước do gradien thế nước từ bên trong ra ngoài lá là hơi thấp hơn, do sự tích tụ hơi nước tại đó. Nếu có gió, nước bị thổi đi và gradien vẫn sẽ cao hơn.
Cấp nước	Ít nước có sẵn hay thiếu nguồn cung cấp cũng có thể kích thích các thay đổi khác làm giảm tốc độ thoát hơi nước.

Lá một cây ưa khô hạn teo nhỏ khi môi trường khô nóng và phình to ra trở lại khi môi trường thuận lợi hơn.

Một cây phát triển đầy đủ có thể mất vài trăm lít nước thông qua lá của nó vào một ngày nóng, khô. Khoảng 90% lượng nước hút vào rễ của cây được sử dụng cho quá trình này. Độ thoát hơi nước là tỷ lệ giữa khối lượng nước thoát hơi ra với khối lượng chất khô được sản xuất, độ thoát hơi nước của các loại cây trồng có xu hướng nằm trong khoảng từ 200 đến 1.000 (ví dụ, cây trồng thoát 200 đến 1.000 kg nước cho mỗi kg chất khô nó sản xuất ra).[3] Tốc độ thoát hơi nước của thực vật có thể được đo lường bằng một số kỹ thuật, bao gồm cả potometers, thẩm kế, porometers,...

Cây trên sa mạc và các loài cây lá kim có các cấu trúc thích nghi đặc biệt, chẳng hạn như các lớp biểu bì dày, diện tích lá giảm xuống, khí khổng chìm và những sợi lông để giảm thoát hơi nước và bảo tồn nước. Nhiều loài xương rồng tiến hành quang hợp trong thân cây mọng nước, chứ không phải là lá, nên diện tích bề mặt của chồi rất thấp. Nhiều cây sa mạc có một loại quang hợp đặc biệt, gọi là trao đổi chất axít crassulacean hay quang hợp CAM, trong đó các lỗ khí đóng trong thời gian ban ngày và mở vào thời gian ban đêm khi sự thoát hơi nước là thấp hơn.

Thủy văn học (nông nghiệp)
Thông lượng ẩn nhiệt
Chất chống thoát hơi nước - một chất ngăn chặn quá trình thoát hơi nước

^ a b Benjamin Cummins (2007), Biological Science (ấn bản 3), Freeman, Scott, tr. 215
^ Debbie Swarthout and C.Michael Hogan. 2010. Stomata. Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment, Washington, DC
^ Martin, J.; Leonard, W.; Stamp, D. (1976), Principles of Field Crop Production (Third Edition), New York: Macmillan Publishing Co., Inc., ISBN 0-02-376720-0

Transpiration by Trees
USGS The Water Cycle: Evapotranspiration Lưu trữ 2013-12-07 tại Wayback Machine

Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Thoát_hơi_nước&oldid=67007296”

Khỏe Đẹp Cơ thể

Khí cơ thể thực vật mất nước sẽ làm cho cường độ hô hấp

Giải bài tập trang 55 SGK Sinh học lớp 11

Bài Viết Liên Quan

Quảng Cáo

Có thể bạn quan tâm

Quảng cáo

Xem Nhiều

Quảng cáo

Chúng tôi

Điều khoản

Trợ giúp

Mạng xã hội