Hướng dẫn giải bài tập SGK Sinh học lớp 11 trang 55 bài 12: Hô hấp ở thực vật

Tóm tắt kiến thức: Hô hấp ở thực vật

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