BÀI 2. TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ KHOÁNG Ở THỰC VẬT

HOẠT ĐỘNG MỞ ĐẦU

CH: Quan sát hình 2.1 và cho biết cây có biểu hiện như thế nào khi không được cung cấp đủ nước và đủ chất khoáng.

Đáp án chuẩn:

- Cây sẽ vàng lá, héo và có thể mất sự sống.

I. VAI TRÒ CỦA TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ KHOÁNG Ở THỰC VẬT

CH 1: Tại sao thực vật cần phải hấp thụ nước?

Đáp án chuẩn:

- Thực vật cần phải hấp thụ nước vì:

 - Nước là thành phần cấu tạo của tế bào, đảm bảo sự trương và hình dạng của tế bào và cơ thể thực vật.

 - Là dung môi hòa tan các muối khoáng và chất hữu cơ, cũng như vận chuyển các chất hòa tan trong cây.

 - Tham gia vào các phản ứng sinh học như phản ứng quang hợp nước và phản ứng thủy phân.

 - Điều hòa nhiệt độ, giúp cây chống nóng và không bị tổn thương ở nhiệt độ cao.

CH2: Xem bảng 2.1, Hình 2.2 và liệt kê những biểu hiện của cây khi thiếu các nguyên tố khoáng.

Đáp án chuẩn:

Những biểu hiện của cây khi thiếu khoáng:

- Cây sinh trưởng kém, yếu, dễ đổ ngã và nhiễm bệnh.

- Lá hóa vàng, nhỏ hơn bình thường, chuyển màu đỏ tía hoặc xanh đen, ngắn, khô, héo rũ, biến dạng, xuất hiện các mô bị hoại tử.

- Mô phân sinh bị ức chế, thân rễ ngắn, lá mềm, chồi đỉnh không phát triển hoặc chết.

- Quả héo khô và rụng.

II. QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ KHOÁNG Ở THỰC VẬT

CH 3: Quan sát sơ đồ ở Hình 2.3, hãy mô tả sơ lược quá trình trao đổi nước trong cây.

Đáp án chuẩn:

Nước được hấp thụ qua lông hút ở rễ, di chuyển qua các tế bào kế tiếp, vận chuyển từ thân đến lá, và thoát hơi nước ở lá.

CH 4: Cơ chế hấp thụ nước và khoáng ở rễ khác nhau như thế nào?

Đáp án chuẩn:

Nước được hấp thụ vào rễ cây theo cơ chế thẩm thấu, trong khi các ion khoáng di chuyển từ đất vào tế bào rễ một cách chọn lọc theo cơ chế thụ động và chủ động.

CH 5: Quan sát Hình 2.5, hãy mô tả con đường hấp thụ, vận chuyển nước và muối khoáng từ môi trường đất vào mạch gỗ của rễ.?

Đáp án chuẩn:

- Sự hấp thụ nước và muối khoáng: Nước và muối khoáng được lông hút vận chuyển từ môi trường ngoài vào miền hút.

- Sự vận chuyển nước và muối khoáng: Nước và muối khoáng từ đất → lông hút → biểu bì → thịt vỏ → mạch gỗ của rễ.

CH 6: Quan sát Hình 2.6 và cho biết sự vận chuyển các chất trong mạch gỗ và trong mạch rây xảy ra như thế nào?

Đáp án chuẩn:

- Dòng mạch gỗ: các chất vận chuyển một chiều.

- Dòng mạch rây: các chất vận chuyển hai chiều, từ lá đến rễ, củ, quả, hạt hoặc ngược lại từ cơ quan dự trữ đến chồi non, lá non. Nước cũng có thể chuyển ngang từ mạch gỗ sang mạch rây.

CH 7: Sự thoát hơi nước ở lá được thực hiện như thế nào? Hãy giải thích nguyên nhân gây nên sự đóng, mở của khí khổng.

Đáp án chuẩn:

- Ở thực vật, thoát hơi nước xảy ra qua hai con đường chính: qua khí khổng và qua bề mặt lớp cutin của biểu bì lá. Thoát hơi nước qua khí khổng chiếm tới 90% lượng nước thoát ra, trong khi lượng nước thoát qua cutin rất ít.

- Quá trình thoát hơi nước qua khí khổng được điều tiết bởi cơ chế đóng mở của khí khổng:

 + Khi có đủ nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra làm cho khí khổng mở ra.

 + Khi mất nước, thành mỏng của tế bào khí khổng hết căng và thành dày duỗi thẳng, làm khí khổng đóng lại.

- Thoát hơi nước qua lớp cutin trên biểu bì lá: Độ dày của lớp cutin ảnh hưởng đến lượng nước thoát ra, càng dày cutin thì thoát hơi nước càng giảm và ngược lại.

- Sự chênh lệch nồng độ các chất tan trong tế bào hạt đậu là nguyên nhân chủ yếu điều tiết quá trình mở hoặc đóng của khí khổng.

CH 8: Sự thoát hơi nước có vai trò như thế nào đối với đời sống của cây?

Đáp án chuẩn:

- Thoát hơi nước là động lực giúp vận chuyển nước và ion khoáng từ rễ lên lá, tạo môi trường liên kết các bộ phận của cây và độ cứng cho thực vật thân thảo.

- Thoát hơi nước hạ nhiệt độ lá vào ngày nắng nóng, đảm bảo các quá trình sinh lý diễn ra bình thường.

- Thoát hơi nước giúp khí CO₂ khuếch tán vào lá cho quang hợp.

Luyện tập: Quan sát số liệu về số lượng khí khổng ở hai mặt lá của một số loài thực vật dưới đây. Hãy rút ra nhận xét về sự phân bố của khí khổng ở lá cây Một lá mầm và lá cây Hai lá mầm.

Đáp án chuẩn:

- Nhận xét: Ở cây một lá mầm, số lượng khí khổng tương đối đồng đều giữa hai mặt lá. Ở cây hai lá mầm, mặt trên lá thường có ít khí khổng hơn mặt dưới.

- Kết luận: Số lượng khí khổng ở mặt trên và mặt dưới của lá khác nhau tùy loài thực vật, liên quan đến nhiệt độ môi trường sống. Mặt trên lá có ít khí khổng hơn vì tiếp xúc nhiều với ánh sáng mặt trời, giúp giảm thoát nước và ngăn lá khỏi khô héo.

Vận dụng: Có ý kiến cho rằng: "Ở thời điểm buổi trưa mùa hè nắng nóng, người nông dân nên tưới bổ sung nước để cây trồng tăng cường quang hợp và đạt năng suất cao". Em có đồng ý với ý kiến này không? Giải thích.

Đáp án chuẩn:

Em không đồng ý với ý kiến trên vì:

- Thay đổi nhiệt độ đột ngột có thể gây hại cho cây.

- Giọt nước đọng trên lá sau khi tưới có thể làm lá bị đốt nóng và héo.

- Đất nóng khi tưới nước có thể dẫn đến bốc hơi nước nhanh và làm héo lá.

III. DINH DƯỠNG NITROGEN Ở THỰC VẬT

CH 9: Quan sát hình 2.19 và cho biết nguồn nitrogen cung cấp cho cây được tạo ra từ những hoạt động nào.

Đáp án chuẩn:

Nguồn nitrogen cung cấp cho cây từ:

- Phân bón

- Khử N₂ trong không khí

- Chất thải, xác động thực vật

- Vi sinh vật cố định đạm

Vận dụng: Hiện tượng nào trong tự nhiên được con người ứng dụng để sản xuất phân đạm?

Đáp án chuẩn:

- Sản xuất phân đạm nhờ quá trình cố định đạm của vi sinh vật cố định đạm.

CH10: Khi được hấp thụ vào trong cây, các dạng nitrogen được chuyển hóa như thế nào?

Đáp án chuẩn:

- Quá trình khử NO₃⁻: Nitrogen hóa (NO₃⁻) được biến đổi thành NH₄⁺: NO₃⁻ → NO₂⁻ → NH₄⁺.

- Quá trình đồng hóa NH₄⁺: Tạo amino acid và amide qua amin hóa keto acid và chuyển vị amin. Amide giúp khử độc NH₄⁺ dư thừa và dự trữ NH₄⁺ cho tổng hợp amino acid khi cần. Từ amino acid, thực vật tạo ra protein và các hợp chất khác.

IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ DINH DƯỠNG KHOÁNG Ở THỰC VẬT

CH 11: Từ thông tin ở Bảng 2.3, hãy rút ra nhận xét về sự ảnh hưởng của độ ẩm đất đến cường độ thoát hơi nước của cây nha đam.

Đáp án chuẩn:

- Độ ẩm của đất càng lớn thì cường độ thoát hơi nước của cây nha đam càng tăng và ngược lại.

CH12: Nhiệt độ môi trường đất, nhiệt độ của không khí ảnh hưởng như thế nào đến quá trình trao đổi nước và khoáng ở thực vật.

Đáp án chuẩn:

Nhiệt độ đất ảnh hưởng đến sự hấp thụ nước và muối khoáng của rễ cây. Nhiệt độ không khí ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước của lá cây. Trời nắng, nhiệt độ cao thúc đẩy quá trình thoát hơi nước mạnh mẽ của cây để ngăn chặn việc lá bị nóng cháy, làm tăng quá trình hấp thụ nước và muối khoáng của rễ cây.

V. ỨNG DỤNG THỰC TIỄN CỦA TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ DINH DƯỠNG KHOÁNG

CH13: Để tưới nước hợp lí cho cây trồng cần dựa vào những yếu tố nào?

Đáp án chuẩn:

- Loài cây

- Thời kỳ sinh trưởng

- Loại đất trồng

- Điều kiện thời tiết.

CH 14: Để bón phân hợp lí cho cây trồng cần dựa vào những yếu tố nào?

Đáp án chuẩn:

- Loại phân bón

- Liều lượng

- Thành phần dinh dưỡng

- Nhu cầu của giống và loài cây

- Thời điểm cây cần và điều kiện đất đai, thời tiết, mùa vụ