Bài tập file word mức độ thông hiểu Sinh học 11 Cánh diều bài 4: Quang hợp ở thực vật

Câu 1.

Các đặc điểm hình thái, giải phẫu của lá thích nghi với chức năng quang hợp :

* Đặc điểm hình thái bên ngoài :

- Lá có cấu tạo hình bản dẹt giúp tăng diện tích tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, nhờ đó mà thu về nhiều năng lượng ánh sáng hơn cho hoạt động quang hợp của cây.

- Các khí khổng ở biểu bì lá là nơi thu nhận khí CO₂ - nguyên liệu không thể thiếu trong hoạt động quang hợp ở thực vật.

* Cấu tạo giải phẫu bên trong :

- Trong lá, các tế bào mô giậu (chứa nhiều diệp lục – bào quan quang hợp) nằm liền dưới lớp biểu bì trên, có hình chữ nhật và xếp rất sít nhau, tạo điều kiện cho việc hấp thụ và tận dụng tối đa nguồn sáng.

- Các tế bào mô xốp (chứa ít diệp lục) nằm ngay phía trên lớp biểu bì dưới của lá, xếp dãn cách nhau, tạo ra khoang chứa CO₂ - nguyên liệu của quang hợp.

- Hệ gân lá có mạch dẫn gồm mạch gỗ và mạch rây, xuất phát từ bó mạch ở cuống lá đi đến tận từng tế bào nhu mô của lá. Nhờ vậy mà nước và muối khoáng mới đến được từng tế bào để thực hiện quá trình quang hợp và vận chuyển các sản phẩm quang hợp ra khỏi lá tới các cơ quan khác trong cây.

Câu 2.

* Các hệ sắc tố quang hợp ở thực vật là các hệ thống sắc tố có chức năng tham gia vào quá trình quang hợp của cây. Có ba hệ sắc tố chính trong quang hợp là chlorophyll, carotenoid và phycobilin.

- Chlorophyll:Chlorophyll được chia thành hai loại chính là chlorophyll a và chlorophyll b. Chlorophyll a hấp thụ ánh sáng mạnh hơn chlorophyll b và có thể hấp thụ ánh sáng ở bước sóng dài hơn.

- Carotenoid: Carotenoid là một hệ sắc tố phụ trong quang hợp, chúng có khả năng hấp thụ ánh sáng xanh lam và xanh dương, cũng như bảo vệ các tế bào thực vật khỏi tác hại của ánh sáng mặt trời và các gốc tự do.

- Phycobilin: Chúng có khả năng hấp thụ ánh sáng ở bước sóng dài hơn chlorophyll và carotenoid.

Câu 3. 

Pha sáng được chia thành hai giai đoạn chính:

- Giai đoạn phân tách nước (Light-dependent reactions):

+ Anh sáng được hấp thụ bởi các phức hợp pigment trong phức hợp chịu ánh sáng (PS) I và II.

+ Các electron được tách ra từ các phức hợp này và di chuyển qua các chất thực hiện electron, tạo ra điện thế proton trên thế màng thylakoid.

+ Quá trình này tạo ra ATP và NADPH, hai phân tử mang năng lượng cần thiết cho giai đoạn tiếp theo.

- Giai đoạn tổng hợp (Light-independent reactions):

+ Giai đoạn này được gọi là pha pha sáng độc lập, và được biết đến với tên gọi khác là quá trình pha đồng hóa CO₂ (Calvin cycle).

+ Trong giai đoạn này, ATP và NADPH được sử dụng để tạo ra các hợp chất hữu cơ từ CO₂, thông qua quá trình pha đồng hóa CO₂.

+ Quá trình này tạo ra các chất như glucose, fructose và cellulose, cung cấp năng lượng cho sự sống của thực vật.

Câu 4.

* Sau đây là phân tích chi tiết về quá trình pha đồng hóa CO2 ở thực vật C3:

- Giai đoạn cố định: CO2 được cố định vào ribulose-1,5-bisphosphate (RuBP) bởi enzyme RuBisCO (ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase). Kết quả của quá trình này là tạo ra 2 phân tử 3-phosphoglycerate (3-PGA).

- Giai đoạn khử: Trong giai đoạn này, ATP và NADPH được tạo ra từ quá trình ánh sáng phản ứng, sẽ được sử dụng để biến đổi các phân tử 3-PGA thành glyceraldehyde-3-phosphate (G3P). Trong quá trình này, 6 phân tử ATP và 6 phân tử NADPH được sử dụng để tạo ra 6 phân tử G3P. Tuy nhiên, chỉ một phần G3P được sản xuất để sản xuất glucose và fructose. Phần còn lại của G3P được sử dụng để tái tạo RuBP trong bước tiếp theo.

- Giai đoạn tái tạo: Các phân tử G3P được sử dụng để tái tạo RuBP. Quá trình này diễn ra thông qua nhiều bước, trong đó một phần G3P được sử dụng để tạo ra fructose và glucose.

Câu 5. 

- Quá trình pha đồng hóa CO₂ ở thực vật C₄ là một trong các cơ chế giúp thực vật tăng cường độ truyền năng lượng và giảm lượng nước bốc hơi trong điều kiện khô hạn.

- Trong quá trình quang hợp của thực vật C₄, CO₂ ban đầu được tập trung ở các tế bào diệp lục và sau đó được đưa vào các tế bào bundle-sheath (tế bào lưới) để phản ứng với rubisco (enzyme xúc tác quang hợp) trong quá trình quang hợp Calvin.

- CO₂ được pha đồng hóa với một phân tử carbohydrate khác (Pep - phosphoenolpyruvate) thành các sản phẩm của quá trình quang hợp, đồng thời CO₂ được chuyển từ tế bào mesophyll sang các tế bào bundle-sheath qua tổ hợp enzyme và máng dẫn.

Câu 6.

- Tại các thực vật CAM (Crassulacean Acid Metabolism), pha đồng hóa CO₂ xảy ra theo các giai đoạn khác nhau trong một ngày, để giảm thiểu mất nước do hít thở và hấp thụ CO₂.

- Giai đoạn đầu tiên của pha đồng hóa CO₂ ở thực vật CAM là trước khi ánh sáng xuất hiện:

+ Khi CO₂ được hấp thụ vào ban đêm thông qua lỗ khí của lá và được biến đổi thành axit malic hoặc aspartic.

+ Trong giai đoạn này, các enzim quang hợp không hoạt động.

- Khi ánh sáng xuất hiện:

+ Thực vật CAM sử dụng CO₂ đã biến đổi thành axit malic hoặc aspartic trong giai đoạn trước để thực hiện pha đồng hóa CO₂ bổ sung.

+ Trong giai đoạn này, các enzim quang hợp được kích hoạt và CO₂ được khử phân thành các sản phẩm hữu cơ.

+ Axit malic được chuyển về nơi tái chế CO₂ ở phần chức năng trái võng của thực vật, sau đó được giải phóng để tham gia vào pha đồng hóa CO₂ vào buổi tối.