BÀI TẬP SINH LÝ THỰC VẬT (ĐTQG 23-24)
Biên soạn nội dung: Nguyễn Thành Danh
SINH LÝ TẾ BÀO – TRAO ĐỔI NƯỚC Câu 1: (N1-V - 1 2019)
a) Hình 1 mô tả sơ lược một tế bào thực vật với các cấu trúc được đánh số 1, 2, 3, 4, 5.
Hãy điền tên và cho biết đặc điểm của mỗi cấu trúc trên góp phần tạo nên khả năng
thẩm thấu của tế bào. Giải thích.
b) Hai tế bào nhân tạo, màng có tính đàn hồi và thấm chọn lọc (thấm nước và đường
đơn nhưng không thấm với các đường đôi) được ngâm vào ống A và B chứa dung dịch
của các loại chất tan khác nhau (Hình 2). Hãy cho biết:
- Môi trường ngoài tế bào ở ống A và B là đẳng trương, ưu trương hay nhược trương
so với dung dịch bên trong tế bào? Giải thích.
- Sau khi đặt vào môi trường, kích thước của tế bào trong ống A và B sẽ thay đổi như
thế nào so với ban đầu? Giải thích.
c) Trong điều kiện tự nhiên, để tế bào lông hút của thực vật lấy được nước thì môi
trường xung quanh nó là đẳng trương, ưu trương hay nhược trương? Giải thích.
Hướng dẫn trả lời a)
(1) là tế bào chất: là nơi tích trữ một số sản phẩm của trao đổi chất (ví dụ, đường, axit
amin) góp phần tạo nên sự chênh lệch áp suất thẩm thấu (thế nước).
(2) là thành tế bào có độ bền vững, kìm hãm sự thẩm thấu quá mức, giúp cho tế bào
không ị vỡ trong môi trường nhược trương.
(3) là không bào (trung tâm) chứa các chất dự t ữ
r (ví dụ như đường, axit amin, một số
muối) tạo nên sự chênh lệch áp suất thẩm thấu (thế nước).
(4) là màng không bào, là màng bán thấm có tính thấm nước, thấm chọn lọc đối với một số chất khác nhau.
(5) là màng sinh chất, là màng bán thấm có tính thấm nước, thấm chọn lọc đối với một số chất khác nhau. b)
- Dung dịch ở môi trường ngoài tế bào ống A là ưu trương hơn so với bên trong tế bào,
do nồng độ saccharose là cao hơn. Dung dịch ở môi trường ngoài tế bào ống B là nhược
trương hơn so với bên trong tế bào, do nồng độ saccharose là thấp hơn.
- Sau khi đặt vào môi trường ống A, nước sẽ từ bên trong tế bào nơi có nồng độ chất
tan thấp hơn thấm ra bên ngoài, làm cho kích thước tế bào nhỏ lại (nếu là tế bào thực
vật thì kích thước không thay đổi)
- Sau khi đặt vào môi trường ống B, nước sẽ thấm vào bên trong tế bào nơi có nồng độ
chất tan cao hơn, làm cho kích thước tế bào to lên. Khi áp lực bên trong màng tế bào
cao quá sức đàn hồi của màng, tế bào có thể bị vỡ (nếu là tế bào thực vật thì tế bào không bị vỡ) c)
Trong điều kiện tự nhiên, để tế bào lông hút của thực vật lấy được nước thì môi trường
xung quanh nó phải là nhược trương để nước và các chất dinh dưỡng có thể t ấ h m vào
lông hút, giúp tế bào sinh trưởng. (Nhắc: sự ưu/nhược trương chỉ mang tính tương
đối, tùy vào dung dịch đang xét để nói ưu/nhược trương → khi trình bày cần ghi rõ
ưu/nhược trương so với môi trường nào) Câu 2: (Sưu tầm)
a) Quan sát sơ đồ cắt ngang lá cây bên dưới và sắp xếp các vị trí từ 1 đến 4 theo thứ tự giảm ầ
d n thế nước. Giải thích.
b) Một potometer thường được sử dụng để đo tốc độ thoát hơi nước từ lá hay cành.
Thiết bị này được dùng để so sánh tốc độ mất nước từ 4 lá trên cùng 1 cây (cùng độ
tuổi) có diện tích tương tự nhau (A, B, C, D) lá cây này được xử lý bằng cách:
Lá A: phủ mặt trên lá bằng 1 lớp sáp dày, đặc.
Lá B: phủ mặt dưới lá bằng 1 lớp sáp dày, đặc.
Lá C: phủ sáp dày, đặc cả 2 mặt lá.
Lá D: không phủ sáp lên mặt nào cả.
Kết quả thu được như sau:
Tính tốc độ thoát hơi nước ở mỗi lá vào phút thứ 6. Giải thích sự khác biệt về tốc độ thoát hơi nước.
Hướng dẫn trả lời a)
- Thế nước được đặc trưng bởi hàm lượng nước tự do trong môi trường. Môi trường
nào có hàm lượng nước tự do cao thì thế nước cao. Thứ tự: 1→ 2 → 4 → 3 - G ả i i thích:
+ Vị trí 1 là mạch gỗ, vị trí 2 là tế bào mô giậu, vị trí 4 là khoảng trống trong lá, vị trí 3 là không khí ngoài lá.
+ Chỉ có vị trí 1 và 2 là nước tồn tại ở dạng lỏng, vị trí 3 và 4 nước tồn tại ở dạng hơi
nên thế nước thấp hơn.
+ Trong 2 vị trí 1 và 2, nồng độ chất tan ở vị trí 2 cao hơn nên thế nước thấp hơn. Trong
2 vị trí 3 và 4, vị trí 3 là không khí ngoài lá, ở vị trí này do không gian rộng hơn, có hoạt
động đối lưu của không khí, gió... nên mật độ các phân tử nước (độ ẩm) thấp hơn vị trí 4. b)
Tốc độ thoát hơi nước: Lá A: 95 : 6 = 15,8333 Lá B: 14 : 6 = 2,3333 Lá C: 2 : 6 = 0,3333 Lá D: 108 : 6 = 18 (ml) Giải thích:
Lá A: Thoát hơi nước qua mặt dưới của lá có nhiều khí khổng nên thoát ra nhiều.
Lá B: Thoát hơi nước qua mặt trên của lá có ít khí khổng nên thoát ra ít.
Lá C: Thoát hơi nước qua hầu như không xảy ra.
Lá D: Thoát hơi nước qua cả 2 mặt của lá nên thoát nhiều nhất.
Câu 3: (Thầy Điệp)
Thí nghiệm với các tế bào biểu bì lá cây khoai
lang được tiến hành ở điều kiện nhiệt độ 27⁰C. Tại
thời điểm thí nghiệm:
- Tế bào số 1 có tổng lượng chất tan tương đương
với 0,22 mol đường glucose.
- Tế bào số 2 có thế nước tương đương với dung
dịch chứa 0.07 mol CaCl2 có thế áp suất 0.045 bar.
- Tế bào số 3 có thế chất tan và thế áp suất lần lượt là -0,585 MPa và 0,73 bar.
(Hằng số khí R = 0.0831 L. bar. mol−1.K−1)
- Tế bào số 4 không thay đổi thể tích chất nguyên sinh trong dung dịch NaCl 0.0975 mol.
a) Hãy cho biết hướng di chuyển của nước giữa các tế bào.
b) Nếu các tế bào trên thuộc cấu trúc ngoài của rễ (cấu trúc cắt ngang). Hãy cho biết
đâu có thể là tế bào vỏ rễ?
Hướng dẫn trả lời a)
Tế bào 1: có áp suất thẩm thấu P = 1*0,0831*0,22*(27+273)= 5,4846 atm → Ψw = -5,4846 atm
Tế bào 2: có thế chất tan Ψs = -3*0,0831*0,07*(27+273)= -5,2353 atm (i=3 vì CaCl2 phân
li cho 3 ion gồm 1 ion Ca2+ và 2 ion Cl- )
có thế áp suất Ψp = 0,045 atm
→ Ψw = -5,2353 + 0,045 = -5,1903 atm
Tế bào 3: có thế chất tan Ψs = -0,585 Mpa = -5,85 atm (đổi đơn vị)
→ Ψw = -5,85 + 0,73 = -5,12 atm
Tế bào 4: có áp suất thẩm thấu P = 2*0,0831*0,0975*(27+273) = 4,86135 atm → Ψw = -4,86135 atm
Nước di chuyển từ nơi có thế nước cao đến nơi có thế nước thấp hơn, vậy hướng di chuyển của nước là:
(4) → (1), (2), (3) vì tế bào 4 nằm cạnh các tế bào 1,2,3 có thế nước thấp hơn.
(3), (2) → (1) vì tế bào 3, 2 nằm cạnh tế bào 1 có thế nước thấp hơn
b) Tế bào 4. Vì nước được tế bào vỏ rễ hấp thu sẽ được vận chuyển lần lượt từ ngoài
vỏ rễ vào mạch dẫn bên trong phần trụ → ứng với sự vận chuyển nước từ tế bào 4 đến các tế bào xung quanh. Tham khảo lý thuyết Ψs = - RCTi → đổi ừ
t thế nước sang thế chất tan (và ngược lại) ầ c n nhân cho -1 Câu 4: (N1-V - 1 2019)
Vào lúc sáng sớm, quan sát lá của những cây bụi thấp hay các loài cỏ trên bờ
ruộng, người ta thường thấy có nước đọng lại trên mép lá - đó là hiện tượng ứ giọt ở
thực vật. Hiện tượng này là do nước thoát ra từ thủy khổng (cấu trúc gồm những tế
bào chuyên hóa với chức năng tiết nước), thường phân bố ở mép lá và luôn mở.
a) Hãy cho biết ba điều kiện cần thiết dẫn đến hiện tượng ứ giọt.
b) Những tế bào chuyên hóa của thủy khổng tiếp xúc trực tiếp với loại mô nào sau đây:
phloem (mạch rây), xylem (mạch gỗ), mô xốp (mô khuyết), mô giậu? Giải thích.
c) Những chất nào có thể có trong dịch nước được hình thành từ hiện tượng ứ giọt? Giải thích.
d) Các cây ở tầng tán và tầng vượt tán có hiện tượng ứ giọt hay không? Giải thích.
Hướng dẫn trả lời
a) Ba điều kiện cần thiết dẫn đến hiện tượng ứ giọt:
- Không khí bão hòa hơi nước (độ ẩm cao)/ Hoặc không có sự thoát hơi nước ở lá
(không có sự thoát hơi nước qua khí khổng nên xảy ra thoát nước qua thủy khổng) - Đất có nhiều nước.
- Rễ đẩy nước chủ động lên thân (mạnh), hoặc những cây thân thấp (thân bụi hoặc
thân cỏ), có áp suất đủ lớn để đẩy nước lên lá. b) Xylem (mạch gỗ).
- Mạch rây vận chuyển chất hữu cơ, mô giậu chuyên hóa với chức năng quang hợp, mô
khuyết chuyên hóa với chức năng hô hấp, xylem (mạch gỗ) chuyên hóa với chức năng
vận chuyển nước → t ủy
h khổng chuyên hóa với chức năng tiết nước → tiếp xúc với mạch gỗ
c) Thành phần có trong dịch nước là: nước, một lượng rất nhỏ m ố u i khoáng, hormone thực vật…
- Nước được hấp thu từ rễ vào trong cây qua hệ thống mạch gỗ mang theo chất khoáng
hòa tan. Một số hormone t ự
h c vật được tổng hợp ở rễ cũng được đưa vào mạch gỗ
để vận chuyển lên thân và các bộ phận phía trên.
d) Không có hiện tượng ứ giọt.
- Các cây ở tầng tán và tầng vượt tán gặp độ ẩm không khí thấp nên sự thoát hơi nước
thuận lợi hơn. (Hoặc: ở tầng tán và vượt tán cây cao nên áp suất rễ đẩy nước lên với áp lực yếu).
Câu : (Tài liệu cô Điêu Thị Mai Hoa) – CHƯA ĐƯA VÀO PPT
Thành tế bào giúp tế bào thực vật duy trì sự ổn
định tương đối về t ể
h tích trước những thay đổi lớn về t ế
h năng nước do quá trình thoát hơi nước tạo ra.
Thế năng nước (Ψw) của tế bào thực vật gồm thế
năng chất tan (Ψs) và thế năng áp suất trương (Ψp).
Thể tích tương đối của tế bào tương quan với thế
năng nước và các thành phần của nó như mô tả trong hình bên .
Hãy xác định mỗi câu sau đây là Đúng hay Sai.
A. Thay đổi về t ế
h năng nước của tế bào thực vật thường đi kèm với sự thay đổi lớn
của cả áp suất trương và thể tích tế bào.
B. Sự mất áp suất trương cho biết điểm kết thúc co nguyên sinh, với sự giảm khoảng
15% thể tích tế bào.
C. Khi thể tích tế bào giảm 10% (giảm ≈0,1 đơn vị t ể
h tích) hầu như sự thay đổi của thế
năng nước của tế bào là do giảm thế năng chất tan cùng với thay đổi nhỏ của áp suất trương.
D. Trong quá trình lấy lại nước (rehydration), sự tăng thể tích tế bào dừng lại khi thành
tế bào tạo áp suất tương đương với áp suất trương và thế năng nước của tế bào đạt giá trị bằng 0.
Hướng dẫn trả lời
A. SAI. Với cấu trúc tương đối cứng chắc, thành tế bào chỉ có thể thay đổi trong một
khoảng nhất định (tính mềm dẻo) để đáp ứng với thay đổi trong thế chất tan và thế
nước. Những thay đổi về thế nước của tế bào chủ yếu gây ra bởi thay đổi lớn trong áp
suất trương còn những thay đổi về t ể
h tích tế bào thì không nhiều, như đồ t ị h đã chỉ ra.
B. SAI. Co nguyên sinh bắt đầu khi áp suất trương của tế bào thực vật biến mất. Dựa vào đồ t ị
h , áp suất trương biến mất khi thể tích tế bào giảm đi khoảng 15%. Lúc này, cả t ế
h nước và thế chất tan đều dưới -3.
C. ĐÚNG. Khi thể tích tế bào giảm đi 15%, các thay đổi về t ế
h nước (Ψw) chủ yếu là do
thay đổi của thế chất tan (Ψs), còn những thay đổi trong thế áp suất (Ψp) là tương đối nhỏ.
D. ĐÚNG. Áp suất gây ra bởi thành tế bào cân bằng với áp suất trương chỉ ra rằng tế
bào đang trương nước. Lúc này, thế nước của tế bào bằng không và nước sẽ không đi
vào hoặc đi ra khỏi tế bào. Câu 5: (N1-V - 1 2021)
Cồn (đồi) cát ven biển là một trong những nơi
nắng nóng và khô hạn, không thuận lợi cho nhiều
loài sinh vật sinh sống. Một thí nghiệm được tiến
hành nhằm tìm hiểu đáp ứng của hai loài cỏ (D và
E) trong điều kiện khô hạn nhân tạo, trong đó mỗi
cây được trồng riêng rẽ trong các ống cao chứa cát
với điều kiện thí nghiệm như nhau. Khối lượng
trung bình của rễ (Hình 1) và thế nước ở lá (Hình
2) của hai loài được theo dõi trong 20 ngày không
được tưới nước. Kết quả cũng cho thấy lớp cát sâu
nhất trong các ống thí nghiệm chỉ tìm thấy rễ của loài D.
a) Hãy phân tích sự biến đổi khối lượng rễ và thế
nước ở lá của hai loài cỏ D và E khi không được
tưới nước. Sự thay đổi thế nước ở lá cây có liên quan như thế nào tới sự sinh trưởng
của rễ ở hai loài này?
b) Loài nào thích nghi tốt hơn với điều kiện sống ở cồn cát ven biển? Đặc điểm sinh
trưởng của rễ loài này thích nghi với điều kiện sống khô hạn như thế nào?
Hướng dẫn trả lời a) - Về k ố
h i lượng rễ cây: Ban đầu đến ngày 5, khối lượng rễ câu D (~40 mg/dưới 50mg
đến 80mg) thấp hơn E (~60 mg/trên 50mg đến 120mg). Đến ngày 10, khối lượng rễ
của hai loài tăng lên gần bằng nhau (150-160 mg). Sau 15 ngày, khối lượng rễ D tiếp tục
tăng cao (300 mg), trong khi loài E không tăng thêm.
- Thế nước ở lá cây D được duy trì tương đối ổn định, ở mức khoảng -0,7 đến -0,8 MPa
(Thí sinh có thể viết giảm nhẹ ở 10 ngày đầu (xuống -0,8), sau đó tăng và duy trì ở mức như ban đầu).
- Thế nước ở lá cây E giảm dần theo thời gian, ban đầu khoảng -0,7, đến 10 ngày giảm
còn -1,0 và sau 20 ngày giảm mạnh hơn, còn khoảng -1,3.
- Loài D có hệ rễ phát triển, sinh khối tăng liên tục, giúp lấy đủ nước cung cấp cho cây
khi khô hạn. Rễ xuyên sâu xuống lớp dưới cùng của ống cát, nên lấy ngược nước ở phía
dưới. Do đó, thế nước ở lá được duy trì ổn định.
- Hệ rễ của cây E sinh trưởng chậm rồi ngừng sinh trưởng sau 10 ngày không tưới nước,
do đó không cung cấp đủ nước cho lá, nên thế nước ở lá giảm. b)
- Các cồn cát ven biển thường khô hạn nên loài D có thể thích nghi tốt hơn loài E.
- Loài D có hệ rễ phát triển, kéo dài và đâm sâu xuống đến nguồn nước ở lớp cát sâu
bên dưới, khả năng khai thác nguồn nước tốt, giúp duy trì thế nước ở phần trên mặt
đất (cây không bị khô héo), do đó loài D thích nghi tốt hơn với môi trường khô hạn so với loài E. Câu 6: (N1-V - 2 2018)
Ở một trang trại trồng đậu tương, những người làm vườn nhận thấy những cây
trồng gần lối đi (lô A) thì còi cọc hơn những cây trồng xa lối đi (lô B) như minh họa ở
hình dưới. Mẫu đất ở mỗi ô A và B được mang đi phân tích. Kết quả cho thấy các chỉ
tiêu của hai mẫu đất này hoàn toàn giống nhau trừ nồng độ m ố
u i NaCl của mẫu đất ở
lô A cao hơn lô B là 50 mM.
a) Ở nhiệt độ 20℃, thế nước của mẫu đất ở lô A chênh lệch bao nhiêu M a P so với thế
nước của mẫu đất ở
lô B? Biết rằng thế thẩm thấu của dung dịch được tính theo công thức 𝛹 -1
s = - C x R x T x i; trong đó C là nồng độ chất tan (mol.L ), R là hằng số khí (0,008
L.MPa.mol-1.K-1), T là nhiệt độ tuyệt đối (K), i là hệ số Van-Hop của dung dịch. Biết rằng
muối NaCl phân li hoàn toàn nên i = 2.
b) Tại sao cây ở lô A bị còi cọc?
c) Nêu biện pháp khắc phục tình trạng còi cọc của những cây đang trồng ở lô A. Giải thích.
Hướng dẫn trả lời
a) - Do các chỉ tiêu khác của lô đất A và B đều giống nhau có nghĩa là thế áp suất và thế
thẩm thấu gây ra bởi các chất tan khác (không phải NaCl) trong đất ở lô A và B là như
nhau. Vì vậy, chỉ có sự tăng 50 mM NaCl là nguyên nhân làm giảm thế t ẩ h m thấu dẫn
đến làm giảm thế nước của lô A so với lô B. - Thế t ẩ
h m thấu gây ra bởi 50 mM NaCl tăng thêm của lô A là:
𝛹s = - C x R x T x i = - [0,05 x 0,008 x (273 + 20) x 2] = - 0,2344 Mpa
Vậy thế nước của lô A nhỏ hơn – 0,2344 M a P so ở lô B.
b) - Do đất ở lô A bị nhiễm mặn nên thế nước ở trong đất ở lô A thấp làm giảm sự
chênh lệch thế nước từ đất vào rễ, cây đậu tương hấp thụ được ít nước hơn nên các
quá trình sinh tổng hợp, vận chuyển của cây bị chậm lại và làm cho cây bị còi cọc.
c) - Để cây có thể dễ dàng hấp thụ nước cho quá trình sinh trưởng và phát triển thì cần
phải khử mặn cho đất bằng cách tưới nhiều nước làm rửa trôi muối NaCl, từ đó làm
tăng sự chênh lệch thế nước của đất so với rễ, nước sẽ dễ dàng đi vào rễ cây. Câu 7: (N1-V - 2 2020)
a) Dựa trên hình ảnh giải phẫu cắt ngang lá cây trúc đào Nerium oleander (Hình dưới),
hãy chỉ ra các đặc điểm cấu tạo thích nghi với điều kiện khô hạn của lá cây này. b) Đ ề
i u hòa đóng khí khổng là đáp ứng nhanh chóng nhất của thực vật trước điều kiện
hạn. Một thí nghiệm được tiến hành với các cây đậu (Pisum sativum) từ 1 đến 7 được
trồng lần lượt thành một hàng và cách đều nhau. Hệ rễ của từng cây từ 4 đến 7 được
nối với hệ rễ của cây liền kề (4 nối với 5; 5 nối với 6; 6 nối với 7) bằng các ống thông.
Các ống thông cho phép các chất có thể di chuyển trực tiếp từ cây này sang cây khác
mà không cần đi qua đất. Hệ rễ của các cây từ 1 đến 4 không được nối với nhau. Cây 4
được gây hạn nhân tạo bằng cách tưới dung dịch manitol (dung dịch tạo áp suất thẩm
thấu cao). Thí nghiệm được lặp lại nhiều lần. Kết quả về độ mở khí khổng trung bình của các cây ở t ờ
h i điểm bắt đầu và thời điểm 15 phút sau khi tưới manitol được trình
bày trên Hình 5.2 (dấu * biểu thị sự sai khác giữa hai thời điểm là c
ó ý nghĩa thống kê).
- Phân tích kết quả và đưa ra nhận xét về k ả
h năng trao đổi thông tin giữa các cây.
- Các cây 1, 2, 3 đều là cây đối chứng. Tại sao trong nghiên cứu này cần 3 cây đối chứng?
Hướng dẫn trả lời
a) Đặc điểm của lá thích nghi khô hạn: - Lớp cutin dày,
- Mô biểu bì nhiều lớp tế bào giúp hạn chế thoát hơi nước qua mô biểu bì,
- Lỗ khí phân bố trong các khoang cuộn vào trong lá hạn chế nước thoát hơi trực tiếp ra môi trường,
- Cấu trúc tạo khoang vào thịt lá giúp giảm chênh lệch thế nước giữa khoảng gian bào và môi trường,
- Thành khoang này có các tế bào biểu bì biệt hóa thành lông nhung giúp giữ nước tốt hơn.
b) Các cây 4, 5, 6 có độ mở khí khổng giảm; Các cây 1, 2, 3 và 7 không bị giảm độ mở khí khổng.
Cây có khả năng trao đổi thông tin về điều kiện hạn hán với nhau qua chất có thể dẫn
truyền đi trong rễ. Do được kết nối rễ, Cây 5 nhận tín hiệu từ Cây 4 và Cây 6 nhận tín
hiệu từ Cây 5 đã đáp ứng điều kiện hạn như Cây 4. Cây 7 có được nối với cây 6 nhưng
thời gian ngắn, quãng đường xa nên còn chưa c ó đáp ứng. Nghiên cứu để k ể
i m tra khả năng trao đổi tín hiệu giữa các cây nên khoảng cách giữa
các cây là giá trị cần xét đến. Trong nghiên cứu cần 3 cây đối chứng vì mỗi cây có giá trị
đối chứng khác nhau: Cây 3 làm đối chứng cho Cây 5; Cây 2 làm đối chứng cho Cây 6
và Cây 1 làm đối chứng cho Cây 7.
QUANG HỢP – HÔ HẤP Câu 8: (N1-V - 1 2018)
Các nhà khoa học tách riêng thylakoid của lục
lạp và đưa vào môi trường tương tự như chất nền
của lục lạp. Theo dõi pH của môi trường chứa
thylakoid ở các điều kiện khác nhau và thu được kết quả t ể
h hiện ở hình bên. Trong đó, (i) là thời điểm
bắt đầu chiếu sáng, (ii) là thời điểm một chất X
được thêm vào môi trường đang được chiếu sáng.
a) Trong khoảng thời gian từ 5 đến 10 phút tính từ
khi bắt đầu thí nghiệm, pH của môi trường chứa
thylakoid thay đổi như thế nào so với trước khi
chiếu sáng? Giải thích.
b) X có thể là chất ức chế quá trình nào dưới đây? Giải thích.
(1) Quá trình phosphoryl hóa oxi hóa.
(2) Quá trình tổng hợp enzyme rubisco.
(3) Quá trình truyền điện tử giữa hệ quang hóa I và II.
(4) Quá trình phân hủy NADPH.
Hướng dẫn trả lời a)
- pH của môi trường chứa thylakoid tăng lên so với trước khi chiếu sáng. - G ả i i thích:
+ Khi chiếu sáng, xảy ra pha sáng của quá trình quang hợp.
+ Chuỗi truyền điện tử ở màng thylakoid sẽ hoạt động và bơm ion H+ từ môi trường
bên ngoài vào trong xoang thylakoid.
+ Do đó nồng độ H+ ở môi trường chứa thylakoid giảm nên pH của môi trường chứa
thylakoid tăng lên so với trước khi chiếu sáng. b)
- (3) Quá trình truyền điện tử giữa hệ quang hóa I và II. - G ả i i thích:
+ Ức chế quá trình truyền điên tử giữa hệ quang hóa II với hệ quang hóa I sẽ ngăn cản
quá trình vận chuyển ion H+ v ào trong xoang thylakoid.
+ Vì vậy, nồng độ H+ trong môi trường chứa thylakoid tăng (do các ion H+ được vận
chuyển vào xoang thylakoid sẽ lại được đi ra ngoài môi trường qua kênh ATP synthetase và tổng hợp lên ATP).
+ Kết quả pH ở môi trường chứa thylakoid giảm. Câu 9: (N1-V - 1 2019)
a) Người ta thường ngâm hạt lúa giống trong nước ấm (khoảng 30 C) từ 24 đến 36
giờ rồi vớt hạt ra và tiếp tục ủ thêm khoảng 48 - 60 giờ để hạt nảy mầm rồi mới đem
gieo. Hãy cho biết quá trình sinh lí chủ yếu nào xảy ra trong thời gian ngâm, ủ hạt? Nếu
kéo dài thời gian ngâm hạt đến 96 giờ thì điều gì sẽ xảy ra? Giải thích.
b) Tiến hành thí nghiệm trồng lúa và cỏ lồng vực ở hai lô riêng rẽ với cùng điều kiện
dinh dưỡng và cường độ ánh sáng mạnh. Sau một thời gian, sinh khối của cỏ lồng vực
tăng cao gần gấp đôi so với lúa. Hãy giải thích kết quả trên. Biết rằng khi bắt đầu trồng,
cây con của hai loài có cùng kích thước và độ tuổi.
Hướng dẫn trả lời
a) Liên quan chủ yếu đến hiện tượng hô hấp, vì quá trình hô hấp phân giải tinh bột
cung cấp năng lượng cho quá trình nảy mầm của hạt.
- Nếu không vớt hạt giống lên sau 96 giờ thì lượng oxy trong nước không đủ cung cấp
cho hô hấp hiếu khí, hạt chuyển sang lên men => hạt giống bị hỏng.
b) Sinh khối của cỏ lồng vực tăng cao gần gấp đôi sinh khối của lúa, chứng tỏ cỏ lồng
vực là thực vật C4 còn lúa là thực vật C3.
- Thực vật C3 có hô hấp sáng => tiêu hao khoảng 30 - 50% sản phẩm => sinh khối thấp,
còn thực vật C4 không có hô hấp sáng => sinh khối cao hơn. Câu 10: (Cô Mai Hoa)
Tiến hành thí nghiệm trồng riêng rẽ ngô (Zea mays) và lúa (Oryza sativa) trong
cùng điều kiện nước và ánh sáng đều tối ưu cho sinh trưởng của hai loài. Các cây được
chia làm ba nhóm khác nhau về nồng độ CO2 môi trường. Kết quả thu được về sinh khối tăng them sau 6 t ầ
u n trồng được thể hiện ở
bảng dưới.
a) So sánh sinh khối của hai loài ở nồng độ CO2 khí quyển (350ppm – parts per million).
Tại sao lại có sự khác biệt như vậy?
b) Vẽ biểu đồ đ ờ
ư ng thể hiện kết quả thu được. Từ đó rút ra được kết luận gì về tác
động của tăng nồng độ CO2 khí quyển đến khả năng cạnh tranh của lúa khi trồng trong
cùng môi trường với ngô?
c) Dựa vào kiến thức đã học, hãy nêu 2 lý do để giải thích kết luận ở ý b.
Hướng dẫn trả lời a)
- Sinh khối của ngô cao hơn lúa ở nồng độ CO2 khí quyển.
- Vì ngô là thực vật C4, lúa là thực vật C3. Thực vật C4 có điểm bù CO2 (0-10ppm) thấp
hơn C3 (30-70ppm) nên ở nồng độ 350ppm thực vật C4 đã đạt gần đạt đến điểm bão hòa CO2. b) - K ả
h năng cạnh tranh của lúa tăng. Vì tăng nồng độ CO2 làm tăng sinh khối của lúa và
giảm sinh khối của ngô. c)
- Thực vật C3 (lúa) cần ít năng lượng hơn để đồng hóa CO2 so với thực vật C4 (ngô).
- Nồng độ CO2 cao giúp thực vật C3 tránh hô hấp sáng.
Câu : (Cô Mai Hoa) – CHƯA ĐƯA VÀO PPT
Nhiều loài thực vật có thể điều chỉnh hình
thái và cơ chế hóa sinh để thích ứng với điều
kiện ánh sáng của môi trườg nơi chúng đang
phát triển. Đồ thị hình bên thể hiện lượng CO2
hấp thụ qua quang hợp ở cây rau dền đỏ
(Amaranthus tricolor) đối với cây sinh trưởng
dưới cường độ ánh sáng cao (cây A) và cây
trồng dưới cường độ ánh sáng thấp (cây B).
a) Cho rằng không có thay đổi sinh lý xảy ra, tính
lượng CO2 hấp thụ thực tế của lá trong một ngày
đối với cả hai cây xét các trường hợp sau:
- Trường hợp 1: 200μmol/m2/s trong 2 giờ →
1500μmol/m2/s trong 10 giờ → 200μmol/m2/s trong 2 giờ → 10 giờ còn lại cây ở trong tối.
- Trường hợp 2: 50μmol/m2/s trong 2 giờ → 200μmol/m2/s trong 10 giờ →
50μmol/m2/s trong 2 giờ → 10 giờ còn lại cây ở trong tối.
b) Cho các chỉ số sinh lý sau: (1) cường độ quang hợp tối đa, (2) điểm bù ánh sáng, (3)
điểm bão hòa ánh sáng và (4) cường độ hô hấp ban đêm.
- So sánh các chỉ số trên ở hai cây và cho biết chỉ số nào góp phần quan trọng nhất dẫn
đến sự khác biệt giữa lượng CO2 hấp thụ/ngày trong trường hợp 1 (đã tính ở phần a)? Giải thích.
- So sánh lượng CO2 hấp thụ vào ban đêm và CO2 t ự
h c hấp thu/ ngày của hai cây trong
điều kiện ánh sáng ở trường hợp 2 và cho biết những chỉ số nào trong các chỉ số trên
góp phần vào sự khác biệt này? Giải thích.
Hướng dẫn trả lời a)
Lượng CO2 hấp thụ của lá (μmol CO2/m2) Khi chiếu sáng Trong tối Tổng TH1 Cây A ≈1.188.000 ≈ -108.000 1.080.000 Cây B ≈216.000 ≈ -72.000 144.000 TH2 Cây A ≈61.200 ≈ -108.000 -47.000 Cây B ≈90.000 ≈ -72.000 18.000 b)
- (1) Cường độ quang hợp tối đa của cây A lớn hơn cây B.
(2) Cây A có điểm bù ánh sáng chênh lệch không đáng kể với cây B.
(3) Điểm bão hòa ánh sáng của cây A lớn hơn cây B.
(4) Cường độ hô hấp ban đêm của hai cây tỉ lệ thuận với lượng CO2 thải ra khi cường
độ ánh sáng = 0, trong trường hợp này chênh lệch cũng không đáng kể.
Điểm bão hòa ánh sáng quan trọng nhất vì đây là yếu tố ảnh hưởng đến cường độ
quang hợp tối đa, dẫn đến sự chênh lệch đáng kể lượng CO2 hấp thụ giữa hai cây.
- Cây A có lượng CO2 hấp thụ vào ban đêm và lượng CO2 t ự
h c hấp thu/ngày đều thấp hơn so với cây B vì:
+ Cường độ hô hấp ban đêm của cây B thấp hơn → lượng CO2 thải ra vào ban đêm ít âm hơn. + Điểm bù
ánh sáng thấp hơn → quang hợp ngay ở cường độ ánh sáng thấp → duy trì
lượng CO2 hấp thu trong ngày luôn dương ở điều kiện ánh sáng thấp. Câu 11: (N1-V - 2 2020)
Trong điều hòa chu trình acid citric (TCA), NADH và ATP là hai chất có vai trò quan
trọng. Các enzyme trong chu trình được hoạt hóa khi tỉ lệ NADH/NAD+ và ATP/ADP bị
giảm xuống dưới giá trị ngưỡng, đồng thời chịu ảnh hưởng của nồng độ cơ chất
và/hoặc nồng độ sản phẩm. Hình dưới thể hiện một số sự k ệ
i n điều hòa trong chu trình
TCA (Tên viết tắt của các enzyme được ghi trong ô chữ nhật).
a) Hãy so sánh cường độ hô hấp của lá cây C3 giữa ban ngày và ban đêm (cao hơn,
thấp hơn, tương đương). Giải thích.
b) Hãy so sánh cường độ hô hấp giữa thực vật C3 và thực vật C4 trong điều kiện thường
(cao hơn, thấp hơn, tương đương). Giải thích.
c) Tế bào thực vật duy trì sự cân bằng giữa đường phân và chu trình TCA như thế nào?
Hướng dẫn trả lời
a) Cường độ hô hấp của lá cây C3 vào ban ngày thấp hơn ban đêm.
Do: tỉ lệ ATP/ADP được duy trì ở mức cao vào ban ngày nhờ các phản ứng sáng ở lục
lạp, sự tổng hợp ATP ở ty thể bị giảm và do đ NADH không được oxi hóa. Nồng độ cao
NADH sẽ làm chậm hoặc thậm chí làm ngừng chu trình TCA bởi sẽ ức chế enzyme NAD- IDH và OGDH.
b) Trong điều kiện thường, cường độ hô hấp của thực vật C3 thấp hơn C4. Thực vật C4
không có hô hấp sáng. Thực vật C3 có hô hấp sáng mà trong đó , sự oxi hóa glycine có
sản sinh NADH. Bởi vậy, hô hấp sáng kéo theo sự giảm hoạt động của chu trình TCA do
ức chế enzyme NAD-IDH và OGDH.
c) Sản phẩm của đường phân là pyruvate được đưa vào chu trình TCA nhờ sự hoạt động của enzyme PDC.
Đường phân diễn ra cường độ cao sẽ nâng cao nồng độ pyruvate và sẽ hoạt hóa PDC,
kéo theo đẩy nhanh TCA. Đường phân hoạt động kém sẽ làm giảm nồng độ pyruvate.
Khi đó , tỉ lệ acetyl-CoA/pyruvate sẽ tăng, gây ức chế PDC, kéo theo cường độ TCA giảm.