SINH HỌC BEECLASS CHUYÊN ĐỀ LÍ THUYẾT (LT05) – 3/6/2018
(Đáp án gồm 49 trang) CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
A
B
C
D
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
A
B
C
D
CÂU HỎI
ĐÁP
ÁN
Câu 1: Khi nói về vai trò của nước trong đời sống thực vật, có các phát biểu sau:
I. Nước là dung môi lí tưởng hòa tan các chất để thực hiện các phản ứng hóa sinh xảy ra trong
tế bào.
II. Nước chỉ tham gia vào các phản ứng hóa sinh như là một chất xúc tác của phản ứng.
III. Tạo nên màng nước thủy hóa bao bọc quanh các phần tử keo nguyên sinh chất, nhờ vậy
duy trì được cấu trúc và hoạt tính của keo nguyên sinh chất.
IV. Tạo nên dòng vận chuyển vật chất trong nội bộ tế bào và giữa các tế bào với nhau.
V. Hàm lượng nước liên kết trong chất nguyên sinh quyết định tính chống chịu của keo nguyên
sinh chất và của tế bào.
Có bao nhiêu phát biểu không đúng?
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Hướng dẫn: (II).
Vai trò quan trọng nhất của nước là tham gia vào quá trình trao đổi chất của thực vật, vai trò
đó thể hiện ở những mặt sau:
- Trước hết, nước là một dung môi. Nước hòa tan được nhiều chất trong tế bào và hầu hết các
phản ứng hóa học trong tế bào thực vật đều xảy ra trong dung dịch nước.
- Nước là một chất phản ứng. Nước tham gia tích cực vào các phản ứng sinh hóa như là một cơ
chất của phản ứng. Ví dụ, trong quang hợp, nước cung cấp hidro để khử NADP thành NADPH2
qua phản ứng quang phân li nước. Nước cũng hoạt động như một chất cho nhóm hidroxil (OH)
trong một số phản ứng hidroxil hóa. Trong hô hấp, nước cho oxi để cùng với oxi không khí oxi
hóa nguyên liệu.
- Phản ứng hóa sinh chung nhất của nước là phản ứng thủy phân, đó là quá trình quan trọng
trong quá trình dị hóa (phân giải chất béo, phân giải polisaccarit, trao đổi protein...). Ngoài ra,
một vai trò quan trọng nữa của nước đó là vai trò hidrat hóa. Nước được hấp thụ trên bề mặt
các hạt keo (protein, axit nucleic) và trên bề mặt các màng tế bào (màng sinh chất, màng
không bào, màng các bào quan) tạo thành lớp nước mỏng bảo vệ cho các cấu trúc sống của tế
bào.
- Nước làm cho tế bào có độ thủy hóa nhất định, tạo nên áp suất thủy tĩnh (áp suất trương),
duy trì độ trương cho mô và tế bào, duy trì cấu trúc của các hợp chất cao phân tử, duy trì hình
thái của tế bào. Áp suất thủy tĩnh đặc biệt cần thiết cho sinh trưởng của tế bào.
Bản thân chất nguyên sinh chứa 80-90% nước. Sự làm khô chất nguyên sinh sẽ làm thay đổi
lớn tính chất của nó. Hàm lượng nước liên kết trong chất nguyên sinh quyết định tính chống
chịu của keo nguyên sinh chất và của tế bào.
Nước tạo nên dòng vận chuyển vật chất trong nội bộ tế bào và giữa các tế bào với nhau, tạo
nên mạch máu lưu thông trong cây như tuần hoàn máu ở động vật.
Ngoài những vai trò trên, nước cũng có vai trò điều hòa nhiệt độ của cây.
Câu 2: Khi nói về hàm lượng nước và các dạng nước trong cây, có các phát biểu sau:
I. Hàm lượng nước ở các loài khác nhau là khác nhau. Hàm lượng nước ở các cơ quan khác
nhau của cùng cơ thể là như nhau.
II. Hàm lượng nước trong cây phụ thuộc vào điều kiện môi trường và sự phát triển cá thể của
thực vật. Trạng thái cân bằng nước trong cây là sự cân bằng tĩnh.
III. Phần lớn nước trong cơ thể thực vật là nước liên kết (70%) và có vai trò đảm bảo độ bền
vững của hệ thống keo trong chất nguyên sinh.
IV. Trong thành tế bào, nước chủ yếu tồn tại ở dạng liên kết.
V. Điều kiện nhiệt độ ảnh hưởng đến các dạng nước trong tế bào thực vật. Khi nhiệt độ tăng thì
hàm lượng nước tự do giảm.
Có bao nhiêu phát biểu đúng?
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Hướng dẫn: (IV).
Hàm lượng nước ở các loài khác nhau là khác nhau, ở các cơ quan khác nhau của cùng cơ thể.
Các cơ quan dinh dưỡng có hàm lượng nước cao hơn các cơ quan sinh sản.
Hàm lượng nước còn phụ thuộc vào điều kiện môi trường và sự phát triển cá thể thực vật. Các
cây thủy sinh có hàm lượng nước lớn hơn các cây trung sinh, hạn sinh. Các cây non chứa nhiều
nước hơn cây già. Hàm lượng nước trong cây còn thay đổi theo nhịp điệu ngày, hàm lượng
nước lúc buổi trưa nắng thấp hơn buổi sáng. Tuy hàm lượng nước thay đổi tùy thuộc vào
nhiều yếu tố, nhưng ở trong cây, nước vẫn được giữ ở trạng thái cân bằng động giữa sự hút
nước qua rễ và sự thoát hơi nước qua lá ở điều kiện bình thường. Và để đảm bảo sự cân bằng
nước trong cây, cây phải có các đặc điểm sau:
+ Phải có hệ rễ phát triển để hút nước nhanh và nhiều từ đất.
+ Phải có hệ mạch dẫn phát triển tốt để dẫn nước đã hút lên các cơ quan thoát hơi nước.
+ Phải có hệ mô bì phát triển để hạn chế sự thoát hơi nước của cây.
Ý nghĩa của các dạng nước trong cây:
+ Trong cơ thể thực vật, nước tự do chiếm phần lớn (70%) là nước còn di động được, và còn
giữ nguyên những đặc tính của nước, cho nên đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi
chất của thực vật. Do đó, người ta đã xác định rằng, lượng nước tự do quy định cường độ các
quá trình sinh lí.
+ Nước liên kết: dạng này chiếm khoảng 30%. Tùy theo mức độ khác nhau dạng này mất tính
chất ban đầu của nước: khả năng làm dung môi kém, nhiệt dung giảm, độ đàn hồi tăng, nhiệt
độ đông đặc thấp. Vai trò của dạng nước này là đảm bảo độ bền vững của hệ thống keo nguyên
sinh vì nó làm cho các phần tử phân tán khó lắng xuống, hiện tượng ngưng kết ít xảy ra. Trong
các cơ thể non hàm lượng nước liên kết lớn hơn cơ thể già. Khi thực vật gặp điều kiện khô hạn,
hàm lượng nước liên kết tăng lên. Do vậy, có thể hàm lượng nước liên kết liên quan với tính
chống chịu của thực vật: chịu hạn, chịu rét, chịu mặn.
Trong thành tế bào: chủ yếu gồm nước liên kết bởi các chất cao phân tử xenluloz,
hemixenluloz, các chất pectin, nước liên kết cấu trúc và nước bị hút trong các mao quản.
Các điều kiện ngoại cảnh cũng ảnh hưởng đến các dạng nước trong cơ thể thực vật, trong đó
điều kiện dinh dưỡng khoáng và nhiệt độ có ảnh hưởng lớn.
Khi nhiệt độ tăng ảnh hưởng đến sự thủy hóa, lượng nước liên kết giảm, sự hút nước thẩm
thấu tăng lên. Ngoài ảnh hưởng đến sự thủy hóa, sự tăng nhiệt độ còn ảnh hưởng đến quá
trình trao đổi chất qua việc thúc đẩy quá trình thủy phân làm giảm hàm lượng các chất cao
phân tử, dẫn đến việc giảm lượng nước liên kết và tăng lượng nước tự do.
Câu 3: Cho những phát biểu sau về các dạng nước trong cây và đặc điểm hệ rễ của thực vật đối
với quá trình hấp thụ nước:
I. Trong đất, nước tồn tại dưới ba trạng thái: rắn, lỏng và hơi. Trong đó, chỉ trạng thái lỏng của
nước có ý nghĩa đối với thực vật.
II. Ở trạng thái lỏng của nước, cây hấp thụ nhiều nhất ở dạng nước mao dẫn.
III. Những thực vật thủy sinh có hệ rễ phát triển và phân nhánh mạnh hơn thực vật trên cạn.
IV. Ngoài hệ rễ thì thân, lá cũng có khả năng hút nước.
Có bao nhiêu phát biểu đúng?
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Hướng dẫn: (II, IV).
Trong đất, nước tồn tại ở ba trạng thái: rắn, lỏng và hơi. Trong đó hai trạng thái: lỏng và hơi có
ý nghĩa đối với thực vật.
+ Trạng thái rắn: đó là nước kết tinh hay nước đá, cây không sử dụng được.
+ Trạng thái hơi: là dạng nước chứa đầy trong các lỗ trống của đất, chuyển động chủ động
theo quy luật khuếch tán hoặc bị động theo dòng khí. Dạng này cây sử dụng được và có ý
nghĩa trong quá trình hô hấp của rễ.
+ Trạng thái lỏng: là dạng chủ yếu trong đất và gồm những dạng sau:
Nước hấp dẫn: là dạng nước chứa đầy trong các khoảng trống giữa các phân tử đất. Đây
là dạng nước tự do di dộng dễ dàng do lực hấp dẫn của đất yếu, cây hấp thụ dễ dàng.
Tuy nhiên dạng nước này chỉ cung cấp cho cây trong một thời gian ngắn.
Nước mao dẫn: là nước chứa trong các ống mao dẫn của đất và bị các phần tử của đất
giữ tương đối chặt. Dạng nước này lắng chậm và là dạng nước rễ hút thường xuyên
trong đời sống của cây.
Nước màng: là dạng nước bao bọc xung quanh các phân tử đất, bị các phần tử keo đất
giữ lại bằng một lực lớn nên ít được sử dụng. Cây chỉ sử dụng được các lớp nước nằm
xa trung tâm các phần tử keo đất.
Nước ngậm: là dạng nước mà keo đất giữ với lực rất lớn. Dạng này bị liên kết chặt bởi
các phần tử keo đất và cây không sử dụng được.
Như vậy, cũng giống ở trong cây, nước trong đất cũng ở dạng tự do và dạng liên kết và về mặt
ý nghĩa sinh học, có thể là dạng cây sử dụng được và dạng cây không sử dụng được.
Về đặc điểm của hệ rễ và kích thước của hệ rễ phụ thuộc vào loài cây và các điều kiện sinh
thái. Ví dụ, độ ẩm của đất ảnh hưởng đến sự phát triển của rễ: đất khô rễ thường ít phân
nhánh mà thường ăn sâu xuống lớp đất ở phía dưới. Các cây thủy sinh hút nước qua toàn bộ
bề mặt của cây nên hệ rễ biến dạng và ít phát triển. Ngoài hệ rễ, thân, lá cũng có khả năng hút
nước nhưng lượng nước không đáng kể. Thực vật trên cạn hấp thụ nước từ đất qua bề mặt tế
bào biểu bì của rễ, trong đó chủ yếu qua các tế bào biểu bì đã phát triển thành lông hút.
Câu 4: Khi nói về đặc điểm cấu tạo của hệ rễ liên quan đến chức năng hút nước, có các phát
biểu sau:
I. Để thích nghi với chức năng hút nước, hệ rễ thường phát triển mạnh về kích thước, số lượng
và diện tích.
II. Các tế bào lông hút thường có thành tế bào mỏng và không có lớp cutin.
III. Các tế bào lông hút có áp suất thẩm thấu thấp do hoạt động hô hấp của rễ diễn ra mạnh.
IV. Tất cả các loài thực vật, rễ đều có lông hút.
Có bao nhiêu phát biểu không đúng?
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Hướng dẫn: (III, IV).
Để thỏa mãn nhu cầu nước của cây, hệ thống rễ và lông hút của cây phát triển rất mạnh và tốc
độ cao. Ví dụ bộ rễ của một cây lúa mì mùa đông: tổng chiều dài lông hút hơn 10000 km, mỗi
ngày có khoảng 110 triệu lông hút mới ra đời với chiều dài 80 km, đối với các cây to thì số
lượng lông hút lớn hơn rất nhiều. Như vậy, hệ rễ phát triển rất nhanh và phân bố sâu, rộng
mới có thể hút nước cung cấp đủ cho cây. Tuy nhiên, rễ cây có lấy được nước hay không còn
phụ thuộc vào khả năng giữ nước của đất như phân tích ở câu trên.
Các tế bào lông hút có đặc điểm cấu tạo và sinh lí phù hợp với chức năng hút nước như: thành
tế bào mỏng, không có lớp cutin bề mặt, chỉ có một không bào trung tâm lớn, ấp suất thẩm
thấu rất cao do hoạt động hô hấp của rễ mạnh.
Ở đại bộ phận thực vật đều có lông hút. Tuy nhiên ở một số loài thì không có, thay vào đó các
sợi nấm rễ sẽ thay thế chức năng của lông hút hút nước cho cây. Đời sống của sợi nấm rễ có
thể kéo dài hơn một năm, còn lông hút chỉ vài ngày nên chúng thường xuyên được sinh ra và
chết đi.
Câu 5: Cho một số phát biểu về các con đường hấp thụ nước ở rễ như sau:
I. Lớp tế bào đầu tiên mà nước đi qua khi được lông hút hấp thụ chuyển vào mạch gỗ của rễ là
lớp tế bào nhu mô vỏ.
II. Động lực để nước đi trong hệ thống không bào là nhờ sức hút nước giảm dần từ lông hút
đến mạch dẫn.
III.Trong con đường vận chuyển qua apoplast, nước chảy từ ngoài vào trong thông qua hệ
thống mao quản.
IV. Cả con đường vận chuyển nước qua apoplast và symplast thì nước đều phải đi qua hệ
thống chất nguyên sinh của tế bào nội bì để vào được mạch gỗ.
Có bao nhiêu phát biểu không đúng?
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Hướng dẫn: (I, II).
Khi sức hút nước của rễ thắng được sức giữ nước của đất thì nước sẽ đi qua lông hút đến các
tế bào biểu bì rễ, sau đó qua nhiều lớp tế bào nhu mô vỏ. Do đó, lớp tế bào đầu tiên mà nước đi
qua từ lông hút vào mạch
gỗ là lớp tế bào biểu bì rễ
(I sai).
Có hai con đường vận
chuyển nước từ lông hút
vào mạch gỗ của cây: con
đường vận chuyển từ tế
bào này sang tế bào khác
qua phần sống của tế bào
nhờ các sợi liên bào được
gọi là con đường vận
chuyển symplast; còn
đường vận chuyển qua
thành tế bào và các
khoảng gian bào là con
đường vận chuyển
apolast.
Nước đi qua hệ thống
không bào từ tế bào này
sang tế bào khác tất nhiên cũng phải xuyên qua các sợi liên bào giữa các tế bào để nối liền các
không bào thành một hệ thống từ lông hút đến tế bào biểu bì, nhu mô vỏ, nội bì, nhu mô ruột
và cuối cùng là mạch dẫn. Động lực để nước đi trong hệ thống không bào là nhờ sức hút nước
tăng dần từ lông hút đến mạch dẫn (S lông hút < S nhu mô vỏ < S nội bì...). (II sai).
Khi nước vận chuyển qua con đường apoplast thì trong thành vách tế bào có một hệ thống
mao quản thông suốt với nhau, qua đó nước có thể chảy từ ngoài vào trong. Tuy nhiên đễn
vòng đai caspari (tế bào nội bì hóa bần 4 mặt, 2 mặt không hóa bần) thì nước bị chặn lại, và
phải đi xuyên qua tế bào nội bì nhờ hệ thống chất nguyên sinh – symplast ở hai mặt thành
chưa hóa bần, sau đó lại đi vào thành tế bào của tế bào nhu mô ruột để vào mạch dẫn. Động
lực chi phối nước đi trong hệ thống apolast là lực hút của các mao quản, lực trương của keo
trong thành tế bào.
Tóm lại, với cả hai con đường apolast và symplast thì khi đến đai caspari thì nước đều phải đi
qua hệ thống chất nguyên sinh của tế bào nội bì (IV đúng).
Câu 6: Khi nói về cơ chế của quá trình hút nước ở thực vật, có các phát biểu sau:
I. Động lực chủ yếu của sự hút nước vào rễ là do quá trình thoát hơi nước ở lá tạo ra, đây là
quá trình hút nước chủ động của cây.
II. Có thể nhận biết sự hút nước chủ động của rễ thông qua những hiện tượng rỉ nhựa và ứ
giọt.
III. Hiện tượng rỉ nhựa và hiện tượng ứ giọt đều do áp suất rễ gây nên. Những hiện tượng này
chỉ xảy ra khi rễ hoạt động bình thường.
IV. Khi có sự chênh lệch về nồng độ các chất hòa tan trong tế bào rễ và dung dịch đất, tùy từng
trường hợp thì nước sẽ được hấp thụ vào rễ theo cơ chế thụ động hoặc tích cực.
V. Khi có sự chênh lệch về thế năng nước của đất và tế bào rễ, nước sẽ được vận chuyển từ nơi
có thế năng nước cao đến nơi có thế năng nước thấp.
Có bao nhiêu phát biểu không đúng?
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Hướng dẫn: (I).
Các động lực của quá trình hút nước gồm:
+ Động lực bên trên của quá trình hút nước – quá trình hút nước bị động: quá trình này do sự
thoát hơi nước ở lá tạo ra. Trong quá trình này nước ở lá luôn bị mất gây nên tình trạng thiếu
nước thường xuyên trong tế bào, do đó làm động lực cho sự hút nước liên tục từ đất vào rễ,
đây là động lực chủ yếu của sự hút nước.
+ Động lực bên dưới của quá trình hút nước – quá trình hút nước chủ động: trong quá trình
trao đổi chất ở rễ đã tạo ra các chất (đường) làm tăng nồng độ dịch bào kéo theo sự tăng áp
xuất thẩm thấu, do đó tăng sự hút nước.
Có thể nhận biết sự hút nước chủ động của hệ rễ thông qua hiện tượng rỉ nhựa và ứ giọt. Hai
hiện tượng này đều do áp suất rễ gây nên và là bằng chứng để đánh giá hoạt động của hệ rễ.
Hiện tượng này chỉ xảy ra khi rễ hoạt động bình thường.
Như vậy, nước được hấp thụ dưới hai hình thức:
+ Hấp thụ bị động (thụ động) nhờ các lực có nguồn gốc trong khí quyển hoặc trong mô lá (nhờ
quá trình thoát hơi nước).
+ Hấp thụ chủ động (tích cực): động lực là ở rễ. Sự hấp thụ tích cực có thể dưới hai dạng: hấp
thụ trao đổi thông qua một cơ chế bơm, trong đó nước được bơm vào mô (đặc biệt trong
trường hợp môi trường thiếu nước), bơm hoạt động nhờ ATP do hô hấp cung cấp; sự hấp thụ
thẩm thấu nhờ áp suất rễ.
Có hai cơ chế để giải thích sự hấp thụ nước vào rễ như sau:
+ Do gradien nồng độ chất tan: khi có sự chênh lệch về nồng độ các chất hòa tan trong tế bào
rễ và dung dịch đất thì nước sẽ được hấp thụ vào rễ theo cơ chế khuếch tán thẩm thấu, tức là
nước sẽ được vận chuyển từ nơi có nồng độ chất tan thấp đến nơi có nồng độ chất tan cao.
Trong trường hợp này nước sẽ vào cây một cách thụ động khi hàm lượng các chất tan trong rễ