Bài 6: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật (tiếp)

Bài 6: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật (tiếp) | Giải Sinh học 11

Hoàng Huyền Trang Ngày: 12-05-2022 Lớp 11

533

Toptailieu.vn giới thiệu Giải bài tập Sinh 11 Bài 6: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật (tiếp) chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Dinh dưỡng nitơ ở thực vật (tiếp) Sinh 11.

Giải bài tập Sinh 11 Bài 6: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật (tiếp)

Trả lời câu hỏi giữa bài:

Trả lời câu hỏi 1 trang 28 SGK Sinh học 11: Hãy chỉ ra trên sơ đồ (hình 6.1) con đường chuyển hóa nitơ hữu cơ (trong xác sinh vật) trong đất thành dạng nitơ khoáng (NH₄⁺ và NO₃^-)

Lời giải

Các chất hữu cơ (trong xác sinh vật) trong đất được chuyển hóa thành dạng nito NH4+ dưới tác động của vi khuẩn amon hóa. Sau đó dưới tác động của vi khuẩn nitrat hóa NH4+ được chuyển hóa thành dạng NO3-.

Sơ đồ:

Bài 6: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật (tiếp) | Giải Sinh học 11 (ảnh 1)

Trả lời câu hỏi 2 trang 29 SGK Sinh học 11: Hãy chỉ ra trên hình 6.1 con đường cố định nitơ phân tử xảy ra ở trong đất và sản phẩm của quá trình đó.

Lời giải

Con đường cố định nitơ phân tử xảy ra ở trong đất là số 5 trên hình.

Con đường cố định nitơ sinh học là do các vi sinh vật thực hiện gồm: vi khuẩn cố định đạm sống tự do và vi khuẩn cố định đạm sống cộng sinh.

Con đường cố định nitơ phân tử xảy ra ở trong đất được biểu diễn theo sơ đồ sau:

Bài 6: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật (tiếp) | Giải Sinh học 11 (ảnh 2)

Sau đó, NH3 chuyển hóa thành NH₄⁺. Sản phẩm của quá trình cố định nitơ chính là NH₄⁺

Quá trình cố định nitơ sinh học được thực hiện nhờ enzim nitrogenaza. Nitrogenaza có khả năng bẻ gãy ba liên kết cộng hóa trị bền vững giữa hai nguyên tử nitơ (N2) để nitơ liên kết với hidro tạo amoniac (NH3). Trong môi trường nước NH3 chuyển thành NH₄⁺.

Bài tập trang 31 SGK Sinh 11

Bài 1 trang 31 Sinh 11: Nêu các dạng nitơ có trong đất và các dạng nitơ mà cây hấp thụ được.

Phương pháp giải:

Xem lại Nguồn cung cấp nitơ tự nhiên cho cây

Lời giải

Các dạng nitơ có trong đất:

- Nitơ khoáng (nitơ vô cơ) trong muối khoáng

- Nitơ hữu cơ trong xác sinh vật (động vật, thực vật, vi sinh vật…)

Dạng nitơ mà cây hấp thụ được là nitơ khoáng (NH₄⁺ và NO₃^-).

Bài 2 trang 31 Sinh 11: Trình bày vai trò của quá trình cố định nitơ phân tử bằng con đường sinh học đối với sự dinh dưỡng nitơ của thực vật.

Phương pháp giải:

Quá trình cố định nitơ bằng con đường sinh học là biến nitơ phân tử (N₂) sẵn có trong khí quyển (thực vật không hấp thụ được) thành dạng nitơ khoáng NH₃ (NH₄⁺ trong môi trường nước).

Lời giải

Nhờ có quá trình cố định nitơ phân tử bằng con đường sinh học xảy ra ở điều kiện bình thường tại hầu như khắp mọi nơi trên Trái Đất mà lượng nitơ bị mất hằng năm do cây lấy đi luôn được bù đắp lại, đảm bảo nguồn cung cấp dinh dưỡng nitơ bình thường cho cây.

Bài 3 trang 31 Sinh 11: Thế nào là bón phân hợp lí và biện pháp đó có tác dụng gì đối với năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường?

Phương pháp giải:

Xem lại Phân bón với năng suất cây trồng và môi trường

Lời giải

- Bón phân hợp lí là bón đúng nhu cầu của cây theo đặc điểm di truyền của giống, loài cây; theo pha sinh trưởng và phát triển; theo đặc điếm lí, hóa tính của đất và theo điều kiện thời tiết. Phân bón phải đúng loại, đủ số lượng và tỉ lệ các thành phần dinh dưỡng.

- Tác dụng của bón phân hợp lí với năng suất cây trồng: Cây sinh trưởng tốt, sức sống cao, năng suất cao, hiệu quả của phân bón cao, giảm chi phí đầu vào, không gây ô nhiễm nông phẩm và môi trường.

Lý thuyết Bài 6: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật (tiếp)

I. VAI TRÒ SINH LÍ CỦA NGUYÊN TỐ NITƠ ĐỐI VỚI THỰC VẬT

1. Vai trò sinh lí của nitơ đối với thực vật

- Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật. Nitơ được rễ cây hấp thụ từ môi trường ở dạng NH₄⁺và NO₃^-. Trong cây NO₃^-được khử thành NH₄⁺.

- Nitơ có vai trò quan trọng đối với đời sống của thực vật:

+ Vai trò chung: Đảm bảo cho cây sinh trưởng và phát triển tốt

+ Vai trò cấu trúc: Tham gia cấu tạo nên các phân tử protein, enzim, coenzim, axit nucleic, diệp lục, ATP… Nitơ có trong các chất điều hòa sinh trưởng → Dấu hiệu khi cây thiếu Nitơ là cây sinh trưởng kém, xuất hiện màu vàng nhạt trên lá; thừa N, cây phát triển quá nhanh, dễ lốp, đổ.

+ Vai trò điều tiết: Tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất và trạng thái ngậm nước của tế bào và ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của tế bào.

→ Nitơ có vai trò quyết định đến toàn bộ các quá trình sinh lý của cây trồng

2. Nguồn cung cấp nitơ cho cây

Bài 6: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật (tiếp) | Giải Sinh học 11 (ảnh 3)

II. QUÁ TRÌNH ĐỒNG HOÁ NITƠ Ở THỰC VẬT

Sự đồng hoá Nitơ trong mô thực vật gồm 2 quá trình:

1. Quá trình khử nitrat (NO₃^-)

- Là quá trình chuyển hoá NO₃^-thành NH₄⁺_, có sự tham gia của Mo và Fe được thực hiện ở mô rễ và mô lá diễn ra qua 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: NO₃^- (nitrat) được khử thành NO₂^-(nitrit), được xúc tác bởi enzim nitrat reductaza.

NO₃^-+ NAD(P)H + H⁺ + 2e^- → NO₂^- + NAD(P)⁺ + H₂O

Giai đoạn 2: NO₂^-(nitrit) được khử thành NH₄⁺ (amoni) được xúc tác bởi enzim nitrit reductaza.

NO₂^- + 6 Feredoxin khử + 8H⁺ + 6e^- → NH₄⁺ + 2H₂O

- Điều kiện cho quá trình khử nitrat:

Có các enzim đặc hiệu xúc tác cho các phản ứng
Có các lực khử mạnh

- Ý nghĩa: hạn chế sự tích lũy nitrat trong các bộ phận của cây

2. Quá trình đồng hoá NH₄⁺ trong mô thực vật

Theo 3 con đường:

* Amin hoá trực tiếp các axit xêto tạo axit amin:

Axit xêto + NH₄⁺ → Axit amin.

Vd: Axit α- xetoglutaric + NH₄⁺ + NADH₂ → Axit glutamic + H₂O + NAD⁺

* Chuyển vị amin:

Axit amin + axit xêto → axxit amin mới + axit xêto mới

Vd: Axit glutamic + Axit piruvic → Alanin + Axit α- xetoglutaric

*Hình thành amit: Là con đường liên kết phân tử NH₃ với axit amin đicacboxilic.

Axit amin đicacboxilic + NH₄⁺ → amit

Vd: Axit glutamic + NH₄⁺ → Glutamin

→ Sự hình thành amit có ý nghĩa sinh học quan trọng

+ Đó là cách giải độc NH₃ tốt nhất (NH₃ tích luỹ lại sẽ gây độc cho tế bào)

+ Amit là nguồn dự trữ NH₃ cho quá trình tổng hợp a. amin khi cần thiết.

Quá trình chuyển hóa và cố định nitơ trong đất

I. NGUỒN CUNG CẤP NITƠ TỰ NHIÊN CHO CÂY

Nitơ là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong tự nhiên, chủ yếu tồn tại trong không khí và trong đất.

	Nitơ trong không khí	Nitơ trong đất
Dạng tồn tại	Chủ yếu tồn tại ở dạng nitơ phân tử. Ngoài ra có ở dạng NO và NO2	Tồn tại ở 2 dạng: nitơ khoáng trong các muối khoáng và nitơ hữu cơ trong xác sinh vật
Đặc điểm	- Cây không hấp thụ được nitơ phân tử - Nitơ phân tử sau khi được các vi sinh vật cố định nitơ chuyển hóa thành NH3 thì cây mới đồng hóa được. - Nitơ ở dạng NO và NO2 trong không khí là độc với thực vật	- Cây chỉ hấp thụ được nitơ khoáng từ đất dưới dạng NH4+ và NO3- - Cây không trực tiếp hấp thụ được nitơ hữu cơ trong xác sinh vật. Nitơ phải được vi sinh vật đất khoáng hóa thành NH4+ và NO3-

Nitơ trong không khí

Nitơ trong đất

Dạng tồn tại

Chủ yếu tồn tại ở dạng nitơ phân tử. Ngoài ra có ở dạng NO và NO2

Tồn tại ở 2 dạng: nitơ khoáng trong các muối khoáng và nitơ hữu cơ trong xác sinh vật

Đặc điểm

- Cây không hấp thụ được nitơ phân tử

- Nitơ phân tử sau khi được các vi sinh vật cố định nitơ chuyển hóa thành NH3 thì cây mới đồng hóa được.

- Nitơ ở dạng NO và NO2 trong không khí là độc với thực vật

- Cây chỉ hấp thụ được nitơ khoáng từ đất dưới dạng NH4+ và NO3-

- Cây không trực tiếp hấp thụ được nitơ hữu cơ trong xác sinh vật. Nitơ phải được vi sinh vật đất khoáng hóa thành NH4+ và NO3-

II. QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VÀ CỐ ĐỊNH NITƠ TRONG ĐẤT

1. Quá trình chuyển hóa nitơ trong đất

Cây không trực tiếp hấp thụ được nitơ hữu cơ trong xác sinh vật. Nitơ phải trải qua con đường chuyển hóa thành NH4+ và NO3- nhờ hoạt động của các vi sinh vật đất:

Con đường chuyển hóa diễn ra theo 2 giai đoạn:

- Amôn hóa là quá trình chuyển hóa nitơ hữu cơ trong xác thực vật thành amôni (NH4+) nhờ vi khuẩn amôn hóa:

- Qúa trình nitrat hóa là quá trình chuyển hóa từ dạng nitơ ôxi hóa (NH4+) sang dạng nitơ khử là NO3- nhờ vi khuẩn nitrat hóa:

Ngoài ra trong đất còn xảy ra quá trình chuyển hóa nitrat thành nitơ phân tử (NO3- → N2 ). Quá trình này do các vi sinh vật kị khí thực hiện, diễn ra mạnh khi đất thiếu không khí. Do đó, để ngăn chặn sự mất mát nitơ cần đảm bảo độ thoáng cho đất

2. Quá trình cố định nitơ phân tử

- Quá trình liên kết N2 với H2 để hình thành nên NH3 gọi là quá trình cố định nitơ

- Trong tự nhiên, hoạt động của nhóm vi sinh vật cố định nitơ có vai trò quan trọng trong việc bù đắp lại lượng nitơ của đất đã bị lấy đi.

- Vi sinh vật cố định nitơ gồm 2 nhóm : vi sinh vật sống tự do như vi khuẩn lam và nhóm cộng sinh với thực vật, điển hình là các vi khuẩn thuộc chi Rhizobium tạo nốt sần ở rễ cây họ Đậu.

- Vi khuẩn cố định nitơ có được khả năng như vậy là do nó có enzim nitrôgenaza có khả năng bẻ gẫy liên kết ba bền vững trong N2 để nitơ liên kết với hiđrô tạo thành amoniac (NH3). Trong môi trường nước NH3 chuyển thành NH4+.

Phân bón với năng suất cây trồng và môi trường

1. Bón phân hợp lí và năng suất cây trồng

Để cây trồng có năng suất cao cần phải bón phân hợp lí :

- Đúng loại, đủ số lượng và tỉ lệ các thành phần dinh dưỡng

- Đúng nhu cầu của giống, loài cây trồng

- Phù hợp với thời kì sinh trưởng và phát triển của cây (bón lót, bón thúc) cũng như điều kiện đất đai và thời tiết mùa vụ

2. Các phương pháp bón phân

- Bón phân qua rễ (bón vào đất) : Phương pháp bón phân qua rễ dựa vào khả năng của rễ hấp thụ các ion khoáng từ đất. Bón phân qua rễ gồm bón lót trước khi trồng cây và bón thúc sau khi trồng cây.

- Bón phân qua lá : Phương pháp bón phân qua lá là sự hấp thụ các ion khoáng qua khí khổng. Dung dịch phân bón qua lá phải có nồng độ các ion khoáng thấp và chỉ bón phân qua lá khi trời không mưa và nắng không quá gay gắt.

3. Phân bón và môi trường

Khi lượng phân bón vượt quá mức tối ưu, cây sẽ không hấp thụ hết. Dư lượng phân bón sẽ làm xấu tính chất lí hóa của đất. Dư lượng phân bón sẽ bị nước mưa cuốn xuống các thủy vực gây ô nhiễm môi trường nước.