Toptailieu.vn giới thiệu Giải bài tập Sinh 11 Bài 12. Hô hấp ở thực vật chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Hô hấp ở thực vật Sinh 11.

Giải bài tập Sinh 11 Bài 12. Hô hấp ở thực vật

Trả lời câu hỏi giữa bài:

Trả lời câu hỏi 1 trang 51 SGK Sinh học 11: Quan sát hình 12.1 và trả lời các câu hỏi sau:

- Vì sao nước vôi trong ống nghiệm bên phải hình chứa hạt nảy mầm (hình 12.1 A) bị vẩn đục khi bơm hút hoạt động?

 - Giọt nước màu trong ống mao dẫn di chuyển về phía trái (hình 12.1 B) có phải do hạt nảy mầm hô hấp hút O₂ không, vì sao?

- Nhiệt kế trong hình (hình 12.1 C) chỉ nhiệt độ cao hơn nhiệt độ không khí bên ngoài hình chứng thực điều gì?

Phương pháp giải:

Các kết quả thí nghiệm đều chứng minh có sự hô hấp ở hạt nảy mầm.

Lời giải

- Nước vôi trong hình Ca(OH)2 chứa hạt bị vẩn đục là kết tủa CaCO3 khi bơm hoạt động là do hạt đang nảy mầm thải ra CO₂. Điều đó chứng tỏ rằng hạt đang nảy mầm hô hấp giải phóng ra CO₂

- Đúng, giọt nước màu di chuyển sang phía bên trái chứng tỏ thể tích khí trong dụng cụ giảm vì ôxi đã được hạt đang nẩy mầm hô hấp hút.

- Nhiệt kế trong bình (hình 12.1C) chỉ nhiệt độ cao hơn nhiệt độ không khí bên ngoài chứng thực hô hấp giải phóng nhiệt.

Trả lời câu hỏi 2 trang 52 SGK Sinh học 11: Dựa vào hình 12.2, hãy cho biết có bao nhiêu phân tử ATP và phân tử axit piruvic được hình thành từ 1 phân tử glucozơ bị phân giải trong đường phân?

Lời giải

Có 2 phân tử ATP và 2 phân tử axit piruvic được hình thành từ 1 phân tử glucôzơ bị phân giải trong đường phân.

Thực chất đường phân tạo ra 4 ATP nhưng do đã sử dụng 2 ATP để hoạt hóa ban đầu nên chỉ còn 2 ATP.

Trả lời câu hỏi 3 trang 52 SGK Sinh học 11: Dựa vào kiến thức Sinh học 10, hãy mô tả cấu tạo của ti thể là bào quan hô hấp hiếu khí.

Phương pháp giải:

Lời giải

a) Hình dạng

- Ở trạng thái bình thường, ty thể có dạng hình trứng đường kính 0.5-2μm và dài 7-10μm.

- Ty thể có nhiều trong các tế bào tích cực chuyển hóa năng lượng: tế bào gan, tế bào cơ,….

b) Cấu trúc siêu vi

- Cấu tạo từ màng kép bản chất là màng lipoprotein bao lấy khối chất nền ở phía trong.

    + Màng trong gấp khúc tạo thành các mào (crista) do đó làm tăng bề mặt lên gấp 3 lần so với màng ngoài. Trên màng trong có: Protein vận chuyển, Các phức hợp của chuỗi chuyền electron, Phức hợp ATP-sintetaza có chức mang tổng hợp ATP.

- Xoang gian màng

+ Là khoảng giới hạn bởi màng trong và màng ngoài.

+ Là nơi trung chuyển các chất giữa màng trong và màng ngoài.

+ Chứa nhiều proton H+

- Chất nền ty thể chứa:

+ Enzim hô hấp tham gia chuyển hóa đường và các chất hữu cơ thành ATP.

+ Riboxom ty thể: tương tự riboxom của vi khuẩn.

+ ADN ty thể - mtADN: phân tử ADN vòng, dạng trần

+ Ion và các chất vô cơ, hữu cơ.

Trả lời câu hỏi 4 trang 52 SGK Sinh học 11: Dựa vào sơ đồ trên hình 12.2, hãy so sánh hiệu quả năng lượng của quá trình hô hấp hiếu khí và lên men.

Phương pháp giải:

So sánh lượng ATP tạo ra từ lên men và hô hấp hiếu khí.

Lời giải

- Hiệu quả năng lượng của quá trình hô hâp hiếu khí khi phân giải 1 phân tử glucôzơ là 38 ATP.

- Hiệu quả năng lượng của quá trình lên men khi phân giải 1 phân tử glucôzơ là 2 ATP.

Vậy hô hấp hiếu khí hiệu quả hơn lên men 38/2 = 19 lần.

Trả lời câu hỏi 5 trang 53 SGK Sinh học 11: Dựa vào kiến thức về quang hợp và hô hấp, hãy chứng minh quang hợp là tiền đề cho hô hấp và ngược lại?

Phương pháp giải:

- Quang hợp ở thực vật là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng mắt trời đã được diệp lục hấp thụ để tổng hợp cacbohidrat và giải phóng khí oxi từ khí cacbonic và nước.

- Hô hấp là quá trình oxi hóa sinh học của tế bào sống. Trong đó, các phân tử hữu cơ bị oxi hóa đến CO2 và H2O, đồng thời năng lượng được giải phóng và một phần năng lượng đó được tích lũy trong ATP

Lời giải

Sản phẩm của quang hợp (C₆H₁₂O₆ và O₂) là nguyên liệu của hô hấp và chất ôxi hóa trong hô hấp.

Ngược lại, sản phẩm của hô hấp là CO₂ và H₂O lại là chất xuất phát để tổng hợp nên C₆H₁₂O₆ và giải phóng ra ôxi trong quang hợp.

→ Quang hợp là tiền đề cho hô hấp và ngược lại

Trả lời câu hỏi 6 trang 54 SGK Sinh học 11: Dựa vào kiến thức về hô hấp đã học ở phần trên hãy nêu vai trò của ôxi đối với hô hấp của cây.

Lời giải

Có ôxi mới có hô hấp hiếu khí. Hô hấp hiếu khí bảo đảm cho quá trình phân giải hoàn toàn nguyên liệu hô hấp giải phóng ra CO₂ và nước, tích lũy nhiều năng lượng hơn so với phân giải kị khí.

Trả lời câu hỏi 7 trang 54 SGK Sinh học 11: Dựa vào kiến thức về hô hấp, mối quan hệ giữa hô hấp và môi trường, hãy nêu một số hiện pháp bảo quản nông phẩm.

Phương pháp giải:

Hô hấp chịu ảnh hưởng của môi trường và điều chỉnh các yếu tố môi trường là biện pháp bảo quản nông phẩm.

Lời giải

Dựa vào kiến thức về hô hấp và mối quan hệ giữa hô hấp và môi trường người ta đã áp dụng các biện pháp bảo quản nhằm ngăn chặn các yếu tố bất lợi cho hoạt động hô hấp cụ thể

+ Làm giảm lượng nước: phơi khô, sấy khô. VD: Trước khi đưa hạt vào kho, hạt được phơi khô với độ ẩm khoảng 13 – 16°C tùy theo từng loại hạt.

+ Làm giảm nhiệt độ: để nông sản nơi thoáng mát, bảo quản trong tủ lạnh kho lạnh. VD: khoai tây ở 4°C, cải bắp ở 1°C, cam chanh ở 6°C, các loại rau khác là 3 – 7°C.

+ Tăng nồng độ CO₂ gây ức chế quang hợp: bơm CO₂ vào buồng, kho bảo quản

Bài tập trang 55 SGK Sinh 11

Bài 1 trang 55 Sinh 11: Hô hấp ở cây xanh là gì?

Phương pháp giải:

Xem lại Hô hấp ở thực vật

Lời giải

Hô hấp là quá trình ôxi hóa sinh học của tế bào sống trong đó các chất hữu cơ bị ôxi hóa thành CO₂, H₂O đồng thời giải phóng năng lượng.

Phương trình hô hấp tổng quát:

C6H12O6+ 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Năng lượng (Nhiệt + ATP)

Bài 2 trang 55 Sinh 11: Hô hấp hiếu khí có ưu thế gì so với hô hấp kị khí?

Phương pháp giải:

So sánh năng lượng được tạo ra ở hai kiểu hô hấp.

Lời giải

- Phân giải 1 phân tử glucôzơ theo con đường hô hấp hiếu khí tạo ra 38 ATP.

- Phân giải 1 phân tử glucôzơ theo con đường hô hấp kị khí tạo ra 2 ATP.

Vậy hô hấp hiếu khí hiệu quả hơn lên men 38/2 = 19 lần.

Bài 3 trang 55 Sinh 11: Trong những trường hợp nào thì diễn ra lên men ở cơ thể thực vật? Cho ví dụ?

Phương pháp giải:

Hô hấp kị khí và hô hấp hiếu khí phân biệt nhau ở việc có hay không có sử dụng khí ôxi.

Lời giải

Trong điều kiện môi trường thiếu ôxi thì diễn ra quá trình hô hấp kị khí ở thực vật.

Ví dụ: cây bị ngập úng dẫn đến hiện tượng đất bị thiếu khí ôxi, rễ cây không thể hô hấp kị khí nên không đủ cung cấp năng lượng cho quá trình sinh trưởng của rễ, các chất độc hại đối với tế bào lông hút dẫn đến hiện tượng lông hút chết → cây mất cân bằng nước và cây bị chết.

Hoặc khi ngâm hạt vào nước hạt no nước nhưng không lấy được ôxi nên quá trình phân giải các chất dự trữ trong hạt diễn ra, tạo điều kiện để hạt được nảy mầm.

Bài 4 trang 55 Sinh 11: Hãy khái quát về ảnh hưởng của môi trường đối với hô hấp của cây xanh?

Phương pháp giải:

Hô hấp chịu ảnh hưởng của môi trường: nhiệt độ, nước, ôxi, CO2...

Lời giải

Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hô hấp của thực vật:

- Nhiệt độ: Hô hấp bao gồm các phản ứng hóa học với sự xúc tác của các enzim mà enzim phụ thuộc lớn và nhiệt độ, do đó phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ.

- Nước: Nước là dung môi, là môi trường cho các phản ứng hóa học xảy ra, nước tham gia trực tiếp vào quá trình oxi hóa nguyên liệu hô hấp. Vì vậy, nước trong cây liên quan trực tiếp đến cường độ hô hấp.

- Ôxi: Ôxi tham gia trực tiếp vào việc ôxi hóa các chất hữu cơ và là chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi truyền điện tử. Thiếu ôxi cây chuyển sang phân giải kị khí rất bất lợi cho cơ thể cây.

- CO₂: CO₂ trong môi trường với hàm lượng cao làm cho hô hấp của cây bị ức chế.

→ Sự hô hấp của cây xanh phụ thuộc chặt chẽ vào môi trường.

Lý thuyết Bài 12. Hô hấp ở thực vật

I. KHÁI QUÁT VỀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT

- Xảy ra mạnh trong các mô, cơ quan đang hoạt động sinh lí mạnh như: hạt đang nẩy mầm, hoa đang nở… khi có đủ oxi.

* Đường phân:

Diễn ra ở tế bào chất.

1 Glucozo → 2 Axit piruvic + 2ATP + 2NADH

* Hô hấp hiếu khí diễn ra trong chất nền của ti thể gồm 2 quá trình:

2 Axit piruvic → 6CO₂ + 2ATP + 8NADH + 2FADH₂

• Chu trình Crep: diễn ra trong chất nền của ti thể, khi có oxi, axit piruvic từ tế bào chất vào ti thể, chuyển hoá theo chu trình Crep và bị oxi hoá hoàn toàn.

• Chuỗi truyền electron: diễn ra ở màng trong ti thể, hidro tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyển đến chuỗi truyền electron đến oxi để tạo ra nước.

- Kết quả: Từ 1 phân tử glucozơ qua phân giải hiếu khí giải phóng ra 36 hoặc 38 ATP (tùy tài liệu) và nhiệt lượng.

- Xảy ra khi rễ bị ngập úng, hạt bị ngâm vào nước, hay cây ở trong điều kiện thiếu oxi.

- Diễn ra ở tế bào chất gồm 2 quá trình:

• Đường phân: Là quá trình phân giải Glucozo đến axit piruvic.
• Lên men: axit piruvic lên men tạo thành rượu etilic và CO₂ hoặc tạo thành axit lactic.

- Kết quả: Từ 1 phân tử glucozo qua phân giải kị khí giải phóng 2 phân tử ATP.

Các con đường hô hấp ở thực vật

1. Phân giải kị khí (đường phân và lên men)

- Ở thực vật, phân giải kị khí có thể xảy ra trong rễ cây khi bị ngập úng hay trong hạt khi ngâm vào nước hoặc trong các trường hợp cây thiếu ôxi.

- Phân giải kị khí gồm đường phân và lên men.

- Đường phân xảy ra trong tế bào chất, đó là quá trình phân giải phân tử glucôzơ đến axit piruvic.

- Lên men là quá trình axit piruvic lên men tạo thành rượu êtylic hoặc axit lactic và giải phóng 2 ATP.

2. Phân giải hiếu khí (đường phân và hô hấp hiếu khí)

Hô hấp hiếu khí bao gồm chu trình Crep và chuỗi truyền êlectron trong hô hấp.

- Chu trình Crep :

   + Diễn ra trong chất nền ti thể.

   + Khi có ôxi, axit piruvic đi từ tế bào chất vào ti thể. Tại đây axit piruvic bị ôxi hóa hoàn toàn.

- Chuỗi truyền êlectron :

   + Diễn ra mạnh trong các mô, cơ quan có các hoạt động sinh lí mạnh như hạt đang nảy mầm, hoa đang nở…

   + Hiđrô tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyển qua chuỗi truyền êlectron.

   + Kết quả : Từ 2 phân tử axit piruvic, qua hô hấp giải phóng ra 6 CO2, 6 H20 và tích lũy được 36 ATP.

Hô hấp sáng và quan hệ giữa hô hấp với quang hợp và môi trường

I. HÔ HẤP SÁNG

1. Khái niệm

Hô hấp sáng là quá trình hấp thụ oxi và giải phóng CO₂ ngoài sáng, xảy ra đồng thời với quang hợp.

- Thường xảy ra ở thực vật C₃ trong điều kiện:

+ Cường độ ánh sáng và nhiệt độ cao → Quang hô hấp luôn đồng biến với ánh sáng.

+ Lượng CO₂ cạn kiệt, O₂ tích lũy nhiều trong lục lạp (cao gấp 10 lần CO₂)

- Nơi xảy ra: ở 3 bào quan bắt đầu là lục lạp, peroxixom và kết thúc tại ty thể

2. Diễn biễn

- Tại lục lạp:

CO₂ + RiDP (nồng độ CO₂ cao) → 2APG  → Quang hợp

O₂ +  RiDP (nồng độ O₂ cao) → 1APG + 1AG → Quang hợp + Hô hấp sáng

- Tại peroxixom:

+ Axit glicolic bị oxi hóa bởi O₂ và tạo thành axit glioxilic với sự xúc tác của enzim glicolat - oxidase. Đồng thời cũng tạo thành H₂O₂ (H₂O₂ sẽ bị phân huỷ bởi catalase để tạo thành H₂O và O₂).

+ Axit glioxilic sẽ chuyển thành glyxin thông qua phản ứng chuyển vị amin. Sau đó glyxin sẽ được chuyển vào ti thể.

- Tại ti thể:

+ Glyxin chuyển thành xerin nhờ xúc tác của enzime kép - glycin decacboxylaza và serin hydroxylmetyl transferase.

+ Serin lại biến đổi thành axit glyoxilic để chuyển sang lục lạp.

- Ảnh hưởng:

+ Hô hấp sáng gây lãng phí sản phẩm quang hợp.

+ Thông qua hô hấp sáng đã hình thành 1 số axit amin cho cây (glixerin, serin )

II. QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ QUANG HỢP

Quan hệ giữa hô hấp và quang hợp là 2 quá trình trái ngược nhau nhưng phụ thuộc lẫn nhau và gắn bó chặt chẽ:

+ Sản phẩm của quang hợp (C₆H₁₂O₆+ O₂) là nguyên liệu của hô hấp và chất oxi hoá trong hô hấp.

+ Sản phẩm của hô hấp (CO₂+ H₂O) là nguyên liệu để tổng hợp nên C₆H₁₂O₆ và giải phóng oxi trong quang hợp.

Ảnh hưởng của các nhân tố môi trường đến hô hấp

I. NHIỆT ĐỘ

- Hô hấp bao gồm các phản ứng hóa học với sự xúc tác của các enzim. Mà hoạt động của enzim phụ thuộc vào nhiệt độ.

* Giới hạn nhiệt độ của hô hấp:

• Nhiệt độ tối thiểu (0^oC → 10^oC): Là nhiệt độ mà cây bắt đầu của biểu hiện hô hấp. Nhiệt độ tối thấp còn tùy thuộc vào loài cây ở các vụng sinh thái khác nhau
• Nhiệt độ tối ưu (30^oC → 35^oC): Là nhiệt độ mà cường độ hô hấp đạt giá trị cao nhất
• Nhiệt độ tối đa (40^oC → 45^oC), ở nhiệt độ quá cao thì protein bị biến tính, cấu trúc của nguyên sinh chất bị phá hủy, cây chết.

- Khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng đến giới hạn chịu đựng của cây.

- Sự phụ thuộc của hô hấp vào nhiệt độ tuân theo định luật Van –Hop: Q10 = 2 _ 3 (tăng nhiệt độ thêm 10⁰C thì tốc độ phản ứng tăng lên gấp 2 _ 3 lần).

II. HÀM LƯỢNG NƯỚC

* Vai trò của nước đối với hô hấp

• Nước là dung môi, là môi trường cho các phản ứng hóa sinh xảy ra trong hô hấp
• Tham gia trực tiếp vào quá trình oxi hóa nguyên liệu hô hấp

* Hàm lượng nước và cường độ hô hấp:

• Cường độ hô hấp tỷ lệ thuận với hàm lượng nước của cơ thể, cơ quan hô hấp. Hàm lượng nước trong cơ quan hô hấp càng cao thì cường độ hô hấp càng cao và ngược lại
• Đối với các cơ quan ở trạng thái ngủ (hạt), tăng lượng nước thì hô hấp tăng.

III. NỒNG ĐỘ O₂ VÀ CO₂

* Cơ sở khoa hoc:

+ Oxi tham gia trực tiếp vào oxi hóa các chất hữu cơ trong hô hấp

+ Oxi là chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi chuyền điện tử, sau đó hình thành nước

+ CO₂ là sản phẩm của quá trình hô hấp

+ Các phản ứng giải phóng CO₂ vào không khí là các phản ứng thuận nghịch

+ Khi hàm lượng CO₂ trong mối trường cao thì phản ứng chuyển dịch theo chiều nghịch và ngược lại.

* Ảnh hưởng của nồng độ O₂

Khi nồng độ O₂ trong không khí giảm xuống dưới 10% thì hô hấp sẽ bị ảnh hưởng và khi giảm xuống 5% thi cây chuyển sang phân giải kị khí → bất lợi cho cây trồng.

* Ảnh hưởng của nồng độ CO₂

Trong môi trường, nồng độ CO₂ cao hơn 40% làm hô hấp bị ức chế.

IV. HỆ SỐ HÔ HẤP

- Khái niệm: Hệ số hô hấp (RQ) là tỷ số giữa số phân tử CO₂ thải ra và số phân tử O₂ lấy vào khi hô hấp → Dựa vào RQ có thể xác định nguyên liệu của quá trình hô hấp:

+ RQ =1 → nguyên liệu hô hấp là nhóm cacbohydrat

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O  (RQ =1)

+ RQ < 1 nguyên liệu hô hấp là lipit, prôtêin

2C₃H₈O₃ (glixerin) + 7O₂ → 6CO₂ + 8H₂O     (RQ = 0,86)

C₁₈H₃₆O₆ (Axit stearic)+ 26O₂ → 18CO₂ + 18H₂O   (RQ= 0,69)

+ RQ >1 → nguyên liệu hô hấp là các axit hữu cơ

2C₂H₂O₄  (Axit oxalic)+ O₂ → 4CO₂ + 2H₂O   (RQ = 4)

- Ý nghĩa: Nhờ hệ số hô hấp ngoài việc biết nguyên liệu đang hô hấp là nhóm chất nào còn qua đó có thể đánh giá tình trạng hô hấp của cây. Giúp đưa ra các quyết định, biện pháp bảo quản nông sản và chăm sóc cây trồng

V. HÔ HẤP VÀ VẤN ĐỀ BẢO QUẢN NÔNG SẢN

1. Mục tiêu của bảo quản

Giữ được đến mức tối đa số lượng và chất lượng của đối tượng bảo quản trong suốt quá trình bảo quản

2. Hậu quả của hô hấp đối với quá trình bảo quản nông sản

+ Hô hấp làm tiêu hoa chất hữu cơ của đối tượng bảo quản, do đó làm giảm số lượng và chất lượng trong quá trình bảo quản

+ Hô hấp làm tăng nhiệt độ của môi trường bảo quản, do đó làm tăng cường độ hô hấp của chất cần bảo quản

+ Hô hấp làm tăng dộ ẩm của đối tượng cần bảo quản, do đó làm tăng cường độ hô hấp của chất cần bảo quản

+ Hô hấp làm thay đổi thành phần khí trong môi trường bảo quản: Khi hô hấp tăng → O₂ giảm, CO₂ tăng và khi O₂ giảm quá mức, CO₂ tăng quá mức thì hô hấp của đôi tượng cần bảo quản chuyên sang phân giải kị khí

3. Các biện pháp bảo quản

* Bảo quản khô: áp dụng với các loại hạt trong kho lớn

* Bảo quản lạnh: áp dụng với các loại thực phẩm, rau quả

* Bảo quản trong điều kiện nồng độ CO₂ cao: Đây là phương pháp bảo quản hiện đại và cho hiệu quả cao, thường sử dụng các kho kín có nồng độ CO₂ thích hợp với từng loại thực phẩm hay đơn giản là trong các túi PE.