Mở đầu
Câu hỏi Mở đầu SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 10): Quan sát Hình 2.1 và cho biết cây có biểu hiện như thế nào khi không được cung cấp đủ nước và đủ chất khoáng.
- Khi không cung cấp đủ nước và chất khoáng, cây sẽ vàng lá, héo và có thể mất sự sống.
I. Vai trò của trao đổi nước và khoáng ở thực vật
Câu hỏi 1 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 10): Tại sao thực vật cần phải hấp thụ nước?Trả lời:
Thực vật cần phải hấp thụ nước vì nước có vai trò quan trọng trong các hoạt động sống của thực vật như:
- Nước là thành phần cấu tạo của tế bào; đảm bảo cho tế bào và cơ thể thực vật có một hình dạng nhất định. Nước là môi trường sống của thực vật thủy sinh.
- Nước là dung môi hòa tan và vận chuyển các muối khoáng và các chất hữu cơ trong cây.
- Nước tham gia vào các phản ứng sinh hóa, trao đổi chất trong tế bào.
- Nước có vai trò điều hòa nhiệt độ giúp cây chống nóng, bảo vệ cây không bị tổn thương ở nhiệt độ cao.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 11): Xem bảng 2.1, Hình 2.2 và liệt kê những biểu hiện của cây khi thiếu các nguyên tố khoáng.
Những biểu hiện của cây khi thiếu nguyên tố khoáng:
- Cây sinh trưởng kém, cây yếu, dễ bị đổ ngã và nhiễm bệnh.
- Lá hóa vàng, lá nhỏ hơn bình thường, từ màu lục đậm có thể chuyển sang màu đỏ tía hoặc xanh đen. Lá ngắn, khô, héo rũ hoặc biến dạng. Lá xuất hiện các mô bị hoại tử.
- Mô phân sinh bị ức chế, thân rễ ngắn, lá mềm, chồi đỉnh không phát triển hoặc bị chết
- Quả bị héo khô và rụng
II. Quá trình trao đổi nước và khoáng ở thực vật
Câu hỏi 3 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 13): Quan sát sơ đồ ở Hình 2.3, hãy mô tả sơ lược quá trình trao đổi nước trong cây.
- Nước được hấp thụ qua các lông hút ở rễ --> Nước di chuyển từ tế bào chất của tế bào lông hút qua tế bào chất của các lớp tế bào kế tiếp --> Nước vận chuyển trong thân, từ thân đến lá --> Thoát hơi nước ở lá.
Câu hỏi 4 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 13): Cơ chế hấp thụ nước và khoáng ở rễ khác nhau như thế nào?
Trả lời:
Sự khác nhau giữa cơ chế hấp thụ nước và khoáng ở rễ:
- Hấp thụ nước: Rễ hấp thụ nước từ đất theo cơ chế thụ động kiểu thẩm thấu. Khi dịch trong tế bào lông hút có nồng độ chất tan cao hơn nồng độ của dung dịch đất, nước được vận chuyển thụ động từ đất vào lông hút.
- Hấp thụ khoáng: Rễ hấp thụ khoáng theo hai cơ chế thụ động và chủ động.
+ Cơ chế thụ động: Các ion khoáng khuếch tán từ môi trường đất vào rễ (từ môi trường có nồng độ cao di chuyển vào dịch bào nơi có nồng độ thấp hơn) theo cách hút bám trao đổi hoặc di chuyển theo dòng nước.
+ Cơ chế chủ động: Các ion khoáng từ môi trường đất có nồng độ thấp di chuyển vào dịch bào nơi có nồng độ cao hơn nhờ các chất vận chuyển và cần cung cấp năng lượng.
Câu hỏi 5 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 14): Quan sát Hình 2.4, hãy mô tả con đường hấp thụ, vận chuyển nước và muối khoáng từ môi trường đất vào mạch gỗ của rễ.
- Sự hấp thụ nước và muối khoáng: Nước và muối khoáng được vận chuyển từ môi trường ngoài vào miền hút bằng lông hút.
- Sự vận chuyển nước và muối khoáng: Nước và muối khoáng trong đất → lông hút → biểu bì → thịt vỏ → mạch gỗ của rễ.
Câu hỏi 6 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 14): Quan sát Hình 2.5 và cho biết sự vận chuyển các chất trong mạch gỗ và trong mạch rây xảy ra như thế nào?
Sự vận chuyển các chất trong mạch gỗ và trong mạch rây:
- Dòng mạch gỗ: Nước, các chất khoáng hòa tan và một số chất hữu cơ tổng hợp từ rễ được vận chuyển một chiều trong mạch gỗ của thân lên lá và các cơ quan ở phía trên. Động lực làm cho các chất di chuyển trong dòng mạch gỗ là: lực đẩy của rễ (do áp suất rễ), lực kéo của lá (do thoát hơi nước), lực liên kết giữa các phân tử nước và lực bám giữa phân tử nước với thành mạch dẫn.
- Dòng mạch rây: Mạch rây vận chuyển chủ yếu là đường, các vitamin, hormone, acid amin,… Các chất này có thể vận chuyển theo hai chiều: đi từ cơ quan nguồn (lá, là nơi quang hợp tạo chất hữu cơ) đến cơ quan chứa (rễ, củ, quả, hạt; là nơi tích lũy các sản phẩm dự trữ) hoặc theo chiều ngược lại từ cơ quan dự trữ đến cơ quan sử dụng (chồi non, lá non). Động lực làm cho các chất di chuyển trong dòng mạch rây là do sự chênh lệch gradient nồng độ của các chất vận chuyển.
- Ngoài ra, nước cũng có thể vận chuyển ngang từ mạch gỗ sang mạch rây và ngược lại tùy theo nhu cầu của cây.
Câu hỏi 7 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 16): Sự thoát hơi nước ở lá được thực hiện như thế nào? Hãy giải thích nguyên nhân gây nên sự đóng, mở của khí khổng.
Trả lời:
Ở thực vật có hai con đường thoát hơi nước là con đường qua khí khổng và con đường qua bề mặt lớp cutin biểu bì lá. Thoát hơi nước qua khí khổng là hình thức thoát hơi nước chủ yếu, chiếm tới 90% nước thoát ra, còn lượng nước thoát ra qua cutin là rất ít.
Thoát hơi nước qua khí khổng được điều tiết bởi cơ chế đóng mở khí khổng.
- Khi no nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra làm cho thành dày cong theo thành mỏng và khí khổng mở ra.
- Khi mất nước, thành mỏng hết căng và thành dày duỗi thẳng, khí khổng đóng lại.
Thoát hơi nước qua cutin trên biểu bì lá : lớp cutin càng dày, thoát hơi nước càng giảm và ngược lại.
Nguyên nhân chủ yếu làm cho khí khổng đóng hay mở là do sự chênh lệch nồng độ các chất tan ở tế bào hạt đậu.
Câu hỏi 8 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 16): Sự thoát hơi nước có vai trò như thế nào đối với đời sống của cây?
Trả lời:
- Thoát hơi nước là động lực đầu trên của dòng mạch gỗ giúp vận chuyển nước và các ion khoáng từ rễ lên lá và đến các bộ phận khác của cây, tạo môi trường liên kết các bộ phận của cây; tạo độ cứng cho thực vật thân thảo.
- Thoát hơi nước có tác dụng hạ nhiệt độ của lá vào những ngày nắng nóng đảm bảo cho các quá trình sinh lý xảy ra bình thường.
- Thoát hơi nước giúp cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá cần cho quang hợp.
Luyện tập SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 16): Quan sát số liệu về số lượng khí khổng ở hai mặt lá của một số loài thực vật dưới đây. Hãy rút ra nhận xét về sự phân bố của khí khổng ở lá cây Một lá mầm và lá cây Hai lá mầm.
Trả lời:
- Nhận xét về sự phân bố của khí khổng ở lá cây Một lá mầm và lá cây Hai lá mầm:
+ Ở cây Một lá mầm, đa số các cây có khí khổng phân bố tương đối đều ở cả hai mặt lá.
+ Ở cây Hai lá mầm, khí khổng phân bố chủ yếu ở mặt dưới của lá.
- Sự phân bố khí khổng ở các loài thực vật này có liên quan đến môi trường sống của chúng:
+ Môi trường sống của thực vật Một lá mầm thường có cường độ ánh sáng thấp, độ ẩm cao hơn, lá thường mọc xiên nên nhận được lượng ánh sáng như nhau. Do đó, khí khổng phân bố đồng đều ở hai mặt lá.
+ Môi trường sống của thực vật Hai lá mầm thường có cường độ ánh sáng cao, độ ẩm thấp. Do đó, khí khổng của các cây này chủ yếu tập trung ở mặt dưới để hạn chế sự tiếp xúc trực tiếp của ánh sáng, nhờ đó, hạn chế được tình trạng thoát hơi nước qua khí khổng quá mức gây nguy hiểm cho cây.
Vận dụng 1 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 16): Có ý kiến cho rằng: "Ở thời điểm buổi trưa mùa hè nắng nóng, người nông dân nên tưới bổ sung nước để cây trồng tăng cường quang hợp và đạt năng suất cao". Em có đồng ý với ý kiến này không? Giải thích.
Trả lời:
Em không đồng ý với ý kiến trên
Giải thích:
- Làm thay đổi nhiệt độ đột ngột theo hướng bất lợi cho cây.
- Giọt nước đọng trên lá sau khi tưới, trở thành thấu kính hội tụ hấp thụ ánh sáng và đốt nóng lá, làm lá héo.
- Đất nóng, tưới nước sẽ bốc hơi nóng, làm héo lá.
III. Dinh dưỡng Nitrogen ở thực vật
Câu hỏi 9 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 17): Quan sát hình 2.9 và cho biết nguồn nitrogen cung cấp cho cây được tạo ra từ những hoạt động nào.
Vận dụng 2 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 17): Hiện tượng nào trong tự nhiên được con người ứng dụng để sản xuất phân đạm?
Trả lời:
Nguồn nitrogen cung cấp cho cây được tạo ra từ:
- Phân bón
- Khử N2 trong không khí
- Chất thải, xác động, thực vật
- Vi sinh vật cố định đạm
Câu hỏi 10 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 18): Khi được hấp thụ vào trong cây, các dạng nitrogen được chuyển hóa như thế nào?
Trả lời:
IV. Các nhân tố ảnh hưởng đến trao đổi nước và dinh dưỡng khoáng ở thực vật
Câu hỏi 11 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 19): Từ thông tin ở Bảng 2.3, hãy rút ra nhận xét về sự ảnh hưởng của độ ẩm đất đến cường độ thoát hơi nước của cây nha đam.
Câu hỏi 12 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 19): Nhiệt độ môi trường đất, nhiệt độ của không khí ảnh hưởng như thế nào đến quá trình trao đổi nước và khoáng ở thực vật?
Trả lời:
- Nhận xét: Độ ẩm của đất càng lớn thì cường độ thoát hơi nước của cây nha đam càng tăng và ngược lại.
V. Ứng dụng thực tiễn của trao đổi nước và dinh dưỡng khoáng
Câu hỏi 13 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 20): Để tưới nước hợp lí cho cây trồng cần dựa vào những yếu tố nào?Trả lời:
Để tưới nước hợp lí cho cây trồng cần dựa vào những yếu tố:
- Loài cây
- Thời kì sinh trưởng
- Loại đất trồng
- Điều kiện thời tiết.
Câu hỏi 14 SGK Sinh 11 Chân trời sáng tạo Bài 2 (trang 21): Để bón phân hợp lí cho cây trồng cần dựa vào những yếu tố nào?
Trả lời:
- Để bón phân hợp lí cho cây trồng cần xác định và đáp ứng đúng nhu cầu của cây, dựa vào các yếu tố như: đúng thành phần dinh dưỡng cho từng loại cây và thời kì sinh trưởng (sử dụng phối hợp phân khoáng, phân hữu cơ và phân vi sinh), đúng liều lượng, phù hợp với thành phần đất và điều kiện thời tiết, mùa vụ.