1. Bài thí nghiệm ở dạng thực nghiệm nên sẽ không có kết quả chính xác giống nhau giữa các học sinh. Kết quả thí nghiệm phụ thuộc vào đối tượng được sử dụng để thí nghiệm, quá trình làm thí nghiệm và sự hợp tác giữa các thành viên nhóm thí nghiệm.
1.1. 1. Một số lưu ý cho thí nghiệm 1: - Khi lựa chọn lá cây nên lựa chọn ở cả 3 khu vực: lá già phía gốc cây, lá trưởng thành ở phần giữa của thân cây và lá non ở phần ngọn cây. - Khi có hơi nước thoát ra qua các mặt lá, hơi nước sẽ tác dụng với coban clorua làm cho giấy chuyển sang màu hồng. Diện tích của khu vực giấy chuyển màu hồng càng lớn thì tốc độ thoát hơi nước càng cao. - So sánh tốc độ thoát hơi nước của các loại lá và các mặt lá ở cùng một khoảng thời gian (3 phút, 5 phút, 30 phút,…) - Tuyệt đối trung thành với kết quả thí nghiệm của bản thân người làm thí nghiệm.
1.2. 2. Một số lưu ý cho thí nghiệm 2: Tuyệt đối trung thành với kết quả làm thí nghiệm của bản thân.
2. I. QUANG HỢP QUYẾT ĐỊNH NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG
2.1. Quang hợp quyết định khoảng 90 – 95% năng suất cây trồng, phần còn lại là các chất dinh dưỡng khoáng. Một số khái niệm liên quan đến năng suất cây trồng - Năng suất sinh học là tổng lượng chất khô tích lũy được mỗi ngày trên 1 ha gieo trồng trong suốt thời gian sinh trưởng - Năng suất kinh tế là một phần của năng suất sinh học được tích lũy trong các cơ quan (hạt, củ, quả, lá…) chứa các sản phẩm có giá trị kinh tế đối với con người của từng loài cây.
3. I. ÁNH SÁNG
3.1. 1. Cường độ ánh sáng - Cường độ ánh sáng mà tại đó cường độ quang hợp bằng với cường độ hô hấp được gọi là điểm bù ánh sáng. Cây ưa bóng có điểm bù ánh sáng thấp hơn cây ưa sáng. - Tăng cường độ ánh sáng cao hơn điểm bù ánh sáng thì cường độ quang hợp tăng cho đến khi đạt tới điểm bão hòa ánh sáng. - Điểm bão hòa ánh sáng là trị số ánh sáng mà từ đó cường độ quang hợp không tăng thêm dù cho cường độ ánh sáng tiếp tục tăng.
3.2. 2. Quang phổ của ánh sáng - Các tia sáng có độ dài bước sóng khác nhau có ảnh hưởng khác nhau đến cường độ quang hợp. Quang hợp chỉ xảy ra tại miền ánh sáng xanh tím và miền ánh sáng đỏ. - Các tia sáng xanh tím kích thích sự tổng hợp các axit amin, protein. Các tia sáng đỏ xúc tiến quá trình hình thành cacbohidrat. - Trong môi trường nước, thành phần ánh sáng biến động theo độ sâu - Thành phần ánh sáng cũng thay đổi theo thời gian của ngày. Vào buổi sáng sớm và buổi chiều, ánh sáng chứa nhiều tia đỏ hơn. Vào buổi trưa, các tia sáng có bước sóng ngắn (tia xanh, tia tím) tăng lên. - Dưới tán rừng rậm, chủ yếu là ánh sáng khuếch tán, các tia đỏ giảm rõ rệt. Cây mọc dưới tán rừng thường chứa diệp lục b cao giúp hấp thụ được các tia sáng có bước sóng ngắn hơn. Cường độ hấp thụ ánh sáng của các loại sắc tố quang hợp
4. III. NƯỚC
4.1. - Nước là nguyên liệu của quang hợp và là môi trường diễn ra các phản ứng sinh hóa - Nước là dung môi hòa tan các chất - Nước điều tiết sự đóng mở khí khổng và điều hòa nhiệt độ của lá - Khi cây thiếu nước đến 40 – 60%, quang hợp bị giảm mạnh và có thể ngừng trệ. Khi cây bị thiếu nước, cây chịu hạn có thể duy trì quang hợp ổn định hơn cây trung sinh và cây ưa ẩm.
5. Thực vật không có cơ quan hô hấp riêng. Hô hấp diễn ra trong mọi cơ quan của cơ thể thực vật, đặc biệt là các cơ quan đang có hoạt động sinh lí mạnh như hạt đang nảy mầm, hoa và quả đang sinh trưởng,…
5.1. I. KHÁI QUÁT VỀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT
5.1.1. 1. Hô hấp ở thực vật là gì? - Hô hấp ở thực vật là quá trình ôxi hóa sinh học (dưới tác động của enzim) nguyên liệu hô hấp, đặc biệt là glucôzơ của tế bào sống đến CO2 và H20, một phần năng lượng giải phóng ra được tích lũy trong ATP. - Phương trình tổng quát C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H20 + Q (nhiệt + ATP)
5.1.1.1. 2. Vai trò của hô hấp đối với cơ thể thực vật - Năng lượng nhiệt thải ra để duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cơ thể thực vật. - Năng lượng hô hấp tích lũy trong phân tử ATP được sử dụng cho các hoạt động sống của cây như vận chuyển vật chất trong cây, sinh trưởng, tổng hợp các chất hữu cơ (prôtêin, axit nuclêic,…), sửa chữa những hư hại của tế bào… - Hô hấp tạo ra các sản phẩm trung gian cho các quá trình tổng hợp các chất hữu cơ khác trong cơ thể
5.2. II. CON ĐƯỜNG HÔ HẤP Ở THỰC VẬT
5.2.1. 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.
5.2.2. 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.
5.2.2.1. - 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.
5.3. III. HÔ HẤP SÁNG
5.3.1. - Hô hấp sáng là quá trình hấp thụ O2 và giải phóng CO2 ở ngoài sáng. - Điều kiện xảy ra hô hấp sáng: + Cường độ ánh sáng cao + Ở lục lạp của thực vật C3 lượng CO2 cạn kiệt, O2 lại tích lũy nhiều (khoảng 10 lần so với CO2 ) - Quá trình: Enzim cacbôxilaza chuyển thành enzim ôxigenaza ôxi hóa ribulôzơ – 1,5 – điphôtphat đến CO2 xảy ra kế tiếp nhau trong 3 bào quan : lục lạp, perôxixôm và ti thể. - Hô hấp sáng gây lãng phí sản phẩm quang hợp
5.4. IV. QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VỚI QUANG HỢP VÀ MÔI TRƯỜNG
5.4.1. 1. Mối quan hệ giữa hô hấp và quang hợp Quang hợp và hô hấp có mối quan hệ mật thiết với nhau: - Sản phẩm của quang hợp là chất hữu cơ và ôxi cung cấp nguyên liệu cho quá trình hô hấp - Sản phẩm của hô hấp là cacbonic và nước là nguyên liệu cho quang hợp
5.4.2. 2. Mối quan hệ giữa hô hấp và môi trường
5.4.2.1. a. Nước - Nước cần cho hô hấp, mất nước làm giảm cường độ hô hấp - Đối với các cơ quan ở trạng thái ngủ, tăng lượng nước thì hô hấp tăng. Muốn hạt nảy mầm cần đảm bảo đủ nước b. Nhiệt độ - Khi nhiệt độ tăng, cường độ hô hấp tăng theo đến giới hạn mà hoạt động sống của tế bào vẫn còn bình thường. - Sự phụ thuộc của hô hấp vào nhiệt độ tuân thủ định luật Van – Hôp : Q10 = 2-3 (tăng nhiệt độ thêm 10oC thì tốc độ phản ứng tăng lên 2 – 3 lần.
5.4.2.1.1. c. Ôxi Khi nồng độ ôxi giảm xuống dưới 10 % thì hô hấp sẽ bị ảnh hưởng và khi giảm xuống 5 % thì cây chuyển sang phân giải kị khí. d. Hàm lượng CO2 CO2 là sản phẩm cuối cùng của hô hấp hiếu khí cũng như của lên men êtilic. Nồng độ CO2 cao (> 40%) sẽ ức chế hô hấp.