Chương I: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng – Sinh Học Lớp 11
Bài 10: Ảnh Hưởng Của Các Nhân Tố Ngoại Cảnh Đến Quang Hợp
Nội dung Bài 10: Ảnh Hưởng Của Các Nhân Tố Ngoại Cảnh Đến Quang Hợp thuộc Chương I: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng môn Sinh Học Lớp 11. Bài học giúp các bạn nêu được ảnh hưởng của cường độ ánh sáng và quang phổ đến cường độ quang hợp. Mô tả sự phụ thuộc của cường độ quang hợp vào nồng độ \(\)\(CO_2\). Nêu được vai trò của nước đối với quang hợp. Trình bày ảnh hưởng của nhiết độ đến quang hợp. Lấy ví dụ về vai trò của ion khoáng đối với quang hợp. Mời các bạn theo dõi ngay dưới đây.
– Quang hợp tăng tỉ lệ thuận với nồng độ \(CO_2\) cho đến trị số bão hoà \(CO_2\), trên ngưỡng đó quang hợp giảm.
– Nước là yếu tố rất quan trọng đối với quang hợp (nguyên liệu, môi trường, điều tiết khí không và nhiệt độ của lá).
– Đối với đa số các loài cây, quang hợp tăng theo nhiệt độ đến giá trị tối ưu (tuỳ loài), trên ngưỡng đó quang hợp giảm.
– Các nguyên tố dinh dưỡng khoáng ảnh hưởng nhiều mặt đến quang hợp.
– Sự ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp tuỳ thuộc vào đặc điểm của giống và loài cây. Trong tự nhiên, các yếu tố môi trường không tác động riêng lẻ lên quang hợp mà là tác động phối hợp (ví dụ rõ nét nhất là sự phối hợp tác động của cường độ ánh sáng và cường độ \(CO_2\)).HocTapHay.Com
I. Ánh Sáng
1. Cường độ ánh sáng
Câu hỏi 1 bài 10 trang 44 SGK sinh học lớp 11: Quan sát hình 10.1 và trả lời câu hỏi: Cường độ ánh sáng ảnh hưởng như thế nào đến cường độ quang hợp khi nồng độ \(CO_2\) bằng 0,01 và 0,32?
Giải:
Quan sát sự biến đổi cường độ quang hợp trên khi nồng độ \(CO_2\) tăng từ 0,01 → 0,32.
Khi nồng độ \(CO_2\) tăng từ 0,01 → 0,32, tăng cường độ ánh sáng làm tăng cường độ quang hợp.
Cường độ ánh sáng mà tại đó cường độ quang hợp cân 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 hầu như tỉ lệ thuận với cường độ ánh sáng cho đến khi đạt tới điểm bão hoà ánh sáng.
Điểm bão hoà 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.
Ở một số nước vùng ôn đới, người ta dùng ánh sáng nhân tạo để trồng cây trong nhà kính.
2. Quang phổ của ánh sáng
Các tia sáng có độ dài bước sóng khác nhau ảnh hưởng không giống nhau đến cường độ quang hợp. Quang hợp chỉ xảy ra tại miền ánh sáng xanh tím và miên ánh sáng đỏ.
Các tia sáng xanh tím kích thích sự tổng hợp các axit amin, prôtêin. Các tia sáng đỏ xúc tiến quá trình hình thành cacbohiđrat.
Trong môi trường nước, thành phần ánh sáng biến động nhiều theo độ sâu.
Thành phần ánh sáng cũng biến động 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 lượng diệp lục b cao giúp hấp thụ được các tia sáng có bước sóng ngắn hơn.
II. Nộng Độ \(CO_2\)
Trong tự nhiên, nồng độ \(CO_2\) trung bình là 0,03%. Nồng độ \(CO_2\) thấp nhất mà cây quang hợp được là 0,008 – 0,01%.
Dưới ngưỡng đó, quang hợp rất yếu hoặc có thể không xảy ra.
Đất là một nguồn cung cấp \(CO_2\) cho không khí. \(CO_2\) trong đất chủ yếu là do hô hấp của vi sinh vật và của rễ cây tạo nên.
Tăng nồng độ \(CO_2\), lúc đầu cường độ quang hợp tăng tỉ lệ thuận, sau đó tăng chậm cho tới khi đến trị số bão hoà \(CO_2\). Vượt quá trị số đó, cường độ quang hợp giảm. Nồng độ bão hoà \(CO_2\) – trị số tuyệt đối của quang hợp biến đổi tuỳ thuộc vào cường độ chiếu sáng, nhiệt độ và các điều kiện khác.
Câu hỏi 2 bài 10 trang 45 SGK sinh học lớp 11: Quan sát hình 10.2, cho biết sự phụ thuộc của quang hợp vào nồng độ \(CO_2\) có giống nhau ở tất cả các loài cây không.
Giải:
So sánh cường độ quang hợp ở cùng một điều kiện giữa các loài cây khác nhau.
Hai đường đồ thị biểu diễn phụ thuộc của quang hợp vào nồng độ \(CO_2\) là hai đường độc lập, với các nồng độ \(CO_2\) như nhau, nhưng cường độ quang hợp lại khác nhau ở các cây khác nhau.
Sự phụ thuộc của quang hợp vào nồng độ \(CO_2\) không giống nhau ở tất cả các loài cây.
Thông thường, ở điều kiện cường độ ánh sáng cao, tăng nồng độ \(CO_2\) thuận lợi cho quang hợp (hình 10.1).
IV. Nhiệt Độ
Nhiệt độ ảnh hưởng đến các phản ứng enzim trong pha sáng và trong pha tối của quang hợp.
Nhiệt độ cực tiểu làm ngừng quang hợp ở những loài cây khác nhau thì khác nhau. Nhiệt độ cực tiểu làm ngừng quang hợp ở thực vật vùng cực, núi cao và ôn đới là \(-15^0C\), ở thực vật á nhiệt đới là \(0 – 2^0C\), ở thực vật nhiệt đới là \(4 – 8^0C\).
Nhiệt độ cực đại làm ngừng quang hợp cũng không giống nhau ở các loài cây khác nhau.
Đối với cây ưa nhiệt, quang hợp đã bị hư hại ở nhiệt độ \(12^0C\). Cây ưa nhiệt ở vùng nhiệt đới vẫn quang hợp ở nhiệt độ \(50^0C\). Thực vật ở sa mạc có thể quang hợp ở nhiệt độ \(58^0C\).
V. Nguyên Tố Khoáng
Nguyên tố khoáng ảnh hưởng nhiều mặt đến quang hợp : tham gia cấu thành enzim quang hợp (N, P, S) và diệp lục (Mg, N); điều tiết độ mở khí không cho \(CO_2\) khuếch tán vào lá (K); liên quan đến quang phân li nước (Mn, Cl),…
VI. Trồng Cây Dưới Ánh Sáng Nhân Tạo
Những tác nhân ngoại cảnh vừa nêu có thể được sử dụng để điều khiển cường độ quang hợp của cây trồng ở ngoài tự nhiên cũng như trong các nhà trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo.
Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo là sử dụng ánh sáng của các loại đèn (đèn nêon, đèn sợi đốt) thay cho ánh sáng mặt trời để trồng cây trong nhà có mái che, trong phòng. Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo giúp con người khắc phục điều kiện bất lợi của môi trường như giá rét hay sâu bệnh để sản xuất ra nông phẩm cho con người. Ở các nước ôn đới, nhà trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo đảm bảo cung cấp rau quả tươi cho con người vào cả mùa đông băng giá. Ở Việt Nam, trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo có thể được áp dụng để sản xuất rau sạch, nhân giống cây trồng bằng phương pháp sinh dưỡng như nuôi cấy mô thực vật, tạo cành giâm trước khi đưa ra trồng ở ngoài thực địa.
Câu Hỏi Và Bài Tập
Hướng dẫn giải bài tập SGK Bài 10: Ảnh Hưởng Của Các Nhân Tố Ngoại Cảnh Đến Quang Hợp thuộc Chương I: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng môn Sinh Học Lớp 11. Các bài giải có kèm theo phương pháp giải và cách giải khác nhau.
Bài Tập 1 Trang 47 SGK Sinh Học Lớp 1
Cường độ ánh sáng ảnh hưởng đến quang hợp như thế nào?
Bài Tập 2 Trang 47 SGK Sinh Học Lớp 11
Vai trò của nước trong pha sáng của quang hợp?
Bài Tập 3 Trang 47 SGK Sinh Học Lớp 11
Trình bày sự phụ thuộc của quang hợp vào nhiệt độ.
Bài Tập 4 Trang 47 SGK Sinh Học Lớp 11
Cho ví dụ về vai trò của các nguyên tố khoáng trong hệ sắc tố quang hợp.
Tóm Tắt Lý Thuyết
Lý thuyết Bài 10: Ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp Sách giáo khoa sinh học lớp 11 ngắn gọn, đầy đủ, dễ hiểu, có sơ đồ tư duy tóm tắt lý thuyết.
I. Ánh Sáng
Ánh sáng ảnh hưởng đến quang hợp về 2 mặt: cường độ ánh sáng và quang phổ ánh sáng.
1. Cường độ ánh sáng
– Điểm bù ánh sáng: là khi cường độ quang hợp bằng cường độ hô hấp.
– Điểm bảo hòa ánh sáng: là điểm cường độ ánh sáng tối đa để cường độ quang hợp cực đại.
2. Quang phổ ánh sáng
– Các tia sáng có độ dài bước sóng khác nhau ảnh hưởng không giống nhau đến cường độ quang hợp.
– Quang hợp chỉ xảy ra tại miền ánh sáng xanh tím và đỏ (tia xanh tím kích thích tổng hợp axit amin, prôtêin; các tia đỏ xúc tiến quá trình hình thành cacbohiđrat).
– Trong môi trường nước, thành phần ánh sáng biến động nhiều theo độ sâu, theo thời gian trong ngày (buổi sáng và chiều nhiều tia đỏ; buổi trưa nhiều tia xanh tím).
II. Nồng Độ \(CO_2\)
– Tăng nồng độ \(CO_2\) → tăng cường độ quang hợp, sau đó tăng chậm đến trị số bảo hòa \(CO_2\).
– Trị số tuyệt đối của quang hợp biến đổi tùy thuộc vào cường độ chiếu sáng, nhiệt độ và các điều kiện khác (thông thường ở điều kiện cường độ ánh sáng cao, tăng nồng độ \(CO_2\) sẽ thuận lợi cho quang hợp).
III. Nước
– Khi cây thiếu nước từ 40% đến 60% thì quang hợp bị giảm mạnh và có thể ngừng trệ.
– Khi bị thiếu nước, cây chịu hạn có thể duy trì quang hợp ổn định hơn cây trung sinh và cây ưa ẩm.
IV. Nhiệt Độ
– Nhiệt độ ảnh hưởng đến các phản ứng enzim trong quang hợp.
– Nhiệt độ tăng thì cường độ quang hợp tăng.
– Nhiệt độ cực đại hay cực tiểu đều làm ngừng quang hợp.
+ Nhiệt độ tối ưu cho quang hợp: \(25^0 – 35^0C\).
+ Thực vật ngừng quang hợp ở \(45^0 – 50^0C\).
V. Nguyên Tố Khoáng
– Các nguyên tố khoáng ảnh hưởng nhiều đến quang hợp:
+ N, P, S: tham gia tạo thành enzim quang hợp.
+ N, Mg: tham gia hình thành diệp lục.
+ K: điều tiết độ đóng mở khí khổng giúp \(CO_2\) khuếch tán vào lá.
+ Mn, Cl: liên quan đến quang phân li nước.
VI. Trồng Cây Dưới Ánh Sáng Nhân Tạo
– Là sử dụng ánh sáng của các loại đèn (đèn neon, đèn sợi đốt) thay cho ánh sáng mặt trời để trồng cây trong nhà hay trong phòng.
– Giúp con người khắc phục điều kiện bất lợi của môi trường như giá lạnh, sâu bệnh → đảm bảo cung cấp rau quả tươi ngay cả khi mùa đông.
– Ở Việt Nam, áp dụng phương pháp này để trồng rau sạch, nhân giống cây trồng, nuôi cấy mô…
Câu Hỏi Trắc Nghiệm
Câu 1: Điểm bù ánh sáng là cường độ ánh sáng mà ở đó, cường độ quang hợp
A. Lớn hơn cường độ hô hấp.
B. Cân bằng với cường độ hô hấp.
C. Nhỏ hơn cường độ hô hấp.
D. Lớn gấp 2 lần cường độ hô hấp.
Câu 2: Điểm bù ánh sáng là
A. Cường độ ánh sáng mà tại đó cường độ quang hợp lớn hơn cường độ hô hấp.
B. Cường độ ánh sáng mà tại đó cường dộ quang hợp và hô hấp bằng nhau.
C. Cường độ ánh sáng mà tại đó cường độ quang hợp nhò hơn cường độ hò hấp.
D. Cường độ ánh sáng mà tại dó cường độ quang hợp lớn gấp 2 lần cường độ hô hấp.
Câu 3: Điểm bão hòa ánh sáng là cường độ ánh sáng tối đa để cường độ quang hợp đạt
A. Cực đại.
B. Cực tiểu
C. Mức trung bình
D. Trên mức trung bình.
Câu 4: Điểm bão hòa ánh sáng là
A. Cường độ ánh sáng tối đa để cường độ quang hợp đạt cực đại.
B. Cường độ ánh sáng tối đa để cường dộ quang hợp đạt cực tiểu.
C. Cường độ ánh sáng tối đa để cường độ quang hợp đạt mức trung bình.
D. Cường độ ánh sáng tối đa để cường độ quang hợp đạt trên mức trung bình.
Câu 5: Điểm bão hòa ánh sáng của quang hợp là:
A. Cường độ ánh sáng tối đa, để quá trình quang hợp bị ngừng lại.
B. Cường độ ánh sáng tối thiểu, để cây có thể bắt đầu tiến hành quang hợp
C. Cường độ ánh sáng tối thiểu để cường độ quang hợp và hô hấp bằng nhau.
D. Cường độ ánh sáng tối đa để cường độ quang hợp đại cực đại.
Câu 6: Nhận định nào sau đây đúng?
A. Ở điều kiện cường độ ánh sáng thấp, tăng nồng độ \(CO_2\) thuận lợi cho quang hợp.
B. Ở điều kiện cường độ ánh sáng thấp, giảm nồng độ \(CO_2\) thuận lợi cho quang hợp.
C. Ở điều kiện cường độ ánh sáng cao, tăng nồng độ \(CO_2\) thuận lợi cho quang hợp.
D. Ở điều kiện cường độ ánh sáng cao, giảm nồng độ \(CO_2\) thuận lợi cho quang hợp.
Câu 7: Chọn đáp án để hoàn thành câu sau đây:
Cường độ ánh sáng tăng dần đến điểm bão hòa thì cường độ quang hợp…………. ; từ điểm bão hòa trở đi, cường độ ánh sáng tăng thì cường độ quang hợp…………………….
A. Tăng dần/không tăng
B. Giảm dần/tăng dần
C. Tăng dần/tăng dần
D. Giảm dần/giảm dần
Câu 8: Trong các cây sau, cây nào có điểm bù và điểm no ánh sáng cao hơn?
A. Cây đồi trọc
B. Cây dưới tán rừng
C. Cây thủy sinh.
D. Rêu.
Câu 9: Trong các cây sau, cây nào có điểm bù và điểm no ánh sáng thấp nhất?
A. Cây đồi trọc.
B. Cây vượt tán rừng.
C. Cây thủy sinh.
D. Cây ở đồng cỏ thảo nguyên.
Câu 10: Quang hợp xảy ra ở miền nào?
A. Cam, đỏ
B. Xanh tím, cam.
C. Đỏ, lục.
D. Xanh tím, đỏ.
Câu 11: Ánh sáng có hiệu quả nhất đối với quang hợp là
A. Xanh lục và vàng
B. Vàng và xanh tím
C. Xanh lá và đỏ
D. Đỏ và xanh tím
Câu 12: Ánh sáng ảnh hưởng đến quang hợp không chỉ ở cường độ mà còn ở thành phần quang phổ của ánh sáng đó. Nhiều nghiên cứu cho thấy, cây quang hợp mạnh nhất ở miền ánh sáng:
A. xanh lục
B. vàng
C. đỏ
D. xanh tím
Câu 13: Bước sóng ánh sáng nào có hiệu quả tốt nhất đối với quang hợp ?
A. Xanh lục
B. Đỏ.
C. Vàng.
D. Xanh tím.
Câu 14: Bước sóng ánh sáng nào có hiệu quả tốt nhất đối với tổng hợp prôtêin?
A. Xanh lục.
B. Đỏ.
C. Vàng.
D. Xanh tím.
Câu 15: Các tia sáng tím kích thích
A. Sự tổng hợp cacbohiđrat
B. Sự tổng hợp lipid
C. Sự tổng hợp ADN
D. Sự tổng hợp protein
Câu 16: Các tia sáng xanh xúc tiến quá trình
A. Sự tổng hợp ADN
B. Sự tổng hợp lipid
C. Sự tổng hợp cacbohidrat
D. Sự tổng hợp protein
Câu 17: Các tia sáng đỏ xúc tiến quá trình
A. Tổng hợp ADN
B. Tổng hợp lipit
C. Tổng hợp cacbohiđrat
D. Tổng hợp prôtêin
Câu 18: Bước sóng ánh sáng nào có hiệu quả kém nhất đối với tổng hợp chất hữu cơ?
A. Xanh lục
B. Đỏ
C. Vàng
D. Xanh tím
Câu 19: Nếu cùng cường độ chiếu sáng thì ánh sáng đơn sắc màu đỏ sẽ có hiệu quả quang hợp
A. Kém hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh tím
B. Bằng ánh sáng đơn sắc màu xanh tím.
C. Lớn hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh tím
D. Nhỏ hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh lam.
Câu 20: Nếu cùng cường độ chiếu sáng thì:
A. Anh sáng đơn sắc màu đỏ sẽ có hiệu quả quang hợp kém hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh tím.
B. Anh sáng đơn sắc màu đỏ sẽ có hiệu quả quang hợp bằng ánh sáng đơn sắc màu xanh tím.
C. Anh sáng đơn sắc màu đỏ sẽ có hiệu quả quang hợp lớn hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh tím.
D. Anh sáng đơn sắc màu đỏ sẽ có hiệu quả quang hợp nhỏ hơn ánh sáng đơn sắc màu xanh lam.
Ở trên là nội dung Bài 10: Ảnh Hưởng Của Các Nhân Tố Ngoại Cảnh Đến Quang Hợp thuộc Chương I: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng môn Sinh Học Lớp 11. Qua bài học giúp các bạn làm rõ sự ảnh hưởng của các nhân tố ánh sáng, nhiệt độ, nồng \(CO_2\), nước và các nguyên tố khoáng lên quá trình quang hợp của cây. Từ đó đưa ra các chế độ chăm sóc cho cây phù hợp cho năng suất chất lượng tốt nhất. Chúc các bạn học tốt Sinh Học Lớp 11.
Bài Tập Liên Quan:
- Bài 22: Ôn Tập Chương I
- Bài 21: Thực Hành: Đo Một Số Chỉ Tiêu Sinh Lí Ở Người
- Bài 20: Cân Bằng Nội Môi
- Bài 19: Tuần Hoàn Máu (Tiếp Theo)
- Bài 18: Tuần Hoàn Máu
- Bài 17: Hô Hấp Ở Động Vật
- Bài 16: Tiêu Hóa Ở Động Vật (Tiếp Theo)
- Bài 15: Tiêu Hóa Ở Động Vật
- Bài 14: Thực Hành: Phát Hiện Hô Hấp Ở Thực Vật
- Bài 13: Thực Hành: Phát Hiện Diệp Lục Và Carôtenôit
- Bài 12: Hô Hấp Ở Thực Vật
- Bài 11: Quang Hợp Và Năng Suất Cây Trồng
- Bài 9: Quang Hợp Ở Các Nhóm Thực Vật C3, C4 Và Cam
- Bài 8: Quang Hợp Ở Thực Vật
- Bài 7: Thực Hành: Thí Nghiệm Thoát Hơi Nước Và Thí Nghiệm Về Vai Trò Của Phân Bón
- Bài 6: Dinh Dưỡng Nitơ Ở Thực Vật (Tiếp Theo)
- Bài 5: Dinh Dưỡng Nitơ Ở Thực Vật
- Bài 4: Vai Trò Của Các Nguyên Tố Khoáng
- Bài 3: Thoát Hơi Nước
- Bài 2: Vận Chuyển Các Chất Trong Cây
- Bài 1: Sự Hấp Thụ Nước Và Muối Khoáng Ở Rễ
Trả lời