Chương I: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng – Sinh Học Lớp 11
Bài 5: Dinh Dưỡng Nitơ Ở Thực Vật
Nội dung Bài 5: Dinh Dưỡng Nitơ Ở Thực Vật thuộc Chương I: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng môn Sinh Học Lớp 11. Qua bài học này các bạn sẽ nêu được vai trò sinh lí của nitơ. Trình bày được quá trình đồng hoá nitơ trong mô thực vật. Về kỹ năng biết khai thác kiến thức từ tranh vẽ. Mời các bạn theo dõi ngay dưới đây.
– Nitơ tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất và trạng thái ngậm nước của tế bào. Do đó, nitơ ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của tế bào thực vật.
– Nitơ được lễ cây hấp thụ từ môi trường ở dạng \(\)\(NH_4^+\) và \(NO_3^-\). Trong cây, \(NO_3^-\) được khử thành \(NH_4^+\).
– \(NH_4^+\) ở trong mô thực vật được đồng hoá theo 3 con đường: amin hoá, chuyển vị amin và hình thành annit.
– Hình thành amit là con đường khử độc \(NH_4^+\) dư thừa, đồng thời tạo nguồn dự trữ \(NH_4^+\) cho quá trình tổng hợp axit amin khi cần thiết.HocTapHay.Com
I. Vai Trò Sinh Lí Của Nguyên Tố Nitơ
Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật. Nitơ được rễ cây hấp thụ ở dạng \(NH_4^+\) và \(NO_3^-\). Nitơ có vai trò đặc biệt quan trọng đối với đời sống của thực vật.
– Vai trò chung
Câu hỏi 1 bài 5 trang 25 SGK sinh học lớp 11: Xem hình 5.1 và rút ra nhận xét về vai trò của Nitơ đối với sự phát triển của cây.
Giải:
– Thiếu nitơ cây không thể sinh trưởng, phát triển bình thường vì nitơ là 1 nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu.
– Nitơ có vai trò đặc biệt quan trọng đối với đời sống của thực vật, cụ thể:
– Nitơ tham gia cấu tạo nên các phân tử prôtêin cấu trúc, axit nuclêic, diệp lục,…
→ Thiếu nitơ sẽ làm giảm quá trình tổng hợp protein, từ đó sự sinh trưởng của các cơ quan bị giảm, giảm năng suất cây trồng.
– Nitơ là thành phần cấu tạo của enzim, côenzim và ATP → tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất trong cơ thể thực vật thông qua hoạt động xúc tác, cung cấp năng lượng và điều tiết trạng thái ngậm nước của các phân tử protein trong tế bào chất.
– Vai trò cấu trúc
Nitơ tham gia cấu tạo nên các phân tử prôtêin, enzim, côenzim, axit nuclêic, diệp luc, ATP,…
Thiếu nitơ sẽ làm giảm quá trình tổng hợp prôtêin, từ đó sự sinh trưởng của các cơ quan bị giảm, xuất hiện màu vàng nhạt trên lá (hình 5.2b). Màu vàng xuất hiện trước tiên những lá già. Điều đó xảy ra là do sự huy động và sự di chuyển của các ion trong cây.
– Vai trò điều tiết
Nitơ là thành phần cấu tạo của prôtêin – enzim, côenzim và ATP. Vì vậy, nitơ tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất trong cơ thể thực vật thông qua hoạt động xúc tác, cung cấp năng lượng và điều tiết trạng thái ngậm nước của các phân tử prôtêin trong tế bào chất.
II. Quá Trình Đồng Hóa Nitơ Ở Thực Vật
Sự đồng hoá nitơ trong mô thực vật gồm 2 quá trình: khử nitrat và đồng hoá amôni.
Câu hỏi 2 bài 5 trang 26 SGK sinh học lớp 11: Rễ cây hấp thụ nitơ ở dạng \(NH_4^+\) (dạng khử) và \(NO_3^-\) (dạng ôxi hoá) từ đất, nhưng nitơ trong các hợp chất hữu cơ cấu thành cơ thể thực vật chỉ tồn tại ở dạng khử. Từ đó, hãy giả thiết phải có quá trình gì xảy ra trong cây.
Giải:
Nitơ trong \(NO_3^-\) ở dạng ôxi hóa cần phải chuyển qua dạng khử.
Dạng nitơ hấp thụ từ môi trường vào gồm hai dạng: \(NH_4^+\) và \(NO_3^-\). Trong đó nitơ trong \(NO_3^-\) ở dạng ôxi hóa. Nitơ trong các hợp chất hữu cơ trong cơ thể thực vật tồn tại ở dạng khử như \(NH, NH_2\). Do vậy, cần phải có quá trình chuyển nitơ ở dạng ôxi hóa thành dạng khử, nghĩa là phải có quá trình khử nitrat.
1. Quá trình khử nitrat
Đó là quá trình chuyển hóa \(NO_3^-\) thành \(NH_4^+\) theo sơ đồ sau:
\(NO_3^-\) (nitrat) → \(NO_2^-\) (nitrit) → \(NH_4^+\) (amôni)
Mo và Fe hoạt hóa các enzim tham gia vào quá trình khử trên. Quá trình khử nitrat thành amôni được thực hiện trong mô rễ và mô lá.
2. Quá trình đồng hóa \(NH_4^+\) trong mô thực vật
Trong mô thực vật tồn tại 3 con đường liên kết \(NH_4^+\) với các hợp chất hữu cơ:
– Amin hóa trực tiếp các axit xêtô (Axit xêtô + \(NH_4^+\) → Axit amin)
Ví dụ: axit α-xêtôglutaric + \(NH_4^+\) → Axit glutamic
– Chuyển vị amin (Axit amin + Axit xêtô → Axit amin mới + Axit xêtô mới).
Ví dụ: Axit glutamic + Axit piruvic → Alanin + Axit α-xêtôglutaric.
Câu hỏi 3 bài 5 trang 26 SGK sinh học lớp 11: \(NH_4^+\) tích luỹ lại nhiều trong mô sẽ gây độc cho tế bào, nhưng khi cây sinh trưởng mạnh thì lại thiếu hụt \(NH_4^+\). Vậy, cơ thể thực vật đã giải quyết mâu thuẫn đó như thế nào?
Giải:
\(NH_4^+\) khi liên kết với hợp chất khác thì không gây độc cho tế bào.
Khi \(NH_4^+\) tích lũy nhiều trong mô sẽ gây độc cho tế bào nên cơ thể thực vật giải quyết bằng sự hình thành amit để giải độc \(NH_4^+\) là liên kết \(NH_4^+\) vào axit amin đicacbôxilic (Axit amin đicacbôxilic + \(NH_4^+\) → Amit).
Amit lại là nguồn dự trữ \(NH_4^+\) cung cấp khi cây sinh trưởng mạnh thiếu hụt \(NH_4^+\).
– Hình thành amit: Đó là con đường liên kết \(NH_4^+\) vào axit amin đặcacbố xilic (Axit amin đicacbôxilic + \(NH_4^+\) + Amit).
Ví dụ: Axit glutamic + \(NH_4^+\) Glutamin
Sự hình thành amit có ý nghĩa sinh học quan trọng:
– Đó là cách giải độc \(NH_4^+\) tốt nhất (chất này tích luỹ lại gây độc cho tế bào).
– Amit là nguồn dự trữ \(NH_4^+\) cho các quá trình tổng hợp axit amin trong cơ thể thực vật khi cần thiết.
Câu Hỏi Và Bài Tập
Hướng dẫn giải bài tập SGK Bài 5: Dinh Dưỡng Nitơ Ở Thực Vật 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 27 SGK Sinh Học Lớp 11
Vì sao thiếu nitơ trong môi trường dinh dưỡng, cây lúa không thể sống được?
Bài Tập 2 Trang 27 SGK Sinh Học Lớp 11
Vì sao trong mô thực vật diễn ra quá trình khử nitrat?
Bài Tập 3 Trang 27 SGK Sinh Học Lớp 11
Thực vật đã có đặc điểm thích nghi như thế nào trong việc bảo vệ tế bào khỏi bị dư lượng \(NH_4^+\) đầu độc?
Tóm Tắt Lý Thuyết
Lý thuyết Bài 5: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật Sách giáo khoa sinh học lớp 11 ngắn gọn, đầy đủ, dễ hiểu, có sơ đồ tư duy tóm tắt lý thuyết.
I. Vai Trò Sinh Lí Của Nguyên Tố Nitơ
– Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật.
– Nitơ được rễ cây hấp thụ từ môi trường ở dạng \(NH_4^+\) và \(NO_3^-\). Trong cây, \(NO_3^-\) được khử thành \(NH_4^+\).
– Nitơ có vai trò quan trọng đối với đời sống của thực vật:
+ Tham gia cấu tạo nên các phân tử prôtêin, enzim, côenzim, axit nuclêic, diệp lục, ATP…
+ Tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất và trạng thái ngậm nước của tế bào → ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của tế bào.
II. Quá Trình Đồng Hóa Nitơ Ở Thực Vật
Sự đồng hóa Nitơ trong mô thực vật gồm 2 quá trình: khử nitrat và đồng hóa amôni.
1. Quá trình khử nitrat
– Là quá trình chuyển hóa \(NO_3^-\) thành \(NH_4^+\), có sự tham gia của Mo và Fe được thực hiện ở mô rễ và mô lá theo sơ đồ:
\(NO_3^-\) (nitrat) → \(NO_2^-\) (nitrit) → \(NH_4^+\) (amôni)
2. Quá trình đồng hóa NH4+ trong mô thực vật
a. Theo 3 con đường
– Amin hóa trực tiếp các axit xêtô:
Axit xêtô + \(NH_4^+\) → Axit amin.
– Chuyển vị amin:
Axit amin + Axit xêtô → Axit amin mới + Axit xêtô mới.
– Hình thành amit: Là con đường liên kết phân tử \(NH_4^+\) với axit amin đicacbôxilic
Axit amin đicacbôxilic + \(NH_4^+\) → Amit
b. Sự hình thành amit có ý nghĩa sinh học quan trọng
– Đó là cách giải độc \(NH_4^+\) tốt nhất (\(NH_3\) tích lũy lại sẽ gây độc cho tế bào).
– Amit là nguồn dự trữ \(NH_4^+\) cho quá trình tổng hợp axit amin khi cần thiết.
Câu Hỏi Trắc Nghiệm
Câu 1: Trong một khu vườn có nhiều loài hoa, người ta quan sát thấy một cây đỗ quyên lớn phát triển rất tốt, lá màu xanh sẫm nhưng cây này chưa bao giờ ra hoa. Nhận đúng về cây này là:
A. Cần bón bổ sung muối canxi cho cây.
B. Có thể cây này đã được bón thừa kali.
C. Cây cần được chiếu sáng tốt hơn.
D. Có thể cây này đã được bón thừa nitơ
Câu 2: Tác hại của thừa nitơ với cây trồng
A. Tăng tổng hợp diệp lục
B. Tăng diện tích lá
C. Tăng khả năng kháng bệnh
D. Tăng khả năng lốp đổ
Câu 3: Sự biểu hiện triệu chứng thiếu nitơ của cây là
A. Lá nhỏ, có màu lục đậm, màu của thân không bình thường, sinh trưởng rễ bị tiêu giảm
B. Sinh trưởng của các cơ quan bị giảm, xuất hiện màu vàng nhạt lá.
C. Lá non có màu vàng, sinh trưởng rễ bị tiêu giảm
D. Lá màu vàng nhạt, mép lá màu đỏ và có nhiều chấm đỏ trên mặt lá
Câu 4: Vai trò của nitơ trong cơ thể thực vật:
A. Là thành phần của axit nucleic, ATP, photpholipit, côenzim; cần cho nở hoa, đậu quả, phát triển rễ.
B. Chủ yếu giữ cân bằng nước và ion trong tế bào, hoạt hóa enzim, mở khí khổng.
C. Là thành phần của thành tế bào, màng tế bào, hoạt hóa enzim.
D. Tham gia cấu tạo nên các phân tử protein, enzim, côenzim, axit nucleic, diệp lục, ATP…
Câu 5: Nội dung nào sau đây không đúng khi nói về vai trò của N đối với thực vật?
A. Là nhân của các enzim và hoocmôn
B. Điều tiết các quá trinh sinh lí, hóa sinh trong tế bào và cơ thể.
C. Thành phần cấu tạo các hợp chất trong cây (prôtêin, axit nuclêic,…)
D. Không quyết định đến toàn bộ các quá trình sinh lí của cây trồng.
Câu 6: Có bao nhiêu ý đúng khi nói về vai trò sinh lí của nguyên tố nitơ?
(1) Nitơ không phải là nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật.
(2) Nitơ được rễ cây hấp thụ ở dạng \(NH_4^+\) và \(NO_3^-\)
(3) Thiếu nitơ lá có màu vàng.
(4) Nitơ tham gia cấu tạo các phân tử prôtêin, cacbohiđrat, enzim, diệp lục.
A. 2
B. 1
C. 3
D. 4
Câu 7: Điền thuật ngữ phù hợp vào câu sau đây:
Nitơ tham gia (1)……..các quá trình trao đổi chất trong (2)……thông qua hoạt động (3) …….., cung cấp năng lượng và điều tiết trạng thái ngậm nước của các phân tử (4) ……..trong tế bào chất.
I. Điều tiết
II. Cơ thể thực vật
III. Xúc tác
IV. Prôtêin
Tổ hợp đáp án chọn đúng là:
A. 1-II, 2-I, 3-III, 4-IV
B. 1-IV, 2-III, 3-I, 4-II
C. 1-I, 2-IV, 3-III, 4-II
D. 1-I, 2-II, 3-III, 4-IV
Câu 8: Đối với cơ thể thực vật, nitơ có bao nhiêu vai trò sau đây?
(1) Thành phần của axit nuclêôtit, ATP, photpholipit, coenzim.
(2) Cần cho nở hoa, đậu quả, phát triển rễ.
(3) Giữ cân bằng nước và ion trong tế bào, hoạt hoá enzim, mở khí khổng.
(4) Thành phần của thành tế bào, màng tế bào.
(5) Thành phần cấu trúc của protein.
A. 5
B. 4
C. 3
D. 2
Câu 9: Có bao nhiêu lí do sau đây làm cho cây lúa không thể sống được nếu thiếu nitơ trong môi trường dinh dưỡng?
(1) Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu.
(2) Nitơ là thành phần bắt buộc của nhiều hợp chất quan trọng như prôtêin, ATP…
(3) Nitơ điều tiết các quá trình trao đổi chất trong cơ thể thông qua sự điều tiết đặc tính hoá keo.
(4) Nitơ điều tiết các quá trình trao đổi chất trong cơ thể thông qua sự điều tiết hoạt tính enzim.
(5) Thiếu nitơ cây lúa không thể quang hợp được.
A. 5
B. 4
C. 3
D. 2
Câu 10: Khi nói về vai trò của nguyên tố nitơ đối với thực vật, phát biểu sau đây sai?
A. Tham gia cấu tạo nên các phân tử prôtêin
B. Hoạt hóa nhiều loại enzim
C. Tham gia cấu tạo nên axit nulêic
D. Tham gia cấu tạo nên các phân tử diệp lục
Câu 11: Cho nhận định sau:
Nitơ tham gia điều tiết các quá trình …(1)… và trạng thái …(2)… của tế bào. Do đó, nitơ ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của …(3)… (1), (2) và (3) lần lượt là:
A. Trao đổi chất, ngậm nước, tế bào thực vật.
B. Ngậm nước, trao đổi chất, tế bào thực vật.
C. Trao đổi chất, trương nước, tế bào thực vật.
D. Cân bằng nước, trao đổi chất, tế bào thực vật.
Câu 12: Cây hấp thụ nitơ ở dạng
A. \(N_2^+\) và \(NO_3^-\).
B. \(N_2^+\) và \(NH_3^+\).
C. \(NH_4^+\) và \(NO_3^-\).
D. \(NH_4^-\) và \(NO_3^+\).
Câu 13: Thực vật chỉ hấp thụ được dạng nitơ trong đất bằng hệ rễ là
A. dạng khí nitơ tự do trong khí quyên \((N_2)\).
B. dạng nitơ nitrat \((NO_3^-)\) và nitơ amôn \((NH_4^+)\).
C. dạng nitơ nitrat \((NO_3^-)\).
D. dạng nitơ amôn \((NH_4^+)\).
Câu 14: Thực vật hấp thụ nitơ dưới dạng:
A. dạng ion \(NH_4^-\) và \(NO_3^+\)
B. dạng ion \(NH_4^+\) và \(NO_3^-\)
C. Dạng \(NH_4\) và \(NO_3\)
D. Nitơ phân tử \((N_2)\).
Câu 15: Rễ cây có thể hấp thụ nitơ ở dạng nào sau đây?
A. \(N_2\)
B. \(N_2O\)
C. \(NO\)
D. \(NH_4^+\)
Câu 16: Cây hấp thụ nitơ chủ yếu ở dạng nào?
A. \(NO_3^-\) và \(NH_3\).
B. Nitơ nitrat (\(NO_3^-)\) và nitơ amôn (\(NH_4^+)\)
C. Nitơ nguyên tử và ni tơ phân tử.
D. Đạm vô cơ.
Câu 17: Phát biểu nào sau đây đúng nhất khi nói về các dạng nitơ có trong đất và các dạng nitơ mà cây hấp thụ được?
A. nitơ vô cơ trong các muối khoáng, nitơ hữu cơ trong xác sinh vật (có trong đất) và cây hấp thụ được là nitơ khoáng (\(NH_4^+\) và \(NO_3^-\))
B. nitơ hữu cơ trong xác sinh vật (có trong đất) và cây hấp thụ được là nitơ ở dạng khử \(NH_4^+\)
C. nitơ vô cơ trong các muối khoáng (có trong đất) và cây hấp thu được là nitơ khoáng (\(NH_3\) và \(NO_3\))
D. nitơ vô cơ trong các muối khoáng và nitơ hữu cơ trong xác sinh vật (xác thực vật, động vật và vi sinh vật)
Câu 18: Phát biểu nào sau đây đúng nhất khi nói về các dạng nitơ có trong đất và các dạng nitơ mà cây hấp thụ được?
A. Nitơ vô cơ trong các muối khoáng, nitơ hữu cơ trong xác sinh vật (có trong đất) và cây hấp thụ được là nitơ khoáng (\(NH_4^+\) và \(NO_3^-\))
B. Nitơ hữu cơ trong xác sinh vật (có trong đất) và cây hấp thụ được là nitơ ở dạng khử \(NH_4^+\)
C. Nitơ vô cơ trong các muối khoáng (có trong đất) và cây hấp thu được là nitơ khoáng (\(NH_3\) và \(NO_3\))
D. Nitơ vô cơ trong các muối khoáng và nitơ hữu cơ trong xác sinh vật (xác thực vật, động vật và vi sinh vật)
Câu 19: Đâu không phải là nguồn chính cung cấp hai dạng nitơ nitrat và nitơ amôn cho cây?
A. Quá trình phân giải các nguồn nitơ hữu cơ trong đất được thực hiện bởi các vi khuẩn đất.
B. Quá trình cố định nitơ thực hiện bởi các nhóm vi khuẩn tự do và cộng sinh.
C. Nguồn nitơ do con người trả lại cho đất sau mỗi vụ thu hoạch bằng phân bón.
D. Nguồn nitơ trong nham thạch do hoạt động của núi lửa.
Câu 20: Ion \(NH_4^+\) và ion \(NO_3^-\) được cung cấp cho cây chủ yếu từ bao nhiêu nguồn sau đây?
(1) Sự phóng điện trong cơn giông đã ôxi hoá \(N_2\) thành nitơ dạng nitrat.
(2) Quá trình cố định nitơ bởi các nhóm vi khuẩn tự do và cộng sinh, cùng với quá trình phân giải các nguồn nitơ hữu cơ trong đất được thực hiện bởi các vi khuẩn đất.
(3) Nguồn nitơ do con người trả lại cho đất sau mỗi vụ thu hoạch bằng phân bón.
(4) Nguồn nitơ trong nham thạch do núi lửa phun.
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Ở trên là nội dung Bài 5: Dinh Dưỡng Nitơ Ở Thực Vật thuộc Chương I: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng môn Sinh Học Lớp 11. Qua bài học các bạn được tìm hiểu về vai trò quan trọng của nitơ đối với thực vật và quá trình đồng hóa nitơ trong mô tế bào của thực vật. Qua đó các bạn áp dụng kiến thức vào thực tiễn chăm sóc cây trồng hợp lí hơn. 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 10: Ảnh Hưởng Của Các Nhân Tố Ngoại Cảnh Đến Quang Hợp
- 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 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