Lý thuyết và bài tập ôn tập chuyên đề Trao đổi nước ở thực vật Sinh học 11 có lời giải chi tiết

LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP ÔN TẬP CHUYÊN ĐỀ: TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT SINH HỌC 11  

A. HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

Trao đổi nước ở thực vật bao gồm:

• Quá trình hấp thụ nước ở rễ.
• Quá trình vận chuyển nước từ rễ lên lá.
• Quá trình thoát hơi nước từ lá ra ngoài không khí.

Ba quá trình này, trong điều kiện bình thường, hoạt động nhịp nhàng, liên tục, liên hệ khăng khít với nhau, tạo nên trạng thái cân bằng nước cần thiết cho sự sống của thực vật.

1. Quá trình hấp thụ nước ở rễ

• Thực vật thuỷ sinh hấp thụ nước từ môi trường xung quanh qua bề mặt các tế bào biểu bì của toàn cây.
• Thực vật trên cạn hấp thụ nước từ đất qua bề mặt tế bào biểu bì của rễ, trong đó chủ yếu qua các tế bào biểu bì đã phát triển thành lông hút.

Quá trình hấp thụ nước ở rễ xảy ra theo ba giai đoạn kế tiếp nhau:

1.1.  Giai đoạn nước từ đất vào lông hút

Để hấp thụ nước, tế bào lông hút có ba đặc điểm cấu tạo và sinh lí phù hợp với chức năng nhận nước từ đất:

• Thành tế bào mỏng, không thấm cutin
• Chỉ có một không bào trung tâm lớn
• Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp của rễ mạnh

Vì vậy các dạng nước tự do và dạng nước liên kết không chặt từ đất được lông hút hấp thụ một cách dễ dàng nhờ sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu (từ áp suất thẩm thấu thấp đến áp suất thẩm thấu cao), hay nói một cách khác,nhờ sự chênh lệch về thế nước (từ thế nước cao đến thế nước thấp).

1.2. Giai đoạn nước từ lông hút vào mạch gỗ (mạch xilem) của rễ

Sau khi vào tế bào lông hút, nước vận chuyển một chiều qua các tế bào vỏ, nội bì vào mạch gỗ của rễ do sự chênh lệch sức hút nước theo hướng tăng dần từ ngoài vào trong giữa các tế bào.

Có hai con đường vận chuyển nước từ lông hút vào mạch gỗ:

• Qua thành tế bào và các gian bào đến dải Caspary ( Con đường vô bào - Apoplats )/
• Qua phần nguyên sinh chất và không bào ( Con đường tế bào - Symplats )

1.3.  Giai đoạn nước bị đẩy từ mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của thân

Nước bị đẩy từ rễ lên thân do một lực đẩy gọi là áp suất rễ. Có hai hiện tượng minh hoạ áp suất rễ: Hiện tượng rỉ nhựa và hiện tượng ứ giọt.

Úp cây trong chuông thuỷ kín, sau một đêm, ta sẽ thấy các giọt nước ứ ra ở mép lá qua thuỷ khổng. Như vậy mặc dù không khí trong chuông thuỷ tinh đã bão hoà hơi nước, nước vẫn bị đẩy từ mạch gỗ của rễ lên lá và không thoát được thành hơi nên ứ thành các giọt.

2. Quá trình vận chuyển nước ở thân

{-- Nội dung mục 2: Quá trình vận chuyển nước ở thân của chuyên đề Trao đổi nước ở thực vật Sinh học 11 vui lòng xem ở phần xem online hoặc tải về --}

3. Quá trình thoát hơi nước ở lá

{-- Nội dung mục 2: Quá trình thoát hới nước ở lá của chuyên đề Trao đổi nước ở thực vật Sinh học 11 vui lòng xem ở phần xem online hoặc tải về --}

 4. Cơ sở khoa học của việc tới nước hợp lý cho cây trồng

• Cân bằng nước và vấn đề hạn của cây trồng
• Tưới nước hợp lí cho cây trồng:
• Khi nào cần tưới nước?
• Lượng nước cần tới là bao nhiêu?
• Cách tưới như thế nào?

B - HỆ THỐNG CÂU HỎI

Câu 1: Trình bày đặc điểm của bộ rễ liên quan đến chức năng hút nước và hút khoáng?

Câu 2 ( Đề  HSG 2009 – 2010):

     a. Lông hút có đặc điểm cấu tạo như thế nào phù hợp với chức năng hút nước?

     b. Số lượng lông hút thay đổi trong điều kiện nào?

Câu 3: Tại sao nước được vận chuyển theo một chiều từ đất lên cây?

Câu 5. (đề HSG 2008 - 2009): Cho các thành phần sau đây: Lông hút, đai Caspari, tế bào nhu mô vỏ, tế bào trụ bì, tế bào nội bì, gian bào. Hãy mô tả 2 con đường đi của nước và các chất khoáng hoà tan trong nước từ đất tới mạch gỗ của cây?

Câu 6. (đề  HSG 2009 – 2010): Giải thích vì sao cây trên cạn ngập úng lâu sẽ chết?

{-- Nội dung đề từ câu 7-13 của chuyên đề Trao đổi nước ở thực vật Sinh học 11 vui lòng xem ở phần xem online hoặc tải về --}

C – HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI HỆ THỐNG CÂU HỎI

Câu 1: Trình bày đặc điểm của bộ rễ liên quan đến chức năng hút nước và hút khoáng?

Trả lời:

Đặc điểm bộ rễ liên quan đến chức năng hút nước và hút khoáng:

• Rễ có khả năng đâm sâu, lan rộng.
• Có khả năng hướng hoá và hướng nước.
• Sinh trưởng liên tục.
• Trên bề mặt rễ có rất nhiều tế bào biểu bì biến đổi thành các tế bào lông hút

Câu 2 ( Đề  HSG 2009 – 2010):

     a. Lông hút có đặc điểm cấu tạo như thế nào phù hợp với chức năng hút nước?

     b. Số lượng lông hút thay đổi trong điều kiện nào?

Trả lời:

* Cấu tạo lông hút phù hợp với chức năng hút nước:

• Thành TB mỏng, không thấm cutin -> dễ thấm nước
• Không bào trung tâm lớn -> tạo áp suất thẩm thấu cao
• Có nhiều ti thể -> hoạt động hô hấp mạnh -> áp suất thẩm thấu lớn

*  Số lượng lông hút thay đổi khi:

- Môi trường quá ưu trương, quá axit (chua), thiếu oxi

Câu 3: Tại sao nước được vận chuyển theo một chiều từ đất lên cây?

Trả lời:

•   Do các TB ở cạnh nhau có ASTT khác nhau.
•   Do quá trình thoát hơi nước ở lá liên tục diễn ra làm ASTT tăng dần từ ngoài vào trong, từ rễ lên lá. => Nước được vận chuyển theo một chiều.

Câu 4: Trình bày các con đường hấp thụ nước ở rễ? Đặc điểm của chúng? Vai trò của vòng đai Caspari?

Trả lời:

* 2 con đường:

• Con đường thành TB - gian bào: Nước từ đất vào lông hút => gian bào của các tế bào nhu mô vỏ => đai Caspari => trung trụ => mạch gỗ.
• Con đường tế bào chất (Qua CNS - không bào): Nước từ đất vào lông hút => CNS và không bào của các tế bào nhu mô vỏ => trung trụ => mạch gỗ.

         * Đặc điểm:

Qua thành TB – gian bào	Qua CNS - không bào
+ Ít đi qua phần sống của TB	+ Đi qua phần sống của tế bào
+ Không chịu cản trở của CNS	+ Qua CNS => cản trở sự di chuyền của nươc và chất khoáng.
+ Tốc độ nhanh	+ Tốc độ chậm
+ Khi đi đến thành TB nội bì bị vòng đai Caspari cản trở => nước đi vào trong TB nội bì.	+ Không bị cản trở bởi đai Caspari

* Vai trò vòng đai Caspari: Đai này nằm ở phần nội bì của rễ, kiểm soát và điều chỉnh lượng nước, kiểm tra các chất khoáng hoà tan.

Câu 5. (đề HSG 2008 - 2009): Cho các thành phần sau đây: Lông hút, đai Caspari, tế bào nhu mô vỏ, tế bào trụ bì, tế bào nội bì, gian bào. Hãy mô tả 2 con đường đi của nước và các chất khoáng hoà tan trong nước từ đất tới mạch gỗ của cây?

Trả lời:

• Con đường tế bào chất: Nước và các chất khoáng hoà tan trong nước từ đất  => lông hút => tế bào nhu mô vỏ => tế bào nội bì => tế bào trụ bì => mạch gỗ
• Con đường gian bào: Nước và các chất khoáng hoà tan trong nước từ đất  => lông hút => gian bào => đai Caspari => tế bào nội bì => tế bào trụ bì => mạch gỗ

Câu 6 (đề  HSG 2009 – 2010): Giải thích vì sao cây trên cạn ngập úng lâu sẽ chết?

Trả lời:

    * Vì: Khi bị ngập úng -> rễ cây thiếu oxi-> ảnh hưởng đến hô hấp của rễ -> tích luỹ các chất độc hại đối với tế bào và làm cho lông hút chết, không hình thành lông hút mới-> cây không hút nước -> cây chết.

{-- Nội dung đáp án từ câu 7-13 của chuyên đề Trao đổi nước ở thực vật Sinh học 11 vui lòng xem ở phần xem online hoặc tải về --}