SGK Sinh Học 11 - Bài 12. Hô hấp ở thực vật

Hô HẤP ở THỰC VẬT
Thực vật không có cơ quan hô hấp chuyên trách. Hô hấp diễn ra trong mọi cơ quan của cơ thể thực vật, đặc biệt là các cơ quan đang có các hoạt độrig sinh lí mạnh như hạt đang nảy mầm, hoa và quả đang sinh trưởng,...
- KHÁI QUÁT VÊ HÔ HÂP ỏ THựC VẬT
Hô hấp ở thực vật là gì ?
Hô hấp ở thực vật là quá trình ôxi hoá sinh học (dưới tác động của enzim) nguyên liệu hô hấp, đặc biệt là glucôzơ của tế bào sống đến COỌ và HỌO, một phần năng lượng giải phóng ra được tích luỹ trong ATP.
▼ Quan sát hình 12.1 và trả lời các câu hỏi sau :
Vì sao nước vôi trong ống nghiệm bên phải bình chửa hạt nảy mầm (hình 12.1A) bị vẩn đục khi bơm hút hoạt động ?
Giọt nước màu trong ống mao dẫn di chuyển về phía trái (hình 12.1B) có phải do hạt nảy mầm hô hấp hút O2 không, vì sao ?
Nhiệt kế trong bình (hình 12.1C) chỉ nhiệt độ cao hơn nhiệt độ không khí bên ngoài bình chứng thực điều gì ?
Hình 12.1. Thí nghiệm về hô hấp ỏ thực vật
A - Phát hiện sự thải khí CO2 ; B - Phát hiện sự hấp thụ O2 ; c - Phát hiện sự tăng nhiệt độ.
Phương trình hô hấp tổng quát
C6HpO6 + 6 0-,-» 6 C0-, + 6 H-,0 + Năng lượng (nhiệt + ATP)
Vai trò của hô hấp đối vói cơ thể thực-vật *
Phần năng lượng hô hấp được thải ra ở dạng nhiệt là cần thiết để duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cơ thể thực vật.
Năng lượng hô hấp tích luỹ trong phân tử ATP được sử dụng cho nhiều 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 nhũng 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.
- CON ĐƯỜNG HÔ HẤP Ỏ THựC VẬT
Phân giãi 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 ở điều kiện thiếu ôxi. Phân giải kị khí gồm đường phân và lên men (hình 12.2). Đường phân xảy ra trong tế bào chất, đó là quá trình phân giải phân tử glucozo đến axit piruvic.
Dựa vào hình 12.2, hãy cho biết có bao nhiêu phân tử ATP và phân tử axit piruvic được hình thành từ 1 phân tử glucôzơ bị phân giải trong đường phân.
Phân giải hiếu khí (đường phân và hô hấp hiếu khí)
Dựa vào kiến thức Sinh học 10, hãy mô tả cấu tạo của ti thể là bào quan hô hấp hiều khí.
Hô hấp hiếu khí (hô hấp ti thể) bao gồm chu trình Crep và chuỗi chuyền electron trong hô hấp. Chu trình Crep diễn ra trong chất nền của ti thể. Chuỗi chuyền electron phân bố trong màng trong của ti thê. Hô hấp hiếu khí diễn ra mạnh trong các mô, cơ quan đang có các hoạt động sinh lí mạnh như hạt đang nảy mầm, hoa đang nở,...
Chu trình Crep : Khí có ôxi, axit piruvic đi từ tế bào chất vào ti thể'. Tại đó, axit piruvic chuyển hoá theo chu trình Crep và bị ôxi hoá hoàn toàn.
Chuỗi chuýền electron : Hiđrô tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyển tiếp qua chuỗi chuyền electron. Từ 2 phân tử axit piruvic, qua hô hấp giải phóng ra 6 C02, 6 H20 và tích luỹ được 36 ATP (hình 12.2).
Dựa vào sơ đồ trên hình 12.2, hãy so sánh hiệu quả năng lượng của quá trình hô hấp hiếu khí và lên men.
Phân giải kị khí (trong tê bào chât)
Glucôzơ-
(C6H12O6)
(2CH3COCOOHy
Tế bào chất
Rượu êtilic (2C2H5OH) + 2CO2 hoặc
axit lactic (C3H6O3)
A- Lên men
2ATPH0
Đường phâiự^
piruvic
B - Hô hấp hiếu khí (trong ti thể)
6CO2
-*-6H2O
^36ATP
Phân giải hiếu khí (trong tế bào chất, ti thể)
Hình 12.2. Con đường hô hấp ở thực vật
- HÔ HẤP SÁNG
Hô hấp sáng là quá trình hấp thụ Oọ và giải phóng CO9 ở ngoài sáng.
Trong điều kiện cường độ ánh sáng cao, tại lục lạp của thực vật C3, lượng coọ cạn kiệt, 0? tích luỹ lại nhiều (khoảng gấp 10 lần so với CO9). Enzim cacboxilaza chuyển thành enzim oxigenaza ôxi hoá ribulôzơ-l,5-điphôtphat đến CO9 xảy ra kế tiếp nhau trong ba bào quan : bắt đầu từ lục lạp qua perôxixôm và kết thúc bằng sự thải ra khí CO9 tại ti thể. Hô hấp sáng gây lãng phí sản phẩm của quang hợp.
- QUAN HỆ GIỮA HÔ HÃP VỚI QUANG HỢP VÀ MÔI TRƯỜNG
Mối quan hệ giữa hô hấp và quang hạp
▼ Dựa vào kiến thức về quang hợp và hô hấp, hãy chứng minh quang hợp là tiền đề cho hô hấp và ngược lại.
Mô'i quan hệ giữa hô hấp và môi trường
Nước
Nước cần cho hô hấp, mất nước làm giảm cường độ hô hấp.
Đối với các cơ quan đang ở trạng thái ngủ, tăng lượng nước thì hô hấp tăng. Ví dụ, trong các hạt khô lưọng nước tăng từ 12% đến 18% làm cho hô hấp tăng lên 4 lần ; tiếp tục tăng lượng nước lên đến 33% thì cường độ hô hấp tăng lên gần 100 lần.
Muốn hạt nảy mầm cần đảm bảo đủ nước.
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 10°C thì tốc độ phản ứng tăng lên 2 - 3 lần).
Ôxi
Dựa vào kiến thức về hô hấp đã học ỏ phần trên, hãy nêu vai trò của ôxi đối với hô hấp của cây.
Hàm lượng co2
cc>2 là sản phẩm cuối cùng của hô hấp hiếu khí cũng như của lên men êtilic. Nồng độ CO2 cao sẽ ức chế hô hấp.
Dựa vào kiến thức về hô hấp, mối quan hệ giữa hô hấp và môi trường, hãy nêu một số biện pháp bảo quản nông phẩm.
Hô hấp lù quá trình ôxi hoá sinh học của tế bào sống. Trong đó, các phân tử hữu cơ bị ôxi hoá đến CO-, và HAJ, đồng thời năng lượng được giải phóng và một phần năng lượng đó được tích luỹ trong ATp.
Phương trình hô hấp tổng quát:
CỏHpOỏ + 6 O?—> 6 co? + 6 H7O + Năng lượng (Nhiệt + ATP)
Phân giải kị khí diễn ra trong tế bào chất gồm đường phân (là quá trình phân giải glucôcơ đến axit piruvic và giải phóng năng lượng) và lên men (axit piruvic lên men tạo ra rượu êtilic và co 2 hoặc tạo ra axit lactic).
Phân giải hiếu khí gồm đường phân và hô hấp hiếu khí. Hô hấp hiếu khí gồm chu trình Crep và chuỗi chuyền electron xảy ra trong ti thể. 1 phân tử glucôcơ qua phân giải hiếu khí giải phóng ra 38 ATp và nhiệt lượng.
-Hô hấp sáng là quá trình hấp thụ CT và giải phóng CO-, ở ngoài sáng.
Hô hấp và quang hợp là 2 quá trình phụ thuộc lẫn nhau.
Hô hấp chịu ảnh hưởng của môi trường. Điều chỉnh các yếu tố môi trường là biện pháp bảo quản nông phẩm.
Câu hỏi và bài tập
1 Hô hấp ở cây xanh là gì ?
2. Hô hấp hiếu khí có ưu thế gì so với hô hấp kị khí ?
Trong những trường hợp nào thì diễn ra lên men ở cơ thể thực vật ? Cho ví dụ.
Hãy khái quát về ảnh hưởng của môi trường đối với hô hấp của cây xanh.
Em eó biết ?
Khí co 2 là sản phẩm của hô hấp. Nhưng ở nồng độ cao nó lại là một tác nhân ức chế hô hấp. Vì vậy, người ta đã sử dụng co2 ỏ nồng độ cao trong bảo quản nông phẩm.