Sinh học 11 [CB] bài 12 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.

I. Khái quát về hô hấp ở thực vật

1. Hô hấp ở thực vật là gì ?
- Hô hấp là quá trình oxi hóa sinh học của tế bào sống. Trong đó, các phần tử hữu cơ bị ôxi hóa đến CO₂ và H₂O, đồng thời năng lượng được giải phóng và một phần năng lượng được tích lũy trong ATP.
2. Phương tình hô hấp tổng quát
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + Năng lượng (Nhiệt và ATP)
3. Vai trò của hô hấp đối với cơ thể thực vật.
- Duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cây.
- Cung cấp năng lượng dưới dạng ATP cho các hoạt động sống của cây.
- Tạo ra các sản phẩm trung gian cho các quá trình tổng hợp các chất hữu cơ khác trong cơ thể.

II. Con đường hô hấp ở thực vật

1. Phân giải kị khí:
+ 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 oxi.
- Gồm :
+ Đường phân : Là quá trình phân giải Glucozo đến axit piruvic (xảy ra trong tbc).
+ Lên men.
2. Phân giải hiếu khí:
- Gồm chu trình Crep và chuỗi chuyền electron trong HH.
+ Chu trình Crep diễn ra trong chất nền của ti thể. Khi có oxi, axit piruvic đi từ tbc vào ti thể. Tại đây axit piruvic chuyển hóa theo chu trình Crep và bị oxi hoá hoàn toàn
+ Chuỗi chuyền electron diễn ra ở màng trong ti thể. Hiđrô tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyền đến chuỗi chuyền electron đến oxi để tạo ra nước.
- Một phân tử glucozo qua phân giải hiếu khí giải phóng ra 38 ATP và nhiệt lượng.
3. Hô hấp sáng :
- Là quá trình hấp thụ O2 và giải phóng CO2 ở ngoài sáng.

III. Quan hệ giữa hô hấp với quang hợp và môi trường :

1. Mối quan hệ giữa hô hấp và quang hợp:
- HH và QH là 2 quá trình phụ thuộc lẫn nhau. HH cung cấp năng lượng và nguyên liệu cho quang hợp ngược lại QH cung cấp nguyên liệu cho HH…
? Dựa vào kiến thức về quang hợp và hô hấp, hãy chứng minh quang hợp là tiền đề cho hô hấp và ngược lại
Gợi ý trả lời
Sản phẩm của quang hợp là nguyên liệu của hô hấp và chất oxi hóa trong hô hấp. Ngược lại, sản phẩm của hô hấp là chất xuất phát để tổng hợp C₆H₁₂O₆ và giải phóng khí Oxi cho quang hợp

2. Mối quan hệ giữa HH và môi trường:
a. Nước :
- Nước cần cho HH, mất nước làm giảm cường độ HH.
b. Nhiệt độ:
- Khi nhiệt độ tăng, cường độ HH tăng theo đến giới hạn mà hoạt động sống của tế bào vẫn còn bình thường.
c. Oxi:
d. Hàm lượng CO2:
- CO2 là sản phẩm của HH vì vậy nếu CO2 được tích lại (> 40%) sẽ ức chế HH → sử dụng CO2 trong bảo quả nông sản.

Trả lời câu hỏi và bài tập

1. Hô hấp ở cây xanh là gì ?
Gợi ý trả lời:
Hô hấp là quá trình ô xi hóa sinh học nguyên liệu hô hấp, đặc biệt là glucozo đến CO2, nước và tích lũy dạng năng lượng dễ sử dụng là ATP.
2. Hô hấp hiếu khí có ưu thế gì so với hô hấp kị khí ?
Gợi ý trả lời:
Ưu thế của hô hấp hiếu khí so với hô hấp kị khí :
- Hô hấp kị khí bao gồm chu trình Crep và chuỗi truyền Electron hô hấp:
+ Chu trình Crep: Khi có oxi, axit piruvic đi từ tế bào chất vào ti thể. Tại đó axit piruvic chuyển hóa theo chu trình Crep và bị oxi hóa hoàn toàn, giải phóng ra 3 phân tử CO2.
+ Chuỗi truyền electron: Hidro tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyển đến chuỗi chuyền electron. H được truyền qua chuỗi chuyền e đến oxi để tạo ra nước và tích lũy được 36 ATP.
- Phân giải kị khí gồm đường phân và lên men:
Kết quả của đường phân hình thành nên 2 phân tử axit piruvic từ một phân từ glucozo. nếu có oxi, axit piruvic được tiếp tục phân giải hiếu khí (hô hấp ti thể) đến CO2 và nước. Nếu không có oxi, axit piruvic chuyền hóa theo con đường hô hấp kị khí (lên men) tao ra rượu etylic và CO2 hoặc axit lactic. Trong hô hấp kị khí 1 phân tử glucozo chỉ tích lũy được 2ATP.
Hô hấp hiếu khí tích lũy đươc nhiều năng lượng hoăn ( gấp 19 lần) so với hô hấp kị khí ( từ một phân tử glucozo sử dụng trong hô hấp).
3. Trong những trường hợp nào thì diễn ra lên men ở thực vật? Cho ví dụ?
Gợi ý trả lời :
Ở thực vật, phân giải kị khí xảy ra ở điều kiện thiếu oxi. Phân giải kị khí gồm đường phân và lên men. Ví dụ, phân giải kị khí xảy ra khi rễ cây bị ngập úng hoặc trong hạt khi ngâm vào nước.
4. Hãy khái quát về ảnh hưởng của môi trường đối với hô hấp ở cây xanh ?
Gợi ý trả lời :
Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hô hấp của thực vật:
- Nước : Nước cần cho hô hấp, mất nước làm giảm cường độ hô hấp.
Đối với các cơ quan đang trong trạng thái ngủ, tăng lượng nước trong các hạt khô từ 12% đến 18% làm cho hô hấp tăng gấp 4 lần. Tiếp tục tăng lên 33% thì cường độ hô hấp tăng 100 lần. Muốn hạt nảy mầm phải đủ độ ẩm.
- Nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng, cường độ hô hấp tăng đến giới hạn mà hoạt động sống của tế bào vẫn diễn ra bình thường.
- Oxi: Oxi là nguyên liệu của hô hấp. Nếu thiếu oxi hiệu quả của hô hấp sẽ giảm nhiều.
- Hàm lượng CO2: Là sản phẩm cuối cùng của hô hấp hiếu khí cũng như lên men etylic. Nồng độ CO2 cao hơn 40% làm ức chế quá trình hô hấp.