Phân tích sự phụ thuộc của quang hợp vào nhiệt độ ảnh sáng và nồng độ CO2
|
BÀI 10: ẢNH HƯỞNG CỦA NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP Show
PHẦN I. KIẾN THỨC- Sự ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp tùy thuộc vào đặc điểm của giống và loài cây. Trong tự nhiên, các yếu tố môi trường không tác động riêng rẽ mà tác động một cách tổng hợp lên quang hợp. Có thể điều khiển quang hợp bằng cách thay đổi các điều kiện này để đạt hiệu quả và năng suất cao nhất. 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 cường độ ánh sáng (tối thiểu) mà tại đó cường độ quang hợp = cường độ hô hấp. (Cây ưa bóng có điểm bù ánh sáng thấp hơn cây ưa sáng) - Điểm bão hòa ánh sáng: là cường độ ánh sáng tối đa để cường độ quang hợp đạt cực đại. Tại điểm bão hòa ánh sáng, nếu cường độ ánh sáng có tăng hơn thì cường độ quang hợp cũng không tăng lên. Khi tăng cường độ ánh sáng trong khoảng từ Điểm bù ánh sáng đến Điểm bão hòa ánh sáng thì cường độ quang hợp cũng tăng theo tỉ lệ thuận.  - Sự ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đối với quang hợp phụ thuộc vào nồng độ CO2:
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 diễn ra mạnh ở vùng tia đỏ và tia xanh tím:
- Thành phần ánh sáng biến động theo thời gian trong ngày. Buổi sáng sớm và buổi chiều, ánh sáng chứa nhiều tia đỏ hơn. Buổi trưa, các tia sáng có bước sóng ngắn hơn (tia xanh, tia tím) tăng lên. - Trong rừng rậm, ánh sáng thay đổi theo tán rừng. Dưới tán rừng chủ yếu là ánh sáng khuếch tán, các tia đỏ giảm đi rõ rệt. Cây mọc dưới tán rừng thường chứa nhiều diệp lục b giúp hấp thụ được các tia sáng có bước sóng ngắn hơn. - Trong môi trường nước, thành phần ánh sáng biến động theo chiều sâu. II. NỒNG ĐỘ CO2- Trong tự nhiên, nồng độ CO2 trung bình là 0,03%. - Nồng độ CO2 thấp nhất mà cây quang hợp được: 0,008-0,01%. Dưới ngưỡng này, quang hợp rất yếu hoặc không xảy ra. - Một nguồn cung cấp CO2 quan trọng được tạo ra do sự hô hấp của các sinh vật. - Khi tăng nồng độ CO2, lúc đầu cường độ quang hợp tăng tỉ lệ thuận sau đó tăng chậm cho tới khi đến trị số bão hòa CO2, vượt qua trị số đó cường độ quang hợp giảm. - Trị số bão hòa CO2 (nồng độ bão hòa CO2): Là nồng độ CO2 mà tại đó cường độ quang hợp đạt giá trị lớn nhất. Trị số này biến đổi tùy thuộc vào cường độ chiếu sáng, nhiệt độ và các điều kiện khác. III. NƯỚC- Nước là nguồn nguyên liệu của quang hợp, khi đủ nước và dư nước, khí khổng của lá mới mở để thoát hơi nước đồng thời hấp thụ CO2 cung cấp cho quang hợp. Vì vậy, nước có ảnh hưởng lớn đến quang hợp của cây.
IV. NHIỆT ĐỘ- Nhiệt độ ảnh hưởng đến các phản ứng enzim trong pha sáng và pha tối của quang hợp. - Nhiệt độ cực tiểu làm ngừng quá trình quang hợp. Nhiệt độ này khác nhau ở những loài thực vật khác nhau:
- Nhiệt độ cực đại cũng làm ngừng quá trình quang hợp và khác nhau tùy thuộc vào từng loại thực vật:
V. NGUYÊN TỐ KHOÁNG- Các nguyên tố khoáng ảnh hưởng nhiều đến quang hợp:
VI. TRỒNG CÂY DƯỚI ÁNH SÁNG NHÂN TẠO- 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. Ngoài ra phương pháp này còn có thể được áp dụng để sản xuất rau sạch, nhân giống cây trồng, trồng cây trái vụ, đặc biệt hiệu quả khi kết hợp với phương pháp nuôi cấy mô, giâm, chiết. - Ở Việt Nam, áp dụng phương pháp này để trồng rau sạch, nhân giống cây trồng, nuôi cấy mô … PHẦN II - HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOACâu 1. Cường độ ánh sáng ảnh hưởng đến quang hợp như thế nào? Hướng dẫn: - Sự ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đối với quang hợp phụ thuộc vào nồng độ CO2:
Câu 2. Vai trò của nước trong pha sáng của quang hợp? Hướng dẫn: - Vai trò của nước trong pha sáng của quang hợp:
Câu 3. Trình bày sự phụ thuộc của quang hợp vào nhiệt độ? Hướng dẫn: - Nhiệt độ ảnh hưởng đến các phản ứng enzim trong pha sáng và pha tối của quang hợp. - Nhiệt độ cực đại hay cực tiểu đều làm ngừng quang hợp. Các nhiệt độ như cực tiểu và cực đại đối với quang hợp tùy thuộc vào đặc điểm sinh thái, xuất xứ, pha sinh trưởng, phát triển của loài cây. - Trong giới hạn nhiệt độ sinh học đối với từng giống, loài cây pha sinh trưởng và phát triển, cứ tăng nhiệt độ thêm 10o thì cường độ quang hợp tăng lên từ 2 - 2,5 lần. Câu 4. Cho ví dụ về vai trò của các nguyên tố khoáng trong hệ sắc tố quang hợp Hướng dẫn: - Ion khoáng ảnh hưởng nhiều đến mặt quang hợp như:
PHẦN III - HỆ THỐNG CÂU HỎI MỞ RỘNGCâu 1. Phân biệt điểm bù CO2 và điểm bão hòa CO2? Câu 2. Phân tích mối liên hệ giữa cường độ quang hợp và nồng độ CO2? Câu 3. Phân biệt điểm bù ánh sáng và điểm bão hòa ánh sáng trong quá trình quang hợp? Câu 4. Phân tích mối liên hệ giữa cường độ quang hợp với cường độ ánh sáng
Trường THPT Trịnh Hoài Đức - Trường Trung Học Chất Lượng Cao Địa chỉ: DT745, Thạnh Lợi, An Thạnh, Thuận An, Bình Dương Điện thoại: 0650.825477 Website: https://thpttrinhhoaiduc.edu.vn/
Câu hỏi: Ảnh hưởng của nồng độ CO2 đến quang hợp? Trả lời: – Mức độ ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến quang hợp phụ thuộc vào nồng độ CO2 và đặc trưng sinh thái của mỗi loài cây nhất định. Bạn đang xem: Ảnh hưởng của nồng độ CO2 đến quang hợp? – Sinh 10 – Khi nồng độ CO2 thấp, tăng cường độ ánh sáng thì cường độ quang hợp tăng không nhiều. Nhưng khi nồng độ CO2 tăng lên, nếu tăng cường độ ánh sáng thì cường độ quang hợp tăng rất mạnh.
Cùng Sài Gòn Tiếp Thị tìm hiểu thêm về quang hợp của cây nhé! 1. Quang hợp là gì?– Quang hợp còn được gọi với tên là quá trình quang tổng hợp. Quang hợp là quá trình thu nhận và chuyển hóa năng lượng mặt trời của thực vật, tảo và một số vi khuẩn. Trong quá trình quang hợp, năng lượng ánh sáng mặt trời đã được diệp lục hấp thụ để tổng hợp cacbonhidrat và giải phóng oxy từ khí cacbonic và nước. – Phương trình tổng quát của quá trình quang hợp: 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O – Năng lượng hóa học này được lưu trữ trong các phân tử carbohydrate như đường, và được tổng hợp từ carbon dioxide và nước. Trong hầu hết các trường hợp, oxy cũng được tạo ra như là một sản phẩm phụ. Hầu hết các thực vật, tảo và vi khuẩn cyanobacteria thực hiện quang hợp, và các sinh vật như vậy được gọi là photoautotrophs. Quang hợp giúp duy trì nồng độ oxy trong không khí và cung cấp tất cả các hợp chất hữu cơ và hầu hết các năng lượng cần thiết cho sự sống trên Trái Đất. 2. Quang hợp có quan trọng không?Quá trình quang hợp đóng vai trò quan trọng đối với sự sống của các sinh vật trên Trái Đất. Toàn bộ sự sống trên hành tình chúng ta đều phụ thuộc vào quá trình quang hợp. Dưới đây là 3 vai trò quan trọng nhất của quá trình quang hợp ở các nhóm thực vật: + Tổng hợp chất hữu cơ: Sản phẩm của quang hợp tạo ra nguồn chất hữu cơ làm thức ăn cho mọi sinh vật, là nguyên liệu cho công nghiệp và làm ra thuốc chữa bệnh cho con người. + Cung cấp năng lượng: Năng lượng trong ánh sáng mặt trời được hấp thụ và chuyển thành hóa năng trong các liên kết hóa học. Đây là nguồn cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sống của các sinh vật. + Cung cấp O2: Khí oxy được thải ra ngoài môi trường thông qua quá trình quang phân li giúp giữ vững nồng độ khí oxy trong khí quyển quanh mức 21%, một lượng đủ và cần thiết để sinh giới tồn tại và phát triển. Đồng thời trong quá trình quang hợp, thực vật còn hút khí CO2 không những tạo ra sản phẩm là tinh bột mà còn giúp điều hòa nồng độ khí CO2 trong khí quyển. 3. Ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợpSự ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp tùy thuộc vào đặc điểm của giống và loài cây. Các nhân tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến quá trình quang hợp là ánh sáng, nồng độ CO2, nước, nhiệt độ, nguyên tố khoáng. 3.1 Cường độ ánh sáng Khi tăng cường độ ánh sáng cao hơn điểm bù ánh sáng thì cường độ quang hợp tăng cho đến khi đạt tới điểm bão hòa ánh sáng. Cây ưa bóng có điểm bù ánh sáng thấp hơn cây ưa sáng. 3.2 Quang phổ của ánh sáng – Các tia sáng có độ dài bước sóng khác nhau sẽ có ảnh hưởng khác nhau đến cường độ quang hợp. Quang hợp chỉ xảy ra tại miền ánh sáng xanh tím và miền ánh sáng đỏ. – Nhiệt độ ảnh hưởng đến các phản ứng enzim trong pha sáng và pha tối của quang hợp. Nhiệt độ thấp sẽ làm hoạt tính enzyme giảm, cường độ quang hợp giảm. Ở nhiệt độ cao làm biến tính các enzyme giúp cường độ quang hợp giảm. – Nhiệt độ cực tiểu ở thực vật vùng cực, vùng núi cao và ôn đới là -15oC; Ở thực vật vùng á nhiệt đới là 0 – 2oC và ở thực vật nhiệt đới là: 4 – 8oC. – Nhiệt độ cực đại cũng làm ngừng quá trình quang hợp và khác nhau tùy thuộc vào từng loại thực vật: + Thực vật nhiệt đới có nhiệt độ cực đại là: 50oC; Thực vật ở sa mạc có thể quang hợp ở 58oC. + Trong giới hạn nhiệt độ sinh học đối với từng giống, loài cây, pha sinh trưởng và phát triển, cứ tăng nhiệt độ thêm 10oC thì cường độ quang hợp tăng lên 2 – 2.5 lần. 3.3 Nguyên tố khoáng ảnh hưởng đến quang hợp như thế nào? Các nguyên tố khoáng sẽ tác động đến nhiều mặt của quang hợp: + Nguyên tố N, P, S: tham gia cấu thành enzim quang hợp. + Nguyên tố Mg, N: tạo diệp lục cho cây. + Nguyên tố K: điều tiết độ mở khí khổng cho CO2 khuếch tán vào lá. + Nguyên tố Mn, Cl: liên quan đến quang phân li nước. 3.4 Nước có vai trò gì đối với quang hợp? – Nước là nguyên liệu cho quá trình phân li nước trong pha sáng của quang hợp. – Nước tham gia vào các phản ứng của pha tối của quá trình quang hợp. – Nước điều tiết khí khổng đóng mở giúp cho CO2 khuếch tán vào lá đến lục lạp để pha tối quang hợp có thể xảy ra, ảnh hưởng đến hấp thụ CO2 của lá. – Nước ảnh hưởng đến độ nhớt của chất nguyên sinh, do đó ảnh hưởng đến hoạt động của enzim quang hợp và tốc độ vận chuyển sản phẩm quang hợp. – Quá trình thoát hơi nước làm giảm nhiệt độ của lá cũng ảnh hưởng đến quang hợp. – Nước là môi trường duy trì điều kiện bình thường cho toàn bộ bộ máy quang hợp hoạt động. Đăng bởi: Sài Gòn Tiếp Thị Chuyên mục: Lớp 10,Sinh học 10 |
