SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: "PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT - SINH HỌC 11" PHẦN THỨ NHẤT: MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nếu kỷ XX kỉ khoa học công nghệ kỷ XXI sinh học Trong chương trình cấp trung học phổ thông, mặt lí thuyết sinh học đề cập khoa học đầy đủ Lớp 11, việc học tập kiến thức chuyển hoá vật chất lượng thực vật phần nâng cao đặc biệt áp dụng vào thực tiễn hạn chế Chính vậy, bên cạnh việc tiếp thu kiến thức việc vận dụng vào thực tiễn không dễ dàng với học sinh Hơn nữa, thi học sinh giỏi môn Sinh đề cập đến nội dung chuyển hoá vật chất lượng thực vật Nếu học sinh không ôn luyện kỹ khả làm thấp Mặt khác, phần câu hỏi tập chuyển hoá vật chất lượng thực vật có nhiều dạng đòi hỏi mức độ kiến thức khác Để áp dụng vào đối tượng học sinh mục đích học tập khác nhau, học sinh cần phải học kỹ ôn luyện chuyên sâu dạng kể lý thuyết thực hành Với cương vị giáo viên trực tiếp giảng dạy sinh học cấp THPT, qua nhiều năm giảng dạy, rút số kinh nghiệm giúp cho học sinh phương pháp học tốt áp dụng có hiệu phần chuyển hoá vật chất lượng thực vật để giảng dạy lớp 11, thi học sinh giỏi môn sinh vào thực tế sản xuất Theo tôi, với nội dung trên, nên soạn thảo theo hệ thống kiến thức từ đến cao dạng tập theo bậc thang kiến thức để giúp học sinh tiếp thu có hiệu Thiết nghĩ, với vấn đề cung cấp kiến thức lý thuyết cách hệ thống, từ vận dụng phương pháp để giải tập học sinh làm tốt Do đó, lựa chọn đề tài “Phương pháp giảng dạy chương chuyển hóa vật chất lượng thực vật - Sinh học 11” Mục đích nghiên cứu - Giúp học sinh có phương pháp học tiếp thu kiến thức phần chuyển hoá vật chất lượng thực vật có hiệu từ áp dụng vào việc học tập để giải tập lớp, thi học sinh giỏi ứng dụng thực tiễn - Khắc sâu nội dung kiến thức chương trình - Áp dụng thực tiễn giảng dạy khoá ôn thi học sinh giỏi - Phù hợp với đối tượng học sinh lớp 11 ôn đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: học sinh lớp 11 học sinh ôn đội tuyển học sinh giỏi trường THPT Trần Nhật Duật - Tỉnh Yên Bái Giới hạn phạm vi nội dung nghiên cứu - Phạm vi nội dung nghiên cứu: Chương trình lớp 11, nội dung kiến thức lý thuyết với câu hỏi tập phần chuyển hoá vật chất lượng thực vât theo chủ đề Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi tập hấp thụ nước muối khoáng rễ - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi tập vận chuyển chất - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi tập thoát nước - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi tập vai trò nguyên tố khoáng - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi tập dinh dưỡng nitơ thực vật - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi tập quang hợp thực vật - Nghiên cứu nội dung lí thuyết, câu hỏi tập hô hấp thực vật Phương pháp nghiên cứu - Khảo sát thực tế học sinh khối lớp 11 trường THPT Trần Nhật Duật - Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa - Nghiên cứu tài liệu tham khảo - Tích luỹ, đúc rút kinh nghiệm Thời gian nghiên cứu Năm học 2010 -2011 Năm học 2011 -2012 Năm học 2012 – 2013 PHẦN THỨ HAI: NỘI DUNG CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI Cơ sở khoa học Nghiên cứu phần chuyển hoá vật chất lượng thực vật thực chất nghiên cứu mặt sinh lý thực vật Vậy, sinh lý thực vật khoa học nghiên cứu hoạt động sinh lý xảy thể thực vật, mối quan hệ điều kiện sinh thái với hoạt động sinh lý ta khả điều chỉnh sinh trưởng phát triển thực vật theo hướng có lợi cho người Sinh lý học thực vật môn khoa học đời muộn so với nhiều khoa học sinh học khác phân loại, hình thái giải phẩu thực vật Cuối kỷ XVIII, sở sinh lý học thực vật hình thành với phát minh trình quang hợp hô hấp xanh Priesley ,De Sanssure … Sang kỷ XIX, nhờ tiến phương tiện phương pháp nghiên cứu vật lý, hoá học góp phần cho sinh lý học thực vật hoàn thiện dần Các học thuyết quang hợp, hô hấp, dinh dưỡng khoáng, trai đổi nước ngày sâu vào chất chế Đó đóng góp to lớn Mayzer quang hợp, Pasteur lên men, Pfeffer tượng thẩm thấu, Vinogratxki cố định nitơ, Leibig dinh dưỡng khoáng Đặc biệt quan trọng công trình toàn diện Timiriazer quang hợp, hô hấp… làm cho sinh lý thực vật trở thành ngành khoa học thực Có thể xem Timiriazer người sáng lập nên môn sinh lý học thực vật Sang kỷ XX, với phát triển mạnh mẽ khoa học, Sinh lý học thực vật phát triển nhanh chóng Nhờ thiết bị nghiên cứu ngày đại, phương pháp nghiên cứu ngày hoàn thiện nên Sinh lý học thực vật có điều kiện sâu vào chất, chế hoạt động sống thực vật làm cho nội dung Sinh lý học thực vật ngày phong phú Song song với việc sâu nghiên cứu chế hoạt động sống thực vật, nhà Sinh lý học thực vật tập trung giải vấn đề liên quan đến thực tiễn sản xuất, góp phần quan trọng thúc đẩy tăng suất trồng Cơ sở pháp lí - Căn vào yêu cầu mục tiêu kiến thức kĩ chương trình giáo dục môn sinh học phổ thông - Căn vào tình hình thực tế nhu cầu học sinh - Căn vào đặc điểm, yêu cầu thực tế nhà trường CHƯƠNG II: THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI Cùng nội dung đề cập phương pháp giảng dạy cách giải tập phần chuyển hoá vật chất lượng thực tập vật, tác giả Nguyễn Thành Đạt viết viết rõ cụ thể diễn biến sinh lý diễn thể thực theo nội dung tách bạch rõ ràng sau phần có câu hỏi để củng cố kiến thức cho học sinh Cũng vấn đề nghiên cứu đó, tác giả Huỳnh Quốc Thành lại nêu kiến thức chuyển hoá vật chất lượng thực vật từ đưa tập tự luận câu hỏi trắc nghiệm có mở rộng để củng cố khắc sâu kiến thức cho người học Tác giả Vũ Văn Vụ đồng tình với quan điểm viết về: chuyển hoá vật chất lượng thực vật thông qua tài liệu chuyên sâu sinh lý học thực vật, ông viết chủ đề rõ ràng chuyên sâu, đồng thời đưa thí nghiệm cụ thể để người học việc lĩnh hội tốt kiến thức áp dụng vào thực tế có hiệu quả,…Với tác giả viết nội dung phần có kiến giải riêng Tuy nhiên, sau học xong phần này, học sinh chưa hiểu rõ ràng đầy đủ chuyển hoá vật chất lượng thực vật Ở đối tượng học sinh khá, giỏi có thắc mắc vấn đề chưa đáp ứng đầy đủ phương pháp giảng dạy cách trả lời câu hỏi giải tập phần Hơn nữa, với thời gian ngắn mà phải lĩnh hội nhiều kiến thức môn khác nên việc tìm hiểu nghiên cứu tài liệu hạn chế Chính vậy, soạn chuyên đề phương pháp giảng dạy chương chuyển hoá vật chất lượng thực vật dựa kiến thức có tài liệu tham khảo Ở sáng kiến này, hướng đến dạy cho đối tượng học sinh lớp 11 ôn luyện đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học trường THPT Trần Nhật Duật CHƯƠNG III: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ A SỰ HẤP THỤ NƯỚC VÀ MUỐI KHOÁNG Ở RỄ: I Tóm tắt lí thuyết Rễ quan hấp thụ nước ion khoáng: 1.1 Hình thái hệ rễ: - Rễ gồm: Rễ chính, rễ bên, miền lông hút, đỉnh sinh trưởng, miền sinh trưởng giãn dài 1.2 Rễ phát triển nhanh bề mặt hấp thụ: - Rễ sinh trưởng nhanh chiều sâu, lan toả hướng đến nguồn nước đất, sinh trưởng liên tục, hình thành nên số lượng khổng lồ lông hút làm tăng bề mặt tiếp xúc rễ đất, giúp rễ hấp thụ nhiều nước on khoáng 2.Cơ chế hấp thụ nước ion khoáng rễ cây: 2.1 Hấp thụ nước ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút: 2.1.1.Hấp thụ nước: * Đặc điểm trình hấp thụ nước rễ: - Đặc điểm trình: Nước vận chuyển chiều từ đất vào rễ, vận chuyển nước chất hoà tan, vận chuyển với khoảng cách ngắn - Đặc điểm tế bào ông hút: Thành tế bào mỏng không phủ cutin, có không bào trung tâm lớn với áp suất thẩm thấu cao * Con đường vận chuyển: - Con đường qua tế bào chất: Đi xuyên qua tế bào chất tế bào Đi chậm, nước, lượng nước điều chỉnh - Con đường gian bào: Đi theo không gian tế bào không gian bó sợi xenlulozơ bên thành tế bào đến nội bì bị đai Casperi chặn lại Con đường hút nhiều nước, lượng nước khó điều chỉnh Hình Con đường xâm nhập nước ion khoáng vào rễ * Cơ chế vận chuyển: Vận chuyển chiều: Nước di chuyển từ môi trường nhược trương đất vào tế bào lông hút, nơi có dịch bào ưu trương - Nguyên nhân dịch tế bào biểu bì rễ ( lông hút) ưu trương( so với dung dịch đất) do: + Quá trình thoát nước hút nước lên trên, làm giảm lượng nước tế bào lông hút + Nồng độ chất tan cao 2.1.2.Hấp thụ ion khoáng: * Cơ chế vận chuyển: Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào rễ theo hai chế: thụ động chủ động - Cơ chế thụ động: Đi từ đất ( nơi có nồng độ ion cao) vào tế bào lông hút( nơi có nồng độ ion thấp hơn) - Cơ chế chủ động: Một số ion khoáng mà có nhu cầu cao, trình đòi hỏi phải tiêu tốn lượng * Con đường vận chuyển: - Con đường qua tế bào chất: Đi xuyên qua tế bào chất tế bào - Con đường gian bào: Đi theo không gian tế bào không gian bó sợi xenlulozơ bên thành tế bào đến nội bì bị đai Casperi chặn lại nên phải chuyển sang đường tế bào chất Ảnh hưởng nhân tố môi trường trình hấp thụ nước ion khoáng rễ: - Độ thẩm thấu, độ axit lượng ôxi môi trường II Bài tập: Câu 1: Đặc điểm cấu tạo tế bào lông hút phù hợp với chức hút nước Tại tế bào lông hút hút nước hình thức thẩm thấu? Trả lời: Đặc điểm tế bào lông hút: - Thành tế bào mỏng, không thấm cutin - Chỉ có không bào trung tâm lớn - Áp suất thẩm thấu cao hoạt động hô hấp mạnh rễ Tế bào lông hút hút nước do: Đặc điểm cấu tạo của lông hút, với nước dạng tự dạng liên kết không chặt từ đất, tế bào lông hút hấp thụ chênh lệch áp suất thẩm thấu( nồng độ dịch bào tế bào lông hút, cao nồng độ dịch đất) Câu 2: Thế hạn sinh lí, nguyên nhân ? Trong sản xuất cần phải có biện pháp để trồng hút nước dễ dàng? Trả lời: *Hạn sinh lí: - Là trường hợp thực vật sống môi trường ngập úng, có nhiều nước không sử dụng được, thối rễ, rũ chết - Nguyên nhân: Trong điều kiện ngập úng, rễ thiếu oxi, trình hô hấp rễ bị ngừng trệ, tế bào lông hút thiếu lượng nên không hút nước Mặt khác, vi khuẩn kị khí hoạt động mạnh, huỷ hoại rễ, bị chết úng * Các biện pháp để trồng hút nước dễ dàng: - Cấu tạo đất trồng thích hợp chứa lượng nước mà sử dụng dễ dàng - Xới xáo đất thường xuyên, tạo độ tơi xốp, dễ sử dụng dạng nước mao quản - Bón phân hữu cơ, vi sinh vật hoạt động mạnh, tạo độ thoáng cho đất - Có biện pháp tưới tiêu hợp lí, đảm bảo cân nước Câu 3: Nước hấp thụ từ đất vào qua rễ theo hai đường a Đó hai đường nào? b Nêu đặc điểm có lợi bất lợi hai đường đó? c Hệ rễ khắc phục đặc điểm bất lợi hai đường cách nào? Trả lời: a Nước hấp thụ từ đất vào qua rễ theo hai đường: - Con đường qua thành tế bào lông hút vào khoảng trống gian bào, đến thành tế bào nội bì, gặp vòng đai Caspari, chuyển vào tế bào nội bì vào mạch gỗ rễ - Con đường tế bào: Nước vào tế bào chất, qua không bào, sợi liên bào Nói chung nước qua phần sống tế bào, qua tế bào nội bì vào mạch gỗ rễ b Những đặc điểm có lợi bất lợi hai đường đó: - Con đường dọc thành tế bào gian bào: Hấp thụ nhanh nhiều nước( có lợi) lượng nước chất khoáng hoà tan không kiểm tra( bất lợi) - Con dường tế bào: Lượng nước chất khoáng hoà tan kiểm tra tính thấm chọn lọc tế bào sống( có lợi) nước hấp thụ chậm it( bất lợi) c Sự khắc phục hệ rễ: Đặt vòng đai Caspari thành tế bào nội bì Vòng đai Caspari cấu tạo chất không thấm nước không cho chất khoáng hoà tan nước qua Vì vậy, nước chất khoáng hoà tan phải vào tế bào nội bì Ở đây, nước chất khoáng hoà tan phải vào tế bào nội bì Ở đây, lượng nước vào điều chỉnh chất khoáng hoà tan kiểm tra B VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT TRONG CÂY: I Tóm tắt lí thuyết: Vận chuyển nước ion khoáng thân: 1.1 Đặc điểm chung: - Vận chuyển theo chiều từ rễ lên - Vận chuyển nước chất hoà tan - Vận chuyển theo khoảng cách dài 1.2 Con đường vận chuyển: Qua mạch gỗ( gồm quản bào mạch ống, nối tạo nên ống dài rễ lên lá) Thành phần dịch mạch gỗ: nước, khoáng, chất hữu 1.3 Cơ chế: Nhờ động lực: - hút lá- trình thoát nước gây nên - Lực trung gian: Lực liên kết phân tử nước, lực bám phân tử nước với thành mạch Hai lực thắng trọng lực cột nước, cột nước đưa lên liên tục không bị tụt xuống - Lực đẩy rễ: Áp suất rễ- lực đẩy nước từ gốc lên thân Vận chuyển chất hữu cây: 2.1 Đặc điểm chung: - Vận chuyển theo chiều từ đến rễ, hạt, củ, - Vận chuyển chất hữu - Vận chuyển theo khoảng cách dài 2.2 Con đường vận chuyển: Qua mạch rây( gồm tế bào sống ống rây tế bào kèm) Thành phần dịch mạch rây: saccarozo, axitamin, vitamin, hoocmon thực vật, chất hữu cơ, ion khoáng 2.3 Cơ chế: - Động lực: Là chênh lệch áp suất thẩm thấu quan nguồn( nơi có saccarozo tạo thành) có áp suất thẩm thấu cao quan chứa( nơi saccarozo sử dụng) có áp suất thẩm thấu thấp 10 b Lục lạp( Bào quan thực chức quang hợp): Gồm hạt Grana chứa hệ sắc tố quang hợp( hấp thụ chuyển hoá quang thành hoá năng) chất nền( chứa enzim đồng hoá CO2) 21 Hình Cấu tạo lục lạp - Hình thái: Đa dạng: + Thực vật bậc thấp: không bị ánh sáng trực tiếp thiêu đốt, nên hình võng, cốc, + Thực vật bậc cao hình bầu dục - Số lượng kích thước lục lạp loài khác khác - Thành phần hoá học lục lạp: 75% H 2O, lại chất khô( chất hữu 70% - 72%) chất khoáng c Hệ sắc tố: Có nhóm - Sắc tố chính( diệp lục): có loại diệp lục a diệp lục b Diệp lục a tham gia trực tiếp vào chuyển hoá lượng ánh sáng thành lượng liên kết hoá học ATP NADH - Sắc tố phụ(carôtenoit) gồm: carotenoit xantophin Carotenoit tạo nên màu đỏ, da cam, vàng lá, quả, củ Cơ chế quang hợp: Diễn lục lạp, gồm pha: sáng tối a Pha sáng: Diễn màng Tilacoit, giống nhóm thực vật Diễn trình quang phân li H2O: 22 Ánh sáng, diệp lục 4H+ + 4e + O2 H 2O - Sản phẩm pha sáng: ATP, NADPH, O2 - Phương trình: 12H2O + 12NADP+ + 18ADP + 18Pv -> 12NADPH + 18ATP + O2 - Ý nghĩa phương trình: Pha oxi hoá nước lượng ánh sáng sắc tố quang hợp hấp thụ để hình thành sản phẩm ATP NADPH - Số lượng 12NADPH 18 ATP xuất phát từ nhu cầu ATP NADPH Cần thiết cho việc hình thành phân tử glucozo b.Pha tối: Diễn chất nền( Stroma), khác nhóm C3 C4 , CAM *Thực vật C3: Thực chu trình Canvin, gồm giai đoạn: + Cố định CO2 : RiDP + CO2 -> 6APG + Giai đoạn khử với tham gia 6ATP NADPH: 6APG -> AlPG + Tái sinh chất nhận RiDP tạo đường với tham gia ATP: 5AlPG > 3RiDP 1AlPG > Tham gia tạo C6 H12 O6 * Thực vật C4: Cơ chế quang hợp thực vật C3 : 23 * Thực vật CAM: Giai đoạn đầu cố định CO thực vào ban đêm, lúc khí khổng mở; giai đoạn tái cố định CO theo chu trình Canvin thực vào ban ngày, lúc khí khổng đóng Ảnh hưởng nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp: a Ánh sáng: - Điểm bù ánh sáng: Là điểm cường độ ánh sáng cường độ quang hợp hô hấp - Điểm bão hoà ánh sáng trị số ánh sáng mà từ cường độ quang hợp không tăng thêm cường độ ánh sáng tiếp tục tăng b Quang phổ: Cây quang hợp mạnh miền ánh sáng đỏ sau miền ánh sáng xanh tím c CO2: Nồng độ CO2 tăng dần đến điểm bão hoà cường độ quang hợp tăng dần; từ điểm bão hoà trở đi, nồng độ CO2 tăng cường độ quang hợp giảm d Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng đến phản ứng enzim Khi nhiệt độ tăng đến nhiệt độ tối ưu cường độ quang hợp tăng nhanh, thường đạt cực đại 25 0c- 350C sau giảm mạnh 24 e Nước: Hàm lượng nước không khí , lá, đất ảnh hưởng đến trình thoát nước, ảnh hưởng đến độ mở khí khổng, ảnh hưởng đến tốc độ hấp thụ CO vào lục lạp, từ ảnh hưởng đến cường độ quang hợp g Dinh dưỡng khoáng: Các nguyên tố khoáng ảnh hưởng đến trình tổng hợp sắc tố quang hợp, enzim quang hợp , ảnh hưởng đến cường độ quang hợp Quang hợp suất trồng: - Quang hợp định suất trồng - Tăng suất trồng thông qua tăng: Diện tích lá, cường độ quang hợp, hệ số kinh tế - Hệ số sử dụng lượng ánh sáng(H): Số lượng tích luỹ sản phẩm quang hợp H= x 100% Tổng số lượng sử dụng quang hợp II Bài tập: Câu 1: Giải thích buổi trưa nắng gắt, cường độ ánh sáng mạnh cường độ quang hợp lại giảm? Trả lời: Do thoát nước mạnh, tế bào hạt đậu khí khổng giảm sức trương nước, khí khổng đóng, trình trao đổi khí ngừng lại Cường độ thoát nước mạnh hút nước, tế bào héo, tăng trình tổng hợp axitabxixic, tế bào hạt đậu chuyển hoá đường thành tinh bột, áp suất thẩm thấu giảm, tế bào hạt đậu giảm sức trương nước, khí khổng đóng lại, khoảng gian bào mô giậu thiếu CO2, cường độ quang hợp giảm Cây xanh quang hợp mạnh vào lúc sáng sớm buổi chiều lúc quang phổ giàu tia đỏ, buổi trưa tỉ lệ tia sáng có bước sóng ngắn cao nên cường độ quang hợp thấp Câu 2: Tại loài thuộc họ hoà thảo nhiệt đới thường cho suất cao? Trả lời: Các loài thuộc họ hoà thảo nhiệt đới : lúa, ngô, mía , có loại lục lạp 25 - Lục lạp tế bào bó mạch quang hợp theo chu trình C3 - Lục lạp tế bào nhu mô giậu quang hợp theo chu trình C4 Các loài không xảy hô hấp sáng nên lượng CO2 dồi dào, cường độ quang hợp tăng Câu 3: Tại lại gọi thực vật C3, thực vật C4, thực vật CAM? Trả lời: - Thực vật C3: Thực vật quang hợp kiểu C3 Sản phẩm quang hợp hợp chất hữu có nguyên tử C phân tử- APG Quá trình cố định CO2 thực vật theo chu trình Canvin - Thực vật C4: Quang hợp kiểu C4 Sản phẩm hợp chất hữu có nguyên tử C phân tử - AOA Quá trình cố định CO thực vật theo chu trình Hatch- Slack - Thực vật CAM: Quá trình cố định CO thực vào ban đêm Sản phẩm quang hợp axit hữu cơ, chủ yếu axit malic Sống vùng khô hạn, sa mạc, bán sa mạc Để tiết kiệm nước tối đa : khí khổng khép ban ngày để tránh thoát nước CO từ không khí vào để thực trình cố định CO2 vào ban đêm, khí khổng mở Câu 4: Hãy trình bày thí nghiệm để minh hoạ ánh sáng đỏ có hiệu quang hợp ánh sáng xanh tím giải thích sao? Trả lời: - Thí nghiệm: Chiếu ánh sáng qua lăng kính vào sợi tảo môi trường có vi khuẩn hiếu khí Vi khuẩn tập trung đầu sợi tảo tập trung nhiều đầu chiếu ánh sáng đỏ Vi khuẩn tập trung đầu có ánh sáng đỏ nhiều ánh sáng xanh tím - Giải thích: Hiệu quang hợp phụ thuộc vào số lượng photon Hơn nữa, mức lượng số lượng photon ánh sáng đỏ lớn gấp đôi số lượng photon ánh sáng xanh tím H HÔ HẤP Ở THỰC VẬT: I Lí thuyết: Khái quát hô hấp thực vật: - Phương trình: C6H12O6 + 6O2 CO2 + 6H2O + Năng lượng(nhiệt, ATP) 26 - Hô hấp: Là trình oxi hoá hợp chất hữu thành CO H2O, đồng thời giải phóng cho hoạt động sống thể -Vai trò: + Giải phóng lượng dạng ATP cung cấp cho hoạt động sống tế bào, thể + Một phần lượng giải phóng dạng nhiệt để trì thân nhiệt thuận lợi cho phản ứng enzim + Hình thành sản phẩm trung gian nguyên liệu cho trình tổng hợp chất khác thể Bộ máy hô hấp: Ti thể( chứa loại enzim) quan thực trình hô hấp thực vật - Cấu tạo ti thể: + Xoang gian bào màng bể chứa H + tạo chênh lệch nồng độ H+, hình thành ATP H+ bơm qua Syntaza + Trên màng ti thể chứa enzim ATP Syntaza chuỗi vận chuyển electron + Chất chứa enzim tham gia vào phản ứng chu trình Crep Hình Cấu tạo ti thể - Chức ti thể: 27 + Là liên kết oxi hoá hiếu khí số chất trao đổi với sụ tổng hợp ATP vận chuyển electron tới oxi không khí thực màng + Cơ chất ti thể diễn phản ứng biến đổi hoá học nguyên liệu hô hấp + Trong ti thể chứa enzim xúc tác cho trình chuyển hoá axit chu trình Crep toàn hệ thống vận chuyển ion hidro enzim oxi hoá nguyên liệu chu trình Crep đến O2 không khí, giải phóng lượng Chế hô hấp: Tuỳ điều kiện có oxi oxi mà xảy trình: a Hô hấp hiếu khí( có oxi phân tử) xảy giai đoạn: Đường phân, Chu trình Crep, chuỗi vận chuyển electron + Đường phân: Tế bào chất 6CO2 + 12 H2O 2CH3COCOOH( axit piruvic) + ATP+ NADH + Chu trình Crep: Ti thể , O2 Axit piruvic Các chất hữu + ATP+ NADH + FADH2 + CO2 + Chuỗi truyền điện tử: Ti thể, O2 NADH, FADH2 ATP + H2O * Phương trình tổng quát hô hấp: C6H12O6 + 6O2 + H2O 6CO2 + 12 H2O + ( 36-38) ATP+ Nhiệt b.Lên men( Không có oxi phân tử) : Đường phân phân giải kị khí, xảy tế bào chất: C6H12O6 êtylic + 2CO2+ 2ATP + Nhiệt C6H12O6 axit lactic + 2ATP + Nhiệt Hệ số hô hấp (RQ): 28 Số phân tử CO2 thải RQ= Số phân tử O2 hút vào - Ý nghĩa: Dựa vào hệ số hô hấp, biết nguyên liệu hô hấp Năng lượng hô hấp: - Hệ số hiệu lượng hô hấp(HS): Số lượng tích luỹ ATP HS = x 100% Tổng số lượng có nguyên liệu hô hấp Hô hấp sáng: - Khái niệm: Là trình hấp thụ O2 giải phóng CO2 sáng - Phương trình: Axit glicolic + O2 -> Axit gliôxilic -.> Glixin -> Serin + CO2 - Đặc điểm: + Xảy đồng thời với quang hợp + Không tạo ATP + Tiêu hao nhiều sản phẩm quang hợp - Bộ máy: (1) Lục lạp: Nơi hình thành nguyên liệu (2) Perôxixôm: Nơi ôxihoá nguyên liệu (3) Ti thể: Nơi giải phóng CO2 - Cơ chế hô hấp sáng: Chỉ xảy thực vật C3: CO2 + RiDP( nồng độ CO2 cao -> 2APG -> quang hợp CO2 + RiDP( nồng độ O2 cao) -> 1APG + 1AG( axit glicolic) ->quang hợp + hô hấp ( hô hấp sáng) Hô hấp nhân tố môi trường: 29 a Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng đến nhiệt độ tối ưu, cường độ hô hấp tăng; nhiệt độ tăng nhiệt độ tối ưu cường độ hô hấp giảm b Hàm lượng nước: Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước c Nồng độ CO2: Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với nồng độ CO2 d Nồng độ oxi: Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với nồng độ oxi Hô hấp bảo quản: - Mục đích: Giữ nguyên số lượng chất lượng nguyên liệu - Có biện pháp bảo quản: Lạnh, khô, nồng độ CO2 cao I MỐI QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ QUANG HỢP: I Lí thuyết: - Quang hợp: Tích luỹ lượng, tạo chất hữu cơ, O2 nguyên liệu cho hô hấp - Hô hấp: Tạo lượng cung cấp cho hoạt động sống, có tổng hợp chất tham gia vào trình quang hợp( sắc tố, enzim ), tạo H 2O CO2 nguyên liệu cho quang hợp 30 II Bài tập: Câu 1: Tại nói hô hấp sáng gắn liền với thực vật C3? Trả lời: Nhóm thực vật C3 sống vùng nhiệt đới cận nhiệt đới có điều kiện ánh sáng cao, nhiệt độ cao phải khép khí khổng dẫn đến việc trao đổi khí khó khăn Cụ thể: CO từ không khí vào khó khăn O từ không khí khó Do vậy, tỉ lệ CO 2/ O2 nhỏ dần gian bào Trong điều kiện hàm lượng O2 cao, hàm lượng CO2 thấp gian bào, enzim RuBisco kích thích hoạt động theo hướng oxi hoá RiDP( C5) thành APG ( C3) axit glicôlic( C2) Axit glicôlic nguyên liệu trình hô hấp sáng Câu 2: Cho số hạt đậu lấy từ kho giống a.Cần điều kiện trước tiên cho hạt nảy mầm? Giải thích? b Có thể dùng chất để kích thích nảy mầm nhanh đạt tỉ lệ nảy mầm cao? c Mô tả thí nghiệm để chứng minh ưu đỉnh sinh trưởng auxin mầm hạt đậu? d Làm để xác định hạt lúa nảy mầm hạt lúa chưa nảy mầm? Trả lời: a.Cần điều kiện trước tiên cho hạt nảy mầm: (1) Điều kiện trước tiên cho hạt nảy mầm là: Nước - Vì nước tạo môi trường thích hợp cho hoạt động trao đổi chất mà trước tiên hoạt động hô hấp (2) Điều kiện thứ nhiệt độ (3) Điều kiện thứ oxi Vậy , điều kiện để hạt nảy mầm là: Nước, nhiệt độ, oxi b Có thể dùng chất để kích thích nảy mầm nhanh đạt tỉ lệ nảy mầm cao là: Chất điều hoà sinh trưởng nhóm gibêrelin c Mô tả thí nghiệm để chứng minh ưu đỉnh sinh trưởng auxin mầm hạt đậu: Cho hạt đậu nảy mầm cắt mầm chính, sau thời gian ngắn hai chồi bên xuất 31 d Để xác định hạt lúa nảy mầm hạt lúa chưa nảy mầm: - Hạt nảy mầm, hô hấp hiếu khí mạnh, tinh bột biến thành đường thành axit hữu Vậy, để xác định hạt lúa đạng nảy mầm hạt lúa chưa nảy mầm ta nghiền hạt, nhuộm bột nghiền với i ốt phân biệt màu sắc sau nhuộm Câu 3: a Hệ số hô hấp gì? Ý nghĩa việc xác định hệ số hô hấp? b Giải thích hiệu lượng hô hấp hiếu khí lớn lên men? Trả lời: a Hệ số hô hấp Ý nghĩa việc xác định hệ số hô hấp: - Hệ số hô hấp: Là tỉ số lượng khí CO thải lượng khí O2 hút vào - Ý nghĩa việc xác định hệ số hô hấp: Cho biết nguyên liệu thực vật sử dụng loại chất hữu Trong bảo quản nông sản, giúp người định hướng đề biện pháp bảo quản thích hợp b.Hiệu lượng hô hấp hiếu khí lớn lên men: - Trong hô hấp hiếu khí, có chuỗi vận chuyển điện tử( chuỗi hô hấp) hình thành coenzim dạng khử NADH2 FADH2 - Trong lên men, chất hữu phân giải gần hoàn toàn Câu 4: a.Tại cần phải giảm cường độ hô hấp đến mức tối thiểu việc bảo quản nông sản, thực phẩm, rau quả? b Cho biết biện pháp bảo quản thường sử dụng giai đoạn nay? Trả lời: a Trong bảo quản nông sản, thực phẩm, rau cần phải giảm cường độ hô hấp đến mức tối thiểu: - Giảm cường độ hô hấp đến mức thấp giữ số lượng chất lượng cao đối tượng bảo quản - Quá trình hô hấp ảnh hưởng nhiều mặt trình bảo quản, chẳng hạn: 32 + Hô hấp tiêu hao chất hữu đối tượng bảo quản, làm giảm số lượng Số lượng chất lượng trình bảo quản + Hô hấp làm tăng nhiệt độ môi trường bảo quản, làm tăng cường độ hô hấp đối tượng bảo quản + Hô hấp làm tăng độ ẩm đối tượng bảo quản, làm tăng cường độ hô hấp đối tượng bảo quản + Hô hấp làm thay đổi thành phần khí môi trường bảo quản: Khi hô hấp tăng O giảm, CO2 tăng CO2 giảm mức hô hấp đối tượng bảo quản chuyển sang dạng phân giải kị khí đối tượng bảo quản bị phân huỷ nhanh chóng b.Các biện pháp bảo quản thường sử dụng giai đoạn nay: * Bảo quản khô: Biện pháp sử dụng để bảo quản loại hạt kho lớn Trước đưa hạt vào kho, hạt phơi khô với độ ẩm khoảng 13- 16% tuỳ theo loài * Bảo quản lạnh: Phần lớn loại thực phẩm , rau bảo quản phương pháp Chúng giữ kho lạnh, tủ lạnh ngăn có nhiệt độ khác Tuỳ theo loại thực phẩm, rau Nhiệt độ thấp gây ức chế hô hấp * Bảo quản điều kiện nồng độ CO2 cao gây ức chế hô hấp: Đây biện pháp bảo quản đại cho hiệu bảo quản cao Biện pháp thường sử dụng kho kín có nồng độ CO cao đơn giản túi pôliêtilen Tuy nhiên, việc xác định nồng độ CO thích hợp điều quan trọng đối tượng bảo quản mục đích bảo quản CHƯƠNG IV KẾT QUẢ ÁP DỤNG CHUYÊN ĐỀ Đầu năm học, nhà trường cho kiểm tra khảo sát chất lượng đầu năm kiểm tra 45 phút Qua trình trực tiếp dạy lớp bồi dưỡng thêm kiến thức chuyển hoá vật chất lượng thực vật cho em, kiểm tra lớp 11( Tổng số 90 học sinh) để nhằm đánh giá nhận thức em học sinh sở kiểm tra: 15phút, 45 phút tự luận thu kết sau: Kết Điểm giỏi đạt Sau bồi dưỡng Khi khảo sát đầu năm kiến thức HS (2,2 %) 12 HS (6,7%) 33 Điểm 19 HS (21,1%) 56 HS (31,1%) Điểm TB 45 HS (50%) 106 HS (58,9%) Điểm Yếu 17 HS (18,9%) HS (3,3%) Điểm Kém HS (7,8 %) HS ( 0%) Điểm TB 66 HS (73,3%) 174 HS (96,7%) Mặt khác, có tham gia bồi dưỡng cho đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học, sở áp dụng chuyên đề nghiên cứu để giảng dạy cho học sinh, thu kết là: Năm học 2012 - 2013: Học sinh lớp 11 giải Khuyến Khích Tỉnh Qua kết trên, nhận thấy chuyên đề áp dụng cho học sinh lớp 11 ôn đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học PHẦN THỨ BA KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Khi viết “Phương pháp giải dạy chương chuyển hoá vật chất lượng thực vật ”, đưa nội dung kiến thức lí thuyết, với hệ thống câu hỏi tập theo phần riêng Với kiến thức lí thuyết, theo nội chuẩn kiến thức tuỳ lớp mà cung cấp thêm nội dung nâng cao, để em nhận thức Còn phần câu hỏi tập, phân loại từ mức độ nhận biết đến thông hiểu, vận dụng thấp vận dụng cao Chính mà giảng dạy lớp, tuỳ lớp tuỳ đối tượng học sinh, đặc biệt lớp đội tuyển nhà trường, cố gắng đưa nội dung kiến thức phương pháp dạy phù hợp để đảm bảo dạy đạt hiệu cao Sau phần kiến thức học, để đánh giá nhận thức em, tiến hành kiểm tra kiểm tra 15 phút, 45 phút lớp dạy Trên sở đó, phân loại học sinh mức độ nhanh nhạy hay sáng tạo người học từ có hướng cho việc giảng dạy lớp bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học 34 Qua nghiên cứu lĩnh vực chuyển hoá vật chất lượng thực vật, nhận thấy lượng kiến thức lý thuyết khổng lồ lượng tập lớn quan trọng Chính vậy, cho việc cung cấp kiến thức cho học sinh theo phân phối chương trình việc hệ thống kiến thức đề xuất cách trả lời, giải tập phần chuyển hoá vật chất lượng thực vật cần thiết Qua việc bồi dưỡng, em có thêm kiến thức kĩ làm Từ em tự tin tham gia vào đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học, giúp em yêu thích môn Sinh học Trong thực tế giảng dạy, bồi dưỡng thêm cho em nhiều dạng nâng cao cung cấp kiến thức tài liệu chuyên sâu sinh lí thực vật học sinh giỏi có hội thử sức chủ động rèn luyện trình học tập Khuyến nghị Qua giảng dạy sinh học lớp 11, mong có nhiều thời gian cho tập lớp Nếu có nhiều tập, học sinh lớp 11 có điều kiện để ôn luyện tốt Trong thời gian ngắn kinh nghiệm giảng dạy chưa nhiều, nên chuyên đề viết hạn chế Tôi mong đóng góp bảo cấp lãnh đạo đặc biệt đồng nghiệp tham gia giảng dạy môn Sinh học Tôi xin trân trọng cảm ơn ! 35 [...]... Qua nghiên cứu lĩnh vực chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật, tôi nhận thấy ngoài lượng kiến thức về lý thuyết khổng lồ thì lượng bài tập cũng khá lớn và quan trọng Chính vì vậy, tôi cho rằng ngoài việc cung cấp kiến thức cho học sinh theo phân phối chương trình thì việc hệ thống kiến thức và đề xuất cách trả lời, giải bài tập phần chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật cũng rất cần thiết... 2012 - 2013: 1 Học sinh lớp 11 giải Khuyến Khích Tỉnh Qua những kết quả trên, tôi nhận thấy chuyên đề của tôi có thể áp dụng cho học sinh lớp 11 và ôn đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học PHẦN THỨ BA KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1 Kết luận Khi viết về Phương pháp giải dạy chương chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật ”, tôi đã đưa ra nội dung kiến thức lí thuyết, cùng với hệ thống câu hỏi và bài tập... bảo quản và mục đích bảo quản CHƯƠNG IV KẾT QUẢ ÁP DỤNG CHUYÊN ĐỀ Đầu năm học, nhà trường đã cho kiểm tra khảo sát chất lượng đầu năm bằng bài kiểm tra 45 phút Qua quá trình tôi trực tiếp dạy trên lớp và bồi dưỡng thêm kiến thức chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật cho các em, tôi đã kiểm tra ở 3 lớp 11( Tổng số 90 học sinh) để nhằm đánh giá sự nhận thức của các em học sinh trên cơ sở kiểm tra:... thức và phương pháp dạy phù hợp nhất để đảm bảo giờ dạy đạt hiệu quả cao Sau mỗi phần kiến thức đã học, để đánh giá được sự nhận thức của các em, tôi đã tiến hành kiểm tra các bài kiểm tra 15 phút, 45 phút ở các lớp tôi dạy Trên cơ sở đó, tôi phân loại được học sinh về mức độ nhanh nhạy hay sáng tạo ở người học từ đó có hướng cho việc giảng dạy trên lớp và bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học. .. yếu do ánh sáng ở vườn yếu(ánh sáng tán xạ) Cây ở đồi do ánh sáng mạnh, cutin phát triển mạnh Câu 3: Cho một thực vật thuỷ sinh, một thực vật sống nơi khô hạn, một thực vật CAM Hãy: a Nêu 3 đặc điểm cấu tạo, giải phẫu và sinh lí thích nghi với việc cung cấp nước của các cây này? b Vì sao khí khổng của thực vật CAM có thể đóng vào ban ngày và mở vào ban đêm? Trả lời: a Cấu tạo, giải phẫu và sinh lí thích... các chất hữu cơ phức tạp nhờ ánh sáng mặt trời và hệ sắc tố thực vật - Theo năng lượng: Quang hợp là quá trình biến đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng hoá học dưới dạng các chất hữu cơ - Theo bản chất hoá học: Quang hợp là quá trình oxi hoá – khử: H 2O bị oxi hoá và CO2 bị khử 2 Vai trò của quang hợp: - Tạo chất hữu cơ cung cấp cho sự sống trên trái đất - Biến đổi và tích luỹ năng lượng. .. có thêm kiến thức và kĩ năng làm bài Từ đó các em tự tin hơn khi tham gia vào các đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học, cũng như giúp các em yêu thích bộ môn Sinh học hơn Trong thực tế giảng dạy, tôi đã bồi dưỡng thêm cho các em nhiều dạng nâng cao cung cấp kiến thức của những tài liệu chuyên sâu về sinh lí thực vật học sinh khá giỏi có cơ hội thử sức mình và chủ động rèn luyện trong quá trình học tập... Khuyến nghị Qua giảng dạy sinh học lớp 11, tôi mong có nhiều thời gian hơn cho giờ bài tập trên lớp Nếu có nhiều giờ bài tập, học sinh lớp 11 sẽ có điều kiện để ôn luyện tốt Trong thời gian ngắn và kinh nghiệm giảng dạy chưa nhiều, nên chuyên đề tôi viết còn hạn chế Tôi rất mong được sự đóng góp và chỉ bảo của các cấp lãnh đạo và đặc biệt là các đồng nghiệp cùng tham gia giảng dạy bộ môn Sinh học Tôi xin... tạo C6 H12 O6 * Thực vật C4: Cơ chế quang hợp ở thực vật C3 : 23 * Thực vật CAM: Giai đoạn đầu cố định CO 2 được thực hiện vào ban đêm, lúc khí khổng mở; còn giai đoạn tái cố định CO 2 theo chu trình Canvin được thực hiện vào ban ngày, lúc khí khổng đóng 4 Ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp: a Ánh sáng: - Điểm bù ánh sáng: Là điểm cường độ ánh sáng ở đó cường độ quang hợp và hô hấp bằng... Thành phần hoá học lục lạp: 75% H 2O, còn lại là chất khô( chất hữu cơ 70% - 72%) và chất khoáng c Hệ sắc tố: Có 2 nhóm - Sắc tố chính( diệp lục): có 2 loại là diệp lục a và diệp lục b Diệp lục a tham gia trực tiếp vào sự chuyển hoá năng lượng ánh sáng thành năng lượng liên kết hoá học trong ATP và NADH - Sắc tố phụ(carôtenoit) gồm: carotenoit và xantophin Carotenoit tạo nên màu đỏ, da cam, vàng của lá,