5 Phần bốn Sinh học cơ thể Chơng I Chuyển hoá vật chất v năng lợng A Chuyển hoá vật chất v năng lợng ở thực vật Bi 1. Trao đổi nớc ở thực vật I. Mục tiêu 1. Kiến thức Mô tả đợc quá trình hấp thụ nớc ở rễ và quá trình vận chuyển nớc ở thân. Trình bày đợc mối liên quan giữa cấu trúc của lông hút trong mối liên quan với quá trình hấp thụ nớc. Giải thích đợc các con đờng vận chuyển nớc từ lông hút vào mạch gỗ của rễ, từ mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của thân, lá. Thấy rõ tính thống nhất giữa cấu trúc và chức năng trong các cơ quan của thực vật. 2. Kĩ năng Rèn một số kĩ năng: Thu nhận kiến thức từ kênh chữ, kênh hình. Khái quát kiến thức. Suy đoán lôgic. Vận dụng kiến thức giải thích thực tế. 6 II. Thiết bị dạy học Tranh hình SGK phóng to. Sách: Sinh lí học thực vật của tác giả Vũ Văn Vụ. Thí nghiệm hiện tợng rỉ nhựa và hiện tợng ứ giọt ở lá. Tranh câm hình 1.2 trang 8 SGK. Thông tin bổ sung: Các trạng thái tồn tại của nớc trong đất. Nớc trong đất có 2 dạng chính là nớc liên kết và nớc tự do. * Nớc liên kết gồm: Nớc liên kết chặt: là nớc bám trên bề mặt các hạt keo của đất và nớc ngậm trong lòng các hạt keo. Dạng nớc này cây hoàn toàn không sử dụng đợc. Nớc màng: bao quanh các hạt keo bị giữ bằng những lực tơng đối yếu hơn nên cây có thể hút đợc nhng khó khăn. * Dạng nớc tự do gồm: Nớc trọng lực: Là dạng nớc nằm trong các khe tơng đối rộng giữa các hạt đất. Dạng nớc này di chuyển nhanh chóng theo chiều từ trên xuống, thờng có nhiều trong đất lúc ma hay tới ẩm, đợc cây hút dễ dàng nhng dễ rút khỏi tầng đất canh tác xuống sâu. Nớc mao dẫn chứa trong các mao quản khá hẹp giữa các hạt đất có vai trò chủ yếu và đợc cây hấp thụ dễ dàng. Dạng nớc này có thể di chuyển theo nhiều hớng, kể cả theo chiều từ dới lên trên. III. Hoạt động dạy học 1. Kiểm tra 2. Trọng tâm Quá trình hấp thụ nớc và vận chuyển nớc. 3. Bài mới Mở bài: GV đặt vấn đề: Nớc có vai trò nh thế nào đối với thực vật? Quá trình trao đổi nớc của thực vật với môi trờng diễn ra nh thế nào? Dựa vào ý kiến của HS GV dẫn dắt vào bài. 7 Hoạt động 1: Tìm hiểu vai trò của nớc và nhu cầu của nớc đối với thực vật Mục tiêu: HS chỉ ra đợc các dạng nớc trong cây và vai trò của nó đối với cây. HS nêu đợc vai trò của nớc đối với cây. Liên hệ về việc cung cấp nớc cho cây. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung GV nêu yêu cầu + Hãy nêu vai trò chung của nớc đối với thực vật? + Hoàn thành bảng kiến thức về các dạng nớc trong cây. GV nhận xét đánh giá và thông báo đáp án. HS vận dụng kiến thức sinh học lớp 10. Nghiên cứu thông tin trang 6, 7 SGK. Lựa chọn kiến thức để hoàn thành bảng kiến thức. Đại diện một vài HS trình bày. Lớp nhận xét và bổ sung. HS theo dõi và bổ sung kiến thức. 1. Các dạng nớc và vai trò của nớc Nớc trong cây có 2 dạng chính là: + Nớc tự do. + Nớc liên kết. Dạng nớc Nội dung Nớc tự do Nớc liên kết Đặc điểm Là dạng nớc chứa trong các thành phần của tế bào, trong khoảng gian bào, mạch dẫn. Không bị hút bởi các phần tử tích điện hay dạng liên kết hoá học. Giữ đợc tính chất vật lý, hoá học, sinh học bình thờng. Là dạng nớc bị các phân tử tích điện hút bởi một lực nhất định hoặc trong các liên kết hoá học ở các thành phần tế bào. Không giữ đợc các đặc tính vật lý, hoá học, sinh học của nớc. 8 Vai trò Làm dung môi. Làm giảm nhiệt độ của cơ thể khi thoát hơi nớc, tham gia vào một số quá trình trao đổi chất, đảm bảo độ nhớt của chất nguyên sinh. Giúp quá trình trao đổi chất diễn ra bình thờng. Đảm bảo độ bền vững của hệ thống keo trong chất nuyên sinh của tế bào. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung GV nêu ví dụ: + 1 cây ngô cần 200 kg nớc trong đời sống. + 1 hecta ngô cần 8000 tấn nớc. + Cây cần từ 200 800 gam nớc để tổng hợp 1 gam chất khô. GV hỏi: Em có nhận xét gì về nhu cầu nớc của cây? GV nhận xét, đánh giá và bổ sung kiến thức. HS theo dõi ví dụ và đa ra nhận xét. + Cây cần nhiều nớc. + Nhng tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố. HS khái quát kiến thức. 2. Nhu cầu nớc đối với thực vật Nhu cầu nớc của cây rất lớn. Nhu cầu nớc phụ thuộc vào các đặc điểm sinh thái của thực vật. Nhu cầu nớc còn phụ thuộc vào các loài cây khác nhau, nhóm cây khác nhau. 9 Hoạt động 2: Tìm hiểu quá trình hấp thụ nớc ở rễ Mục tiêu: HS chỉ ra đợc cấu tạo của rễ phù hợp với chức năng hút nớc. HS hiểu và trình bày đợc cơ chế vận chuyển nớc một chiều từ đất vào rễ lên thân. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung GV cung cấp thông tin về các dạng nớc trong đất và nêu câu hỏi: + Nớc trong đất có những dạng nào? + Dạng nớc nào cây có thể hấp thụ đợc? + Thực vật hấp thụ nớc nh thế nào? GV nhận xét, đánh giá và tóm tắt kiến thức. GV dẫn dắt: Bộ rễ có đặc điểm gì phù hợp với chức năng hấp thụ nớc? HS thu nhận và ghi nhớ kiến thức từ các thông tin để trả lời câu hỏi, yêu cầu nêu: + Nớc trong đất có 2 dạng. + Dạng nớc tự do cây hấp thụ dễ dàng. + Thực vật thuỷ sinh và thực vật cạn hấp thụ nớc khác nhau (nhờ tế bào biểu bì hay lông hút). HS quan sát hình 1.1 SGK trang 7. Nghiên cứu thông tin trang 7. Nớc trong đất tồn tại ở 2 dạng là nớc tự do và nớc liên kết. Cây hấp thụ nớc tự do dễ dàng. Tuỳ loại cây mà khả năng hút nớc bằng lông hút hay bề mặt tế bào biểu bì. 1. Đặc điểm của bộ rễ liên quan đến quá trình hấp thụ nớc 10 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung GV nhận xét, đánh giá và giúp HS khái quát kiến thức. GV thông báo đặc điểm bộ rễ ở lúa. + Sau khi cấy 4 tuần cao đợc 50 cm. + Tổng chiều dài của bộ rễ là 625 km, tổng diện tích là 285 cm 2 . + Hệ lông hút đạt chiều dài 10500 km, tổng diện tích là 480 cm 2 . GV treo tranh câm về con đờng hấp thụ nớc từ đất vào mạch gỗ. GV dẫn dắt: Để tìm hiểu rễ hấp thụ nớc, các em hãy quan sát tranh trên bảng và trả lời câu hỏi. Yêu cầu nêu đợc: cấu tạo của lông hút, các hoạt động của lông hút. HS trình bày lớp bổ sung. HS khái quát kiến thức. HS có thể liên hệ tới bộ rễ của những cây to, cây sống ở vùng đất khô cằn thiếu nớc. Bộ rễ do nhiều loại rễ tạo thành. Bộ rễ phát triển mạnh về số lợng, kích thớc và diện tích. Bề mặt rễ có tế bào biểu bì và lông hút (do tế bào biểu bì biến đổi thành). Cấu tạo tế bào lông hút + Thành tế bào mỏng không thấm cutin. + Chỉ có 1 không bào trọng tâm. + áp suất thẩm rất cao. Lông hút hấp thụ nớc nhờ sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu. 2. Con đờng hấp thụ nớc ở rễ 11 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung + Nớc đợc hấp thụ từ đất vào mạch gỗ bằng con đờng nào? GV treo tranh "Con đờng đi của nớc từ lông dẫn tới mạch dẫn của rễ" và yêu cầu HS: + Quan sát đọc chú thích trên hình vẽ. + Viết sơ đồ tóm tắt 2 con đờng đi của nớc vào mạch dẫn của rễ. GV yêu cầu lớp nhận xét bổ sung. GV đánh giá, chữa bài và yêu cầu HS khái quát kiến thức. * Mở rộng: Nớc đợc hấp thu vào rễ nhờ 2 con đờng, song dòng nớc đợc hút theo 1 chiều. + Em hãy giải thích vì sao nớc đợc hút theo 1 chiều? GV gợi ý: + So sánh lợng nớc của 2 tế bào gần nhau. + Có sự chênh lệch về sức hút. HS quan sát tranh, trao đổi nhanh trong nhóm, yêu cầu: Chỉ ra đợc 2 con đờng hấp thụ nớc của rễ HS quan sát hình vẽ ghi nhớ các chú thích. Viết đợc sơ đồ con đờng đi qua các lớp tế bào nhu mô vỏ, tế bào nội bì. Lớp nhận xét. HS tóm tắt kiến thức vào vở. HS sử dụng kiến thức trong bài và vận dụng kiến thức sinh học lớp 10. Thảo luận và nêu đợc: Con đờng hấp thụ nớc ở rễ bao gồm * Con đờng qua tế bào: Nớc từ đất màng tế bào lông hút tế bào nhu mô vỏ tế bào nội bì mạch gỗ. * Con đờng qua gian bào: Nớc từ đất màng tế bào lông hút gian bào, thành tế bào nhu mô vỏ, tế bào nội bì mạch gỗ. 12 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung + Nớc vận chuyển từ nơi thế nớc cao đến nơi thế nớc thấp. GV đặt vấn đề: Chúng ta biết nớc đợc hút 1 chiều từ đất vào lông hút của rễ, vậy nớc đợc chuyển từ rễ vào thân nh thế nào? Để tìm hiểu vấn đề này chúng ta cùng nghiên cứu thí nghiệm sau: * Thí nghiệm 1: Hiện tợng rỉ nhựa: GV giới thiệu thí nghiệm và hỏi: + Mức thuỷ ngân tăng lên do yếu tố nào? + Nhựa rỉ ra từ chỗ thân cây bị cắt chứng tỏ điều gì? * Thí nghiệm 2: Hiện tợng ứ giọt GV cho HS quan sát hiện tợng thí nghiệm và hỏi: Em thấy hiện tợng này vào mùa nào trong năm? Mùa đó khí hậu có đặc điểm gì? + Lợng nớc chênh lệch giữa 2 tế bào gần nhau theo hớng từ rễ vào mạch gỗ. + Sức hút nớc theo hớng tăng dần từ ngoài vào mạch gỗ. + Thế nớc giảm dần từ rễ vào mạch gỗ. HS theo dõi thí nghiệm Thảo luận nhanh, nêu đợc: + Mức thuỷ ngân tăng do có 1 lực đẩy từ phía rễ cây. + Nhựa rỉ ra từ chỗ thân cây bị cắt chứng tỏ nớc bị đẩy từ rễ lên thân? HS trao đổi nhanh trong nhóm và nêu đợc: + Hiện tợng nớc đọng ở mép lá hay gặp vào mùa xuân. + Khí hậu mùa này có độ ẩm rất cao. 3. Cơ chế để dòng nớc 1 chiều từ đất vào rễ lên thân. 13 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung GV: Đánh giá ý kiến của HS và bổ sung kiến thức. GV dẫn dắt: Từ những hiểu biết ở thí nghiệm 1 và 2 em hãy rút ra kết luận về cơ chế để dòng nớc chuyển từ rễ lên thân. GV nhận xét giúp HS hoàn thiện kiến thức. * Liên hệ: Tại sao hiện tợng ứ giọt chỉ xảy ra ở những cây bụi thấp và những cây thân thảo? GV bổ sung kiến thức nh sách GV HS vận dụng kiến thức và khái quát thành kết luận: cơ chế chủ yếu là lực đẩy từ rễ. HS vận dụng kiến thức về giải phẫu thực vật để trả lời Kết luận: Nớc bị đẩy từ rễ lên thân do 1 lực đẩy từ rễ, gọi là áp suất rễ. Hoạt động 3: Tìm hiểu quá trình vận chuyển nớc ở thân Mục tiêu: HS hiểu và trình bày đợc đặc điểm của quá trình vận chuyển nớc ở thân. HS nắm đợc cơ chế và trình bày con đờng vận chuyển nớc trong thân. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung GV hỏi: Con đờng vận chuyển nớc ở thân có đặc điểm gì? HS sử dụng kiến thức ở hoạt động 1,2 và thông tin SGK mục 1 trang 9 để trả lời. 1. Đặc điểm của con đờng vận chuyển nớc ở thân Nớc và các chất khoáng hoà tan trong nớc đợc vận chuyển theo 1 chiều từ rễ thân lá. 14 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung GV yêu cầu HS quan sát hình 1.5 và mô tả con đờng vận chuyển nớc, chất khoáng hoà tan và chất hữu cơ trong cây. GV treo tranh hình 1.5 phóng to và yêu cầu HS lên trình bày con đờng vận chuyển nớc ở thân. GV hỏi thêm: Trong thực tế chúng ta đều biết cây có nhiều cành, vậy nớc đợc vận chuyển nh thế nào? GV nêu vấn đề: + Trong thực tế chúng ta thấy cây cao 100m nhng nớc vẫn đa đợc lên đến ngọn. + Cơ chế nào đảm bảo sự vận chuyển nớc ở thân? HS theo dõi hình chú ý chiều mũi tên chỉ đờng đi của nớc. Đại diện HS trình bày trớc lớp về con đờng vận chuyển nớc ở thân. Lớp nhận xét bổ sung. HS vận dụng kiến thức ở hình 1.5 trả lời: nớc đợc chuyển ngang ra cành, trong cành. HS khái quát kiến thức. HS quan sát hình Vận dụng kiến thức về áp suất rễ, liên kết hoá học của phân tử nớc. 2. Con đờng vận chuyển nớc ở thân Kết luận: Nớc đợc vận chuyển ở thân chủ yếu bằng 1 con đờng qua mạch gỗ. Nớc có thể vận chuyển theo chiều từ trên xuống ở mạch rây, hoặc vận chuyển ngang. 3. Cơ chế đảm bảo sự vận chuyển nớc ở thân [...]... khoáng: Các ion đi vào rễ nhờ hút bám trên các gốc mang điện trái dấu NH4+ trên thành xenlulozơ, màng chất nguyên sinh và nhờ việc đẩy ra ngoài một lợng tơng đơng các ion cùng dấu đã bám trên đó 31 Sơ đồ trao đổi ion giữa rễ và dung dịch đất, keo đất (Tham khảo hình 62 sách Sinh lí thực vật trang 116 ) Thuyết chất mang: Giải thích cơ chế hút chủ động các nguyên tố khoáng có liên quan trực tiếp đến sự trao... tham gia của ATP và chất trung gian (chất GV hỏi: Tại sao rễ hấp HS vận dụng các kiến mang) thụ một cách chọn lọc các thức sinh học 10 về cấu * Hấp thụ chủ động các chất khoáng? trúc của màng sinh chất chất khoáng là do màng GV hỏi: Tại sao nói quá HS vận dụng kiến thức về sinh chất là màng sống có trình hấp thụ nớc và các quá trình hô hấp tế bào trả tính chọn lọc chất khoáng liên quan chặt lời... lợng sung Đóng vai trò cấu trúc trong tế bào: là thành phần của các đại phân tử trong tế bào ảnh hởng đến tính chất của hệ keo trong chất nguyên sinh nh: 38 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung + Diện tích bề mặt + Độ ngậm nớc + Độ nhớt và độ kém bền vững của hệ thống keo 2 Vai trò của các nguyên tố vi lợng và siêu vi lợng Là thành phần không thể thiếu đợc ở hầu hết các enzim Hoạt hoá enzim... chuyển không chỉ các cation, anion mà chất hữu cơ nữa Thuyết chất mang dựa trên quan niệm về sự có mặt trên bề mặt chất nguyên sinh, một màng không thấm đối với các ion tự do và không cho các ion thâm nhập vào tế bào tự khuếch tán ra ngoài Trên bề mặt của màng chất nguyên sinh trong quá trình trao đổi chất hình thành nên những chất không chỉ có khả năng tơng tác với các nguyên tố khoáng của môi trờng... dụng đầu tiên vào việc tổng hợp phân tử chất mang, hình thành phức hệ ion chất mang, vận chuyển phức hệ ion chất mang và cuối cùng giải phóng chất mang (Sơ đồ minh hoạ thuyết chất mang: sách Sinh lí thực vật trang 118 ) III Hoạt động dạy học 1 Kiểm tra ý nghĩa của quá trình thoát hơi nớc qua lá? Sự thoát hơi nớc ở lá thực hiện nhờ con đờng nào? Khí khổng có cấu trúc liên quan tới phản ứng đóng mở... 3.2b HS quan sát hình ở rễ SGK trang 18 Vận dụng các kiến thức + Phân biệt cơ chế hấp thụ về vận chuyển các chất qua 34 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung bị động và chủ động các màng sinh chất ở sinh học 10 chất khoáng Trao đổi nhóm yêu cầu nêu đợc: + Sự chênh lệch nồng độ + Sử dụng ATP + Chất trung gian Đại diện nhóm trình bày GV đánh giá hoạt động và lớp nhận xét nhóm GV yêu cầu nhóm... mở khí khổng (Tham khảo sách Sinh lý thực vật trang 58) 17 Thông tin bổ sung: Sự điều hoà thoát hơi nớc theo cơ chế ngoài khí khổng: Quá trình thoát hơi nớc phụ thuộc vào sự đóng mở khí khổng, tuy nhiên cũng có những trờng hợp không tuân theo qui luật đó: ở cây hớng dơng khí khổng mở suốt ngày và đóng khi gần chiều tối; còn ở cỏ mục túc thì khí khổng đóng ngay từ lúc 11h tra, nhng nhịp điệu thoát... Đó là sự kì lạ của quá trình sinh lí trong các cơ thể sống Nội dung HS có thể khẳng định đợc lực hút do thoát hơi nớc ở lá là động lực cơ bản HS có thể hỏi: Dòng nớc vận chuyển liên tục trong thân cây có bao giờ bị tụt trở lại xuống rễ do không đủ lực đẩy, lực hút hay không? IV Kiểm tra đánh giá GV yêu cầu HS tóm tắt kiến thức cơ bản của bài hoặc đọc kết luận trang 11 GV cho HS làm bài tập trắc... làm mất 1 lợng nhiệt là 2,3 KJ + Thoát hơi nớc làm cho các dung dịch chất hữu cơ do lá quang hợp cô đặc hơn GV nêu câu hỏi: HS vận dụng kiến thức 2 Con đờng thoát hơi nớc ở lá + Sự thoát hơi nớc ở lá sinh học lớp 6 đợc thực hiện nhờ con Nghiên cứu thông tin đờng nào? SGK trang 13 mục 2 trả lời 20 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung + Đặc điểm của mỗi con Yêu cầu nêu rõ hai con a) Con đờng... khoáng của môi trờng ngoài mà còn vận chuyển chúng qua màng nh phức hệ ion Chất mang sau khi xâm nhập qua màng phức hệ ấy đợc phân giải, ion giải phóng tham gia tơng tác với các phân tử của chất nguyên sinh, còn chất mang lại quay trở lại bề mặt màng và lại thực hiện tiếp tục vận chuyển các nguyên tố khoáng Theo quan niệm này, chất mang là phơng tiện vận chuyển, nhờ nó mà ion chui qua đợc màng ngăn cách . chặt: là nớc bám trên bề mặt các hạt keo của đất và nớc ngậm trong lòng các hạt keo. Dạng nớc này cây hoàn toàn không sử dụng đợc. Nớc màng: bao quanh các hạt keo bị giữ bằng những lực tơng đối. hoá học, sinh học của nớc. 8 Vai trò Làm dung môi. Làm giảm nhiệt độ của cơ thể khi thoát hơi nớc, tham gia vào một số quá trình trao đổi chất, đảm bảo độ nhớt của chất nguyên sinh. . Giúp quá trình trao đổi chất diễn ra bình thờng. Đảm bảo độ bền vững của hệ thống keo trong chất nuyên sinh của tế bào. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung GV nêu ví dụ: + 1