Sinh học 11 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" GĨI KIẾN THỨC 2: TRAO ĐỔI KHỐNG (3 tiết - Bài 4,5,6) I CÁC NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG KHỐNG THIẾT YẾU TRONG CÂY: Ví dụ: C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, Mn, B, Cl, Zn, Cu, Mo, Ni - Đảm bảo sinh trưởng, phát triển tối ưu cho - Không thể thay nguyên tố khác  Thiếu tồn Một số triệu chứng thiếu nguyên tố khoáng dinh dưỡng thiết yếu: (Nguồn: http://nongnghiep.lamnghenong.com.vn/2014/04/bieu-hien-thieu-dinh-duong-o-cay-trong.html) Định nghĩa: Là nguyên tố thay được, trực tiếp tham gia (cấu trúc, điều tiết) vào q trình chuyển hố vật chất thể, nhờ mà hồn thành chu trình sống Phân loại: -Nguyên tố đa lượng: C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg -Nguyên tố vi lượng (≤100mg/1kg chất khô): Fe, Mn, B, Cl, Zn, Cu, Mo, Ni Vai trò: Có vai trò chính: - Vai trò cấu trúc: Cấu tạo nên chất sống thể (pr, acid nucleic, chlorophyll, enzym, …) - Vai trò sinh lý: Điều tiết hoạt động E thơng qua khả hoạt hố Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 11 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" II NGUỒN CUNG CẤP NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG KHOÁNG: Cây hấp thụ NTDDKTY dạng hồ tan, ion Nguồn tự nhiên: Từ đất - Chủ yếu dạng khó tan (kết tủa) - Khơng tan  hoà tan: phụ thuộc: + Lượng nước + pH + Độ thoáng (lượng oxy) + Nhiệt độ + VSV đất Vận dụng: Cải tạo đất để tăng cường trình hồ tan chất khống khơng tan thành tan, từ vừa tiết kiệm phân mà cho suất cao Nguồn nhân tạo: Từ phân bón, nguồn cung cấp quan trọng, đảm bảo cung cấp đầy đủ NTDDKTY cho trồng Nó chủ yếu tồn dạng tan dễ tan  hấp thụ (Nguồn: http://www.hochoaonline.net/) III VAI TRÒ CỦA NITO Vai trò cấu trúc: Cấu tạo nên: - Các chất hữu (protein, acid nucleic, diệp lục) cấu trúc nên TB - Các chất xúc tác (enzyme, coenzyme) - Các chất giàu lượng (ATP) Vai trò sinh lý: Điều tiết thơng qua: - Các q trình trao đổi chất thể thực vật (enzyme, coenzyme, ATPxúc tác) - Việc cung cấp lượng (ATP) - Trạng thái ngậm nước phân tử protein TB chất  Giúp sinh trưởng, phát triển bình thường Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 11 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" Nguồn cung cấp nitrogen tự nhiên a Nitrogen khơng khí: Được cố định theo hai đường: * Vật lý-hố học: (10-15 kg/ha) Sự phóng điện giơng oxy hố N2 thành nitrate N2 + O2 → 2NO + O2 → 2NO2 + H2O + O2 → HNO3 → H+ + NO3* Sinh học: (150-200 kg/ha) Nhờ nhóm VK tự tổng hợp enzyme nitrogenase cộng sinh thực điều kiện kị khí + VK sống tự do: Cyanobacteria, Azotobacter, Clostridium, Anabaena, Nostoc, … + VK cộng sinh: VK thuộc chi Rhizobium nốt sần rễ họ Đậu; Anabaena azollae bèo hoa dâu Chu trình sinh địa hóa nitrogenous (Nguồn: Internet) b Nitrogen đất: Được cố định theo đường: * Nitrogen khoáng muối khoáng: giữ lại, bị rửa trơi mang điện dương * Nitrogen hữu xác sinh vật: Thực vật khơng trực tiếp hấp thụ được: - Q trình khống hóa: Protein → Polypeptide → acid amine → -NH2 → NH3 - Q trình amone hóa: HCHC chứa nitrogen  RNH2 + CO2 + Phụ phẩm RNH2 + H2O  NH3 +ROH (VK hóa hợp Nitrosomonas) NH3 + H2O  NH4+ + OH- (VK hóa hợp Nitrobacter) - Q trình nitrate hóa:   Chú ý: Q trình phản nitrat hóa: Nitrate  N2  cân nitrogen Do sinh vật kị khí  cần làm cho đất tơi xốp, tăng pH đất * Nguồn nitrogen người trả lại cho đất sau vụ thu hoạch phân bón Khi thu hoạch 250-300 tạ/ha khoai tây, người lấy khoảng 100kg nitrogen Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 11 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" Quá trình sử dụng nitrogen mơ thực vật Rễ hấp thu trực tiếp từ vào TB dạng: và Q trình dạng ion khống sử dụng mô để tổng hợp nên hchc gồm giai đoạn: a Giai đoạn khử nitrate:   Với tham gia enzyme khử (reductase) hoạt hóa Mo, Fe Kết thúc giai đoạn sản phẩm cuối  Bón nước giải tốt cho trồng b Giai đoạn đồng hoá: Gồm phản ứng, chia thành đường đồng hoá: * Amine hoá ceto acid: HOOC-CH2-CH2-CO-COOH + NH4+ + H+ → HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH + H2O CH3-CO-COOH + NH4+ + H+ → CH3-CH(NH2)-COOH + H2O HOOC-CH2-CO-COOH + NH4+ + H+ → HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH + H2O * Amine hoá acid hữu chưa no: HOOC-CH=CH-COOH + NH4+ → HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH + H+ c Chuyển vị hình thành loại acid amine: Từ acid amine giai đoạn đồng hóa, thơng qua trình chuyển vị acid amine tạo thành 20 loại acid amine mô thực vật: R1-CO-COOH + R2-CH(NH2)-COOH → R2-CO-COOH + R1-CH(NH2)-COOH VD: Acid glutamic + acid pyruvic → Alanine + Acid -cetoglutaric d Giai đoạn dự trữ: Với acid amine có nhiều nhóm carboxyl * Hình thành amone: HOOC-COOH + NH4+ → HOOC-COONH4 + H+ (oxalic acid) (Muối Amoni oxalate) * Tạo thành amid: Với diacid  amid HOOC-(CH2)2-CH(NH2)-COOH + NH4+ → H2NCO-(CH2)2-CH(NH2)-COOH + H+ Acid glutamic Glutamin HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH + NH4+ → H2NCO-CH2-CH(NH2)-COOH + H+ Acid aspartic Asparagin Ý nghĩa: - Là cách giải độc tốt NH3 bị tích luỹ - Amid nguồn dự trữ cho trình tổng hợp acid amine cần thiết Vận dụng: Bón phân hợp lý để: Tăng suất + Bảo vệ mơi trường a Ngun tắc bón: Bón loại, đủ số lượng, đủ thành phần, cách với loại trồng, với loại đất thời điểm Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên Sinh học 11 ThS TÔ NGUYÊN CƯƠNG - "Tương lai tay bạn!" b Phương pháp bón: * Bón lót * Bón thúc: - Bón phân qua rễ (Bón vào đất) - Bón qua c Hậu việc bón khơng phương pháp Có thể dẫn tới lãng phí, chậm lớn, gây nhiễm mơi trường YÊU CẦU CẦN ĐẠT SAU KHI HỌC XONG GÓI KIẾN THỨC Tại nói Mg nguyên tốt dinh dưỡng khống thiết yếu cho cây? Mg thuộc nhóm nguyên tố đa lượng (đại lượng) hay vi lượng (tiểu lượng)? Tại sao? Có nguồn cung cấp nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu cho trồng? Theo quan điểm phát triển bền vũng cần phải bón phân ntn mà nâng cao suất? Vì nhóm vi sinh vật có khả cố định nitrogen khí trời? Vì cha ơng ta trước nói: “Lúa chiêm lấp ló đầu bờ Bỗng nghe tiếng sấm phất cờ mà lên” Vì sau trận mưa có sấm, sét cối lại tốt tươi? Ngược lại thiếu nitrogen thực vật nào? Vì địa y lại có thẻ sống nơi nghèo chất dinh dưỡng mà có đủ nitrogen để sinh trưởng phát triển? Vậy địa y lấy nitrogen đâu? Vì người ta dùng họ đậu để cải tạo đất trồng? Vì sản phẩm trình khử nitrat hay ion sử dụng trực tiếp để tổng hợp hợp chất hữu chứa nitrogen lại mà ? Việc bón phân cần tuân thủ nguyên tắc nào? Có phải lồi trồng có nhu cầu dinh dinh, giai đoạn sinh trưởng khác loài ? Có phải loại đất bón nhau? Có phương pháp bón phân cho cây? 10 Cơ sở khoa học việc bón phân qua gì? (so sánh với trường hợp truyền đạm người) 11 Vì nên bón loại phân vi lượng bón cách hồ vào nước phun lên ? 12 Tìm hiểu nêu thực tế tình hình thực tế sử dụng phân bón gia đình, địa phương 13 Sưu tầm băng hình, hình ảnh vô tuyến từ sách báo nạn ô nhiễm hố chất bón dư thừa phân bón; tài liệu bệnh ung thư dư lượng nitrat (Tải tài liệu blog: http://cachmangtrongdayhoc.blogspot.com/ ) Website: http://www.thayvancuong.com; Email: thayvancuong@gmail.com Điện thoại: 0984.280.076 (Mr.Cương) Địa chỉ: Cổng bến xe Đại Từ - Thái Nguyên ... acid: HOOC-CH2-CH2-CO-COOH + NH4+ + H+ → HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH + H2O CH3-CO-COOH + NH4+ + H+ → CH3-CH(NH2)-COOH + H2O HOOC-CH2-CO-COOH + NH4+ + H+ → HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH + H2O * Amine hoá... amid: Với diacid  amid HOOC-(CH2 )2- CH(NH2)-COOH + NH4+ → H2NCO-(CH2 )2- CH(NH2)-COOH + H+ Acid glutamic Glutamin HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH + NH4+ → H2NCO-CH2-CH(NH2)-COOH + H+ Acid aspartic Asparagin... lý-hoá học: (10-15 kg/ha) Sự phóng điện giơng oxy hố N2 thành nitrate N2 + O2 → 2NO + O2 → 2NO2 + H2O + O2 → HNO3 → H+ + NO3* Sinh học: (150 -20 0 kg/ha) Nhờ nhóm VK tự tổng hợp enzyme nitrogenase