Quan sát Hình 2.1, cho biết cây có biểu hiện như thế nào khi không được cung cấp đủ nước và dinh dưỡng khoáng? Nên làm gì để tránh xảy ra các hiện tượng này?
Khi cây không được cung cấp đủ nước và dinh dưỡng khoáng, nó sẽ biểu hiện qua một số dấu hiệu dễ nhận thấy. Đầu tiên, cây sẽ bị héo, vì nước là yếu tố quan trọng trong việc duy trì turgor (áp suất thẩm thấu) trong tế bào. Khi thiếu nước, áp suất này giảm xuống, làm cho tế bào không thể duy trì được hình dạng ban đầu, dẫn đến sự héo úa của lá và các bộ phận khác của cây. Thứ hai, thiếu nước và khoáng có thể khiến cây giảm sự phát triển, lá có thể trở nên vàng úa hoặc có đốm nâu do thiếu dinh dưỡng. Cây cũng có thể bị rụng lá hoặc thậm chí chết nếu tình trạng thiếu nước và khoáng kéo dài.
Để tránh các hiện tượng này, cần đảm bảo cung cấp đủ nước và dinh dưỡng khoáng cho cây. Việc tưới nước đều đặn và sử dụng phân bón hợp lý sẽ giúp cây duy trì sức sống và phát triển khỏe mạnh. Đồng thời, việc chọn lựa loại đất có khả năng giữ ẩm tốt và có đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cũng là một yếu tố quan trọng giúp cây phát triển ổn định. Ngoài ra, việc bón phân định kỳ, đặc biệt là các loại phân chứa các nguyên tố vi lượng như kẽm, mangan, đồng, molybdenum và các nguyên tố đa lượng như nitơ, phốt pho, kali, sẽ giúp cây hấp thụ đầy đủ các dưỡng chất cần thiết.
Luyện tập 1 trang 11 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Xác định nguyên tố dinh dưỡng khoáng bị thiếu trong các trường hợp ở bảng 2.2.
Bảng 2.2 trong SGK Sinh học 11 liệt kê các biểu hiện của cây khi thiếu một số nguyên tố dinh dưỡng khoáng. Để xác định nguyên tố thiếu, cần dựa vào các triệu chứng của cây như màu sắc của lá, kích thước và hình dạng của lá và các bộ phận khác. Ví dụ, nếu lá chuyển sang màu vàng và có dấu hiệu vàng hoá trên mép lá, cây có thể thiếu nitrogen. Nếu các lá chuyển sang màu vàng với các gân lá vẫn còn xanh, có thể cây đang thiếu sắt hoặc mangan. Nếu lá có dấu hiệu héo, khô và rụng sớm, có thể thiếu phốt pho hoặc kali. Trong trường hợp cây có hiện tượng chết dần từ dưới gốc lên trên, nguyên tố thiếu có thể là magiê.
Giải Câu hỏi 1 trang 12 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 2.3 và cho biết sự trao đổi nước trong cây gồm những quá trình nào?
Sự trao đổi nước trong cây chủ yếu gồm ba quá trình: hấp thụ nước, vận chuyển nước và thoát hơi nước. Quá trình hấp thụ nước diễn ra ở các tế bào lông hút của rễ, nơi nước được hút vào qua màng tế bào và di chuyển qua các mạch gỗ để đến các bộ phận trên của cây. Quá trình vận chuyển nước xảy ra khi nước di chuyển qua các mạch gỗ của cây từ rễ lên lá, qua các hệ thống mô dẫn nước. Cuối cùng, quá trình thoát hơi nước xảy ra qua khí khổng trên bề mặt lá, là cơ chế chính giúp cây mất nước qua hơi nước và cũng giúp duy trì dòng nước trong cây.
Giải Câu hỏi 2 trang 12 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 2.3 và cho biết cây hấp thụ nước và khoáng nhờ cơ quan nào?
Cây hấp thụ nước và khoáng nhờ cơ quan chính là rễ, cụ thể là các tế bào lông hút ở rễ. Các tế bào này có khả năng thẩm thấu nước từ môi trường bên ngoài và đưa nước cùng với các khoáng chất vào trong cây. Quá trình này giúp cây cung cấp nước cho tất cả các bộ phận của mình và cung cấp các khoáng chất cần thiết để cây phát triển.
Giải Câu hỏi 3 trang 13 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 2.4, mô tả con đường di chuyển của nước và khoáng từ tế bào lông hút vào trong rễ.
Nước và khoáng từ môi trường đất sẽ đi qua tế bào lông hút của rễ vào trong cây. Sau khi đi vào tế bào lông hút, nước cùng với các ion khoáng sẽ di chuyển qua các tế bào biểu bì và đi vào các mạch gỗ. Quá trình di chuyển này chủ yếu diễn ra qua hai con đường chính: con đường apoplast và con đường symplast. Con đường apoplast là sự di chuyển của nước qua các khoảng trống giữa các tế bào, còn con đường symplast là sự di chuyển qua màng tế bào thông qua các cầu nối tế bào (plasmodesmata). Khi nước đi qua các tế bào, các khoáng chất như nitrat, kali, canxi, magiê cũng theo nước di chuyển vào trong cây.
Giải Câu hỏi 4 trang 14 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 2.5, cho biết nước và khoáng hấp thụ ở rễ được đưa đến các cơ quan khác như thế nào?
Nước và khoáng hấp thụ ở rễ được đưa đến các cơ quan khác trong cây thông qua hệ thống mạch gỗ. Mạch gỗ bao gồm các tế bào xylem, nơi nước và khoáng được vận chuyển từ rễ lên các bộ phận trên của cây, như thân và lá. Các tế bào trong mạch gỗ được cấu tạo đặc biệt để tạo thành một ống dẫn nước hiệu quả. Dòng nước này chủ yếu được vận chuyển lên trên nhờ vào sự kết hợp giữa hiện tượng thẩm thấu, lực hút do sự bay hơi nước ở lá và áp suất rễ.
Luyện tập 2 trang 14 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Mô tả đặc điểm dòng vận chuyển trong mạch gỗ và mạch rây theo gợi ý ở bảng 2.3.
Dòng vận chuyển trong mạch gỗ và mạch rây có sự khác biệt về cấu trúc và chức năng. Mạch gỗ chuyên chở nước và khoáng từ rễ lên các bộ phận trên của cây. Nó có cấu trúc bao gồm các tế bào chết (trong đó có tế bào xylem) có khả năng tạo thành ống dẫn nước. Dòng nước trong mạch gỗ chủ yếu diễn ra nhờ vào hiện tượng thẩm thấu và sự bay hơi nước ở lá. Trong khi đó, mạch rây chuyên chở các chất hữu cơ (chủ yếu là đường) từ lá đến các bộ phận khác của cây. Mạch rây có cấu trúc gồm các tế bào sống (tế bào phloem), nơi chứa các chất hữu cơ cần thiết cho sự phát triển của cây.
Giải Câu hỏi 5 trang 15 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quá trình thoát hơi nước ở thực vật diễn ra như thế nào?
Quá trình thoát hơi nước ở thực vật chủ yếu diễn ra qua khí khổng trên bề mặt lá. Khi ánh sáng chiếu vào, các khí khổng mở ra, cho phép nước bay hơi từ các tế bào của lá ra ngoài không khí. Phần lớn nước bị thoát qua lá dưới dạng hơi nước. Quá trình này có tác dụng duy trì sự di chuyển của nước từ rễ lên lá, giúp cây duy trì sự sống và trao đổi chất.
Giải Câu hỏi 6 trang 15 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 2.6 và giải thích cơ chế đóng mở của khí khổng.
Khí khổng mở và đóng do sự thay đổi áp suất trong các tế bào khí khổng. Khi cây có đủ nước, áp suất thẩm thấu trong các tế bào khí khổng tăng lên, khiến chúng phình ra và mở ra. Ngược lại, khi cây thiếu nước, áp suất thẩm thấu giảm, làm cho tế bào khí khổng co lại và đóng lại, từ đó giảm thiểu sự thoát hơi nước.
Giải Câu hỏi 7 trang 16 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Thoát hơi nước có vai trò gì đối với thực vật?
Thoát hơi nước đóng một vai trò quan trọng trong việc vận chuyển nước từ rễ lên các bộ phận trên của cây. Khi nước bay hơi từ lá, nó tạo ra một lực hút giúp kéo nước và khoáng chất từ rễ qua mạch gỗ lên đến các bộ phận khác của cây. Ngoài ra, thoát hơi nước còn giúp điều hòa nhiệt độ trong cây, giúp cây không bị quá nóng do nhiệt độ bên ngoài.
Luyện tập 3 trang 16 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Giải thích tại sao quá trình thoát hơi nước có ích với thực vật dù tiêu tốn phần lớn lượng nước cây hấp thụ.
Quá trình thoát hơi nước có ích cho thực vật vì nó giúp duy trì dòng nước trong cây, hỗ trợ sự vận chuyển của nước và khoáng chất từ rễ lên lá. Mặc dù tiêu tốn một lượng lớn nước, nhưng quá trình này là không thể thiếu để cây có thể phát triển bình thường và trao đổi chất hiệu quả.
Giải Câu hỏi 8 trang 16 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 2.7 và cho biết cây có thể lấy nitrogen từ đâu?
Cây có thể lấy nitrogen chủ yếu từ không khí thông qua quá trình cố định nitrogen. Một số vi khuẩn trong đất có khả năng chuyển đổi nitrogen từ không khí thành các hợp chất có thể sử dụng được bởi cây, như ammonium và nitrate.
Giải Câu hỏi 9 trang 16 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Nitrate và ammonium được biến đổi trong cây như thế nào?
Nitrate và ammonium được cây sử dụng để tổng hợp các axit amin và protein. Nitrate (NO₃⁻) trong cây có thể được khử thành ammonium (NH₄⁺) nhờ enzyme nitrate reductase, sau đó ammonium sẽ tham gia vào các quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ cần thiết cho cây.
Luyện tập 4 trang 17 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Hãy cho biết ý nghĩa của sự hình thành amide trong cơ thể thực vật.
Sự hình thành amide trong cơ thể thực vật có vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi và dự trữ nitơ. Amide là một dạng nitơ hữu cơ dễ dàng vận chuyển trong cây, giúp cây bảo tồn và sử dụng hiệu quả các nguồn nitơ trong quá trình phát triển.
Vận dụng trang 17 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Biết rằng, molybdenum tham gia cấu tạo enzyme nitrogenase, hãy giải thích cơ sở sinh học của việc thường xuyên bổ sung molypdenum cho cây họ Đậu.
Molybdenum là một nguyên tố vi lượng quan trọng đối với cây họ Đậu vì nó tham gia vào cấu trúc của enzyme nitrogenase, enzyme này có vai trò trong quá trình cố định nitrogen từ không khí. Cây họ Đậu có khả năng cố định nitrogen nhờ vào các vi khuẩn sống cộng sinh trong rễ. Việc bổ sung molybdenum giúp tăng cường hoạt động của enzyme nitrogenase, từ đó giúp cây họ Đậu hấp thụ và sử dụng nitrogen hiệu quả hơn.
