Hô hấp ở thực vật là quá trình phân giải hoàn toàn nguyên liệu hữu cơ [trước hết là gluxit] vơi sự tham gia của oxi không khí tạo thành các sản phẩm vô cơ cuối cùng nghèo năng lượng là CO2 và H2O, đồng thời giải phóng 1 lượng lớn năng lượng cung cấp cho tất cả hoạt động sống của cơ thể và tạo ra những sản phẩm trung gian làm nguyên liệu cho các quá trình trao đổi chất khác nhau ở trong cây.
Phương trình tổng quát
C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O – Q + 689 kcal/mol glucose
▲Q= – 689 kcal/mol glucose → 2880 kJ/mol glucose
Về thực chất, hô hấp là một hệ thống oxy hóa – khử phức tạp trong đó diễn ra các phản ứng oxy hóa – khử tách điện tử và hydro từ nguyên liệu hô hấp chuyển tới oxy không khí và tạo thành nước. Năng lượng giải phóng ra trong các phản ứng oxy hoá-khử đó được cố định lại trong các mối liên kết giàu năng lượng.
Con đường biến đổi cơ chất hô hấp: Quá trình hô hấp thực vật bao gồm 2 giai đoạn kế tiếp nhau: giai đoạn tách hydro [H2] từ cơ chất và giai đoạn chuyển điện tử trên chuỗi chuyển vận điện tử.
Cơ quan hô hấp: Thực vật không có cơ quan chuyên trách về hô hấp như ở động vật. Hô hấp xảy ra ở tất cả các cơ quan của ty thể, đặc biệt xảy ra mạnh ở các cơ quan đang sinh trưởng, sinh sản và ở rễ.
Bào quan hô hấp: Ty thể là bào quan đóng vai trò chính trong quá trình hô hấp và được xem là “trạm biến thế năng lượng” của tế bào. Hình dạng, số lượng, kích thước của ty thể thay đổi rất nhiều phụ thuộc vào từng loài, từng cơ quan, loại tế bào khác nhau và mức độ trao đổi chất của chúng.
Vai trò của hô hấp đối với thực vật
Hô hấp được xem là quá trình sinh lý trung tâm của cây xanh, có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng:
- Hô hấp cung cấp năng lượng cho tất cả các hoạt động của cây. Nếu như trong quang hợp năng lượng ánh sáng mặt trời được tích lũy vào trong các hợp chất hữu cơ thì trong quá trình hô hấp, năng lượng đó lại được giải phóng ra dưới dạng ATP và năng lượng ATP này được sử dụng cho các hoạt động sống của cơ thể: quá trình trao đổi chất, quá trình hấp thu và vận chuyển chủ động các chất, quá trình phân chia, vận động và sinh trưởng của tế bào…
- Quá trình hô hấp tạo ra nhiều hợp chất trung gian, chúng là nguyên liệu khởi đầu cho việc tổng hợp nên các chất hữu cơ khác nhau trong cơ thể. Do đó không thể xem hô hấp như là quá trình phân giải đơn thuần mà nó còn mang ý nghĩa đối với quá trình tổng hợp nữa.
- Hô hấp tạo nên cơ sở năng lượng và nguyên liệu giúp cây chống chịu với các điều kiện ngoại cảnh bất lợi như chịu bệnh, chịu nóng, chịu rét…
Trong sản xuất, việc hiểu biết về hô hấp giúp ta đề xuất các biện pháp điều chỉnh hô hấp theo hướng có lợi có lợi cho con người như giảm thiểu hô hấp vô hiệu, tránh hô hấp yếm khí và khống chế hô hấp trong quá trình bảo quản nông sản để giảm thiểu sự hao hụt chất hữu cơ do hô hấp.
Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến hô hấp
Nhiệt độ: Hô hấp bao gồm các phản ứng hóa học với sự xúc tác của các enzyme, do đó hô hấp phụ thuộc chặt chẽ. Nhiệt độ tối thiểu cây bắt đầu hô hấp biến thiên trong khoảng 0-10ºC tùy theo loài cây ở các vùng sinh thái khác Nhiệt độ tối ưu cho hô hấp trong khoảng 30-35 ºC và nhiệt độ tối đa cho hô hấp trong khoảng 40-45 ºC.
Hàm lượng nước: Nước là dung môi cho các phản ứng hóa học xảy Nước còn tham gia trực tiếp vào quá trình oxi hóa nguyên liệu hô hấp vì thế, hàm lượng nước trong cơ quan, cơ thể liên quan trực tiếp đến cường độ hô hấp.
Nồng độ CO2 và O2 : O2 tham gia vào oxi hóa các chất hữu cơ và là chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi chuyển vận hô hấp để sau đó hình thành nước trong hô hấp hiếu khí. Vì vậy, nếu nồng độ O2 trong không khí giảm xuống dưới 10% thì hô hấp sẽ bị ảnh hưởng và khi giảm xuống dưới 5% thì cây chuyển sang phân giải hiếm khí, gây bất lợi cho cây. CO2 là sản phẩm của quá trình hô hấp. Các phản ứng đêcacboxi hóa để giải phóng CO2 là các phản ứng thuận nghịch. Nếu hàm lượng CO2 trong môi trường cao sẽ làm cho phản ứng chuyển dịch sang chiều nghich, gây ức chế hô hấp.
Hô hấp và các hoạt động sinh lý trong cây
Giữa hô hấp và các hoạt động sinh lý trong cây có mối liên hệ mật thiết với nhau. Trong đó, quang hợp và hô hấp là hai chức năng sinh lý quan trọng nhất quyết định năng suất cây trồng. Hai quá trình này vừa mâu thuẩn vừa thống nhất nhau. Có thể hình dung mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp theo sơ đồ:
Từ lâu con người đã biết hiện tượng thở [hô hấp] là biểu hiện bề ngoài và đặc trưng của sự sống con người và động vật, tuy bản chất hóa học [cơ chế] và ý nghĩa quá trình hô hấp mới được sáng tỏ cách đây vài thế kỉ. Chức năng hô hấp của thực vật phát hiện chậm hơn nhiều do chúng không có bộ máy hô hấp chuyên hóa rõ ràng như ở động vật và người.
Ngay ở nữa đầu thế kỉ XIX vẫn còn có ý kiến nghi ngờ sự tồn tại của quá trình hô hấp của thực vật và giải thích hiện tượng thải khí cacbonic ban đêm là do lượng khí chưa dùng hết ban ngày trong quá trình quang hợp. Nhưng sau đó các công trình của Sachs [nhà khoa học người Đức, sinh năm 1887], và nhiều người khác đã khẳng định hô hấp là một chức năng sinh lí luôn luôn đi kèm theo sự sống của thực vật cũng như mọi sinh vật hiếu khí khác. Ở các vi sinh vật yếm khí cũng tiến hành quá trình tương tự như hô hấp được gọi là quá trình lên men.
Hiện tại người ta phân biệt hô hấp ngoài và hô hấp tế bào. Hô hấp ngoài thể hiện sự trao đổi khí giữa cơ thể với môi trường: hấp thụ thường xuyên khí ôxi và thải cacbonic trong cơ thể ra môi trường ngoài. Hô hấp ở mức độ tế bào và mô là quá trình sử dụng ôxi phân tử để oxi hóa các hợp chất hữu cơ đồng thời giải phóng năng lượng cần thiết cho các hoạt động sống của tế bào.
Hô hấp ở thực vật là gì?
Hô hấp ở thực vật là quá trình oxi hóa sinh học của của tế bào sống, trong đó các phân tử hữu cơ bị oxi hóa đến $CO_2$ và $H_2O$, đồng thời giải phóng năng lượng và một phần năng lượng đó được tích luỹ trong ATP.
Phương trình tổng quát hô hấp ở thực vật:
$C_6H{12}O_6$ + 6$O_2$ → 6$CO_2$ + 6$H_2O$ + năng lượng [nhiệt + ATP]Vai trò của hô hấp đối với cơ thể thực vật
Hô hấp được xem là quá trình sinh lí trung tâm của cây xanh, có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng
- Trước hết, thông qua quá trình hô hấp, năng lượng hóa học tự do dưới dạng ATP được giải phóng từ các hợp chất hữu cơ. Năng lượng ATP này được sử dụng cho các quá trình sống của cở thể: quá trình trao đổi chất, quá trình hấp thụ, quá trình vận chuyển chủ động các chất, quá trình vận động sinh trưởng, quá trình quang sinh học,...Cụ thể là một phân tử glucozo khi hô hấp hiếu khí sẽ giải phóng 36 ATP, tức là cơ thể thực vật đã thu được gần 50% năng lượng trong một phân tử glucozo [674 kcal/M].
- Trong quá trình hô hấp có giải phóng ra dạng năng lượng nhiệt, năng lượng nhiệt sẽ giúp cơ thể thực vật duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cơ thể thực vật
- Trong quá trình hô hấp nhiều sản phẩm trung gian được tạo thành và các sản phẩm trung gian này lại là nguyên liệu của các quá trình tổng hợp nhiều loại chất khác cho cơ thể thực vật.
Như vậy, hô hấp được xem là quá trình tổng hợp cả về mặt năng lượng lẫn mặt vật chất. Chúng ta sẽ tìm hiểu cụ thể các con đường cũng như cơ chế hô hấp ở thực vật ở các bài tiếp theo.
Tóm lại: Nội dung hô hấp ở thực vật trong chương trình sinh học 11, thực chất là nghiên cứu về quá trình hô hấp tế bào thực vật. hay nói cách khác là nghiên cứu về hô hấp nội bào đối với thực vật.
Nhãn
Hô hấp Sinh lí thực vật Thực vậtLabels: Hô hấp Sinh lí thực vật Thực vật
Tính số nhiễm sắc thể, số crômatit và số tâm động qua các kì của nguyên phân và giảm phân
Loài ong mật có bộ NST lưỡng bội 2n=32. Hợp tử của loài trải qua nguyên phân. Hãy cho biết có bao nhiêu NST, crômatit, tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì của quá trình nguyên phân? Để giải bài tập sinh học trên trước hết các bạn cần nhớ một số vấn đề sau: NST nhân đôi ở kì trung gian [pha S] trở thành NST kép, tồn tài trong tế bào đến cuối kì giữa. Vào kì sau, NST kép bị chẻ dọc tại tâm động, tách thành 2 NST đơn, phân li đồng đều về 2 cực tế bào. Crômatit chi tồn tại ở NST kép, mỗi NST kép có 2 crômatit. Mỗi NST dù ở thể đơn hay kép đều mang một tâm động. Vậy có bao nhiêu NST trong tế bào thì sẽ có bấy nhiêu tâm động. Do vậy, gọi 2n là bộ NST lưỡng bội của loài, số NST, số crômatit, số tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì quá trình nguyên phân như bảng sau: Kì trung gian Kì đầu Kì giữa Kì sau Kì cuối Số NST đơn 0 0 0 4n 2n Sô NST kép 2n 2n 2n 0 0 Số crômatit 4n 4n 4n 0 0 Số tâm động 2n 2n 2n 4n 2n T
53 nhận xét
...xem thêm »
Chu kỳ tế bào, quá trình nguyên phân và giảm phân
Trong chương trình sinh học lớp 10 thì nội dung về chu kỳ tế bào, nguyên phân và giảm phân các em cần học kỹ và làm bài tập liên quan. Đây là kiến thức hết sức quan trọng để có thể học tiếp những kiến thức liên quan ở lớp tiếp tiếp theo. Cơ chế nguyên phân Cơ chế giảm phân Kiến thức các em đọc ở sách giáo khoa sinh học lớp 10, ở phần này tác giả chỉ trích một số câu hỏi thường gặp trong nội dung chuyên đề chu kỳ tế bào, quá trình nguyên phân và giảm phân. Câu 1. Trình bày khái niệm và nêu những giai đoạn của chu kì tế bào? – Chu kì tế bào là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào liên tiếp. Một chu kì tế bào bao gồm kì trung gian và quá trình nguyên phân. Kì trung gian gồm ba pha theo thứ tự là G1 , S, G2, trong đó pha G1 là thời kì sinh trưởng chủ yếu của tế bào; pha S diễn ra sự nhân đôi của ADN và nhiễm sắc thể. Kết thúc pha S, tế bào sẽ chuyển sang pha G2, lúc này tế bào sẽ tổng hợp tất cả những gì còn lại cần cho quá trình phân bào. Nguyên phân diễn ra ngay sau pha G2
117 nhận xét
...xem thêm »
Tính số loại và tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con
Vận dụng toán xác suất để giải nhanh các bài tập sinh học phần quy luật phân li độc lập như: xác định số loại kiểu gen, kiểu hình ở đời con hay tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con trong các phép lai khi biết kiểu gen của bố mẹ mà không cần viết sơ đồ lai. Theo quy luật phân li độc lập ta hiểu rằng: một phép lai có n cặp tính trạng, thực chất là n phép lai một cặp tính trạng. Như vậy khi đề bài cho biết kiểu gen có bố mẹ và tuân theo quy luật phân li độc lập thì ta chỉ cần dung toán xác suất để xác định nhanh số loại cũng như tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con theo quy tắc sau: Tỉ lệ KG khi xét chung nhiều cặp gen bằng các tỉ lệ KG riêng rẽ của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Số KH khi xét chung nhiều cặp tính trạng bằng số KH riêng của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Ví dụ: Cho biết A - hạt vàng : a- hạt xanh; B- hạt trơn : b - hạt nhăn; D - thân cao : d- thân thấp. Tính trạng trội là trội hoàn toàn. Phép lai P: AabbDd x AaBbdd sẽ cho số loại và tỉ lệ kiểu g