Chuyển hóa vật chất và năng lượng là một trong những nội dung quan trọng trong chương trình Sinh học THPT. Vì vậy để đạt điểm cao trong kỳ thi THPT Quốc Gia môn Sinh học các bạn học sinh cần nắm chắc công thức và ôn luyện kỹ càng các dạng bài tập chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật. Trong bài viết dưới đây, BTEC FPT đã tổng hợp lại kiến thức trọng tâm và “bí kíp” ôn tập hiệu quả chuyên đề này để chia sẻ đến các bạn học sinh.
Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật là quá trình thực vật lấy vào các chất dinh dưỡng và năng lượng từ môi trường, sau đó biến đổi chúng thành các chất hữu cơ cần thiết cho cơ thể và giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.
Quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật thường bao gồm các bước sau:
- Hấp thụ và hô hấp
- Quang hợp
- Duy trì và sử dụng năng lượng
- Tạo ra và lưu trữ dự trữ
Lý thuyết về chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật
I. Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ
Cơ quan thực hiện:
- Rễ là cơ quan chuyên hóa hấp thụ nước và muối khoáng.
- Miền lông hút là khu vực chính thực hiện chức năng này.
Con đường vận chuyển:
- Nước và muối khoáng di chuyển từ đất vào mạch gỗ của rễ theo 2 con đường:
- Con đường gian bào: qua các khoảng gian giữa các tế bào.
- Con đường tế bào chất: qua tế bào chất của các tế bào.
Cơ chế hấp thụ:
Hấp thụ nước: Nước di chuyển theo cơ chế thẩm thấu từ môi trường đất có nồng độ dung dịch thấp vào tế bào lông hút có nồng độ dung dịch cao.
Hấp thụ muối khoáng:
- Ion khoáng di chuyển theo 2 con đường: thụ động và chủ động.
- Hấp thụ thụ động: ion khoáng di chuyển theo nồng độ từ cao đến thấp.
- Hấp thụ chủ động: ion khoáng được vận chuyển ngược gradien nồng độ bằng năng lượng ATP.
Các yếu tố ảnh hưởng:
- Nước: Nhiệt độ, Độ pH, Nồng độ dung dịch đất, Oxi.
- Muối khoáng: Nồng độ ion khoáng trong đất, tỷ lệ các ion khoáng, pH của đất.
Vai trò: Nước và muối khoáng đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh lý của cây như: quang hợp, hô hấp, tổng hợp protein, sinh trưởng và phát triển.
II. Vận chuyển các chất trong cây
- Dòng mạch gỗ
Vận chuyển nước và ion khoáng từ rễ lên lá.
Cấu tạo: mạch gỗ gồm các tế bào chết (quản bào và mạch ống) có vách dày, hóa gỗ.
Thành phần: chủ yếu là nước và ion khoáng.
Động lực:
- Lực đẩy của rễ: do quá trình hấp thụ nước và hoạt động trao đổi chất.
- Lực hút của lá: do sự thoát hơi nước.
- Lực liên kết giữa các phân tử nước.
- Dòng mạch rây
Vận chuyển các chất hữu cơ (glucose, axit amin...) từ lá xuống các bộ phận khác của cây.
Cấu tạo: mạch rây gồm các tế bào sống (tế bào rây) có vách mỏng, không bào quan.
Thành phần: chủ yếu là các chất hữu cơ.
Động lực:
- Áp suất rễ: do quá trình tổng hợp các chất hữu cơ ở lá.
- Các chất hữu cơ di chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp.
- Vai trò
- Cung cấp nước, ion khoáng và các chất hữu cơ cho mọi tế bào trong cây.
- Duy trì hoạt động sống của cây.
III. Vai trò của các nguyên tố khoáng sinh học
Khái niệm: Nguyên tố khoáng sinh học là những nguyên tố hóa học có trong cơ thể sinh vật.
Vai trò:
- Cấu tạo nên các đại phân tử sinh học (protein, axit nucleic, lipit,...).
- Tham gia vào các quá trình trao đổi chất.
- Duy trì độ pH.
- Tăng cường sức đề kháng.
Phân loại:
Dựa vào hàm lượng:
- Nguyên tố đa lượng: N, P, K, Ca, Mg, S.
- Nguyên tố vi lượng: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo,...
Dựa vào chức năng:
- Nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu: tham gia trực tiếp vào cấu trúc và hoạt động sống của sinh vật.
- Nguyên tố kích thích sinh trưởng: không tham gia trực tiếp vào cấu trúc và hoạt động sống nhưng có tác dụng kích thích sinh trưởng.
Sơ đồ chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật
Kinh nghiệm làm bài tập chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật
1. Nắm chắc lý thuyết cơ bản
Chuyển hóa vật chất và năng lượng gồm nhiều khái niệm, tính chất quan trọng. Vì vậy để dành trọn điểm trong chuyên đề này các bạn học sinh cần “thuộc nằm lòng” lý thuyết chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật. Để ghi nhớ kiến thức nhanh chóng, hiệu quả các bạn học sinh có thể tự hệ thống lại kiến thức bằng sơ đồ tư duy cá nhân sau mỗi bài học.
Đối với mỗi phần kiến thức các bạn nên tự lấy ví dụ hoặc tham khảo các ví dụ có sẵn trên internet để dễ hiểu và nhớ sâu hơn.
2. Luyện tập thường xuyên
Các bạn học sinh nên làm nhiều dạng bài tập khác nhau, bao gồm cả bài tập trắc nghiệm và bài tập tự luận theo mức độ từ dễ đến khó. Việc luyện tập thường xuyên giúp các bạn làm quen với các dạng câu hỏi và phương pháp giải, từ đó nâng cao kỹ năng và điểm số.
Bên cạnh đó, các bạn học sinh cần chú ý chọn những nguồn tài liệu tham khảo uy tín, bám sát đề thi THPT Quốc Gia. Có rất nhiều nguồn tài liệu uy tín các bạn có thể tham khảo để luyện giải bài tập như sách giáo khoa, sách bài tập và các loại sách tham khảo được xuất bản bởi Bộ giáo dục và đào tạo, Đại học Quốc Gia Hà Nội,…
Hy vọng với những kinh nghiệm mà chúng mình đã chia sẻ trên đây sẽ giúp các bạn học sinh có quá trình học tập và ôn thi hiệu quả. BTEC FPT chúc bạn thành công trên con đường học tập.
Sự chuyển hóa vật chất và năng lượng là gì?
Chuyển hóa vật chất là tập hợp tất cả các phản ứng hóa học xảy ra bên trong tế bào làm chuyển đổi chất này thành chất khác. Chuyển hóa năng lượng là sự chuyển đổi của năng lượng từ dạng này sang dạng khác, tuân theo quy luật nhiệt động học.
Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng giúp gì cho sinh vật?
Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng có vai trò đảm bảo cho sinh vật tồn tại; sinh trưởng, phát triển, cảm ứng, vận động và sinh sản. Hay nói cách khác, không có cơ thể sống nào tồn tại được mà không có sự trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng với môi trường.
Tại sao quá trình trao đổi chất luôn đi kèm với chuyển hóa năng lượng?
- Quá trình chuyển hóa vật chất luôn đi kèm với sự chuyển đổi năng lượng là bởi vì: + Trong tế bào, năng lượng được tích lũy chủ yếu trong các liên kết hóa học của các chất (vật chất). Khi năng lượng thay đổi thì thành phần cấu trúc của vật chất cũng thay đổi và ngược lại.
Chuyển hóa năng lượng ở thực vật là gì?
- Hô hấp ở thực vật là quá trình chuyển đổi năng lượng trong tế bào sống, ở đó các phân tử cacbohidrat bị chuyển hóa thành CO2 và H2O, đồng thời tạo ra năng lượng, một phần trong số năng lượng đó được tích lũy dưới dạng ATP.