Câu hỏi
Vai trò quan trọng nhất của hô hấp đối với cây trồng là gì?
A. Tăng khả năng chống chịu.
B. Miễn dịch cho cây.
C. Cung cấp năng lượng chống chịu.
D. Tạo ra các sản phẩm trung gian.
Đáp án: D.
Giải thích
Hô hấp ở thực vật là gì?
Hô hấp ở thực vật là quá trình chuyển đổi năng lượng của tế bào sống, trong đó các phân tử cacbohiđrat bị phân giải thành CO2 và H2O, đồng thời giải phóng năng lượng, một phần năng lượng đó được tích lũy trong ATP.
- Thực vật không có cơ quan hô hấp chuyên trách. Hô hấp diễn ra trong mọi cơ quan của cơ thể thực vật, đặc biệt là các cơ quan đang có các hoạt động sinh lí mạnh như hạt đang nảy mầm, hoa và quả đang sinh trưởng.
- Bào quan thực hiện chức năng hô hấp chính là ti thể.
Phương trình hô hấp tổng quát
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + năng lượng (nhiệt + ATP)
Bản chất, hô hấp là quá trình Oxy hóa – khử phức tạp trong đó diễn ra các phản ứng Oxy hóa – khử giải phóng điện tử và hydro từ nguyên liệu hô hấp chuyển thành O2 trong không khí và tạo thành H2O. Năng lượng được tạo ra trong các phản ứng oxy hóa - khử đó được cố định lại trong các liên kết giàu năng lượng.
Quá trình biến đổi cơ chất hô hấp: Hô hấp ở thực vật gồm 2 giai đoạn xảy ra liên tiếp nhau: giai đoạn tách H2 từ cơ chất và giai đoạn chuyển điện tử trên chuỗi truyền điện tử.
Vai trò của hô hấp với thực vật
Quá trình hô hấp là quá trình sinh lý trung tâm của thực vật, quá trình này đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình TĐC và chuyển hóa năng lượng:
- Năng lượng nhiệt được thải ra cần thiết để duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các phản ứng sinh hóa của cơ thể, giúp các hoạt động sống diễn ra bình thường.
- Năng lượng được tích luỹ trong ATP được dùng để: tham gia các phản ứng sinh hóa, vận chuyển vật chất trong cây, sinh trưởng, tổng hợp chất hữu cơ, sửa chữa những hư hại của tế bào …
- Tạo ra nhiều sản phẩm trung gian là nguyên liệu cho quá trình tổng hợp nhiều chất khác trong cơ thể.
Con đường hô hấp ở thực vật
1. Phân giải hiếu khí (đường phân và hô hấp hiếu khí)
- Xảy ra mạnh trong các mô, cơ quan đang hoạt động sinh lí mạnh như: hạt đang nawyr mầm, hoa đang nở,... khi có đủ oxi.
*Đường phân:
Diễn ra ở tế bào chất.
1 Glucozo → 2 Axit piruvic + 2ATP + 2NADH
* Hô hấp hiếu khí diễn ra trong chất nền của ti thể gồm 2 quá trình:
2 Axit piruvic → 6CO2 + 2ATP + 8NADH + 2FADH2
+ Chu trình Crep: diễn ra trong chất nền của ti thể, khi có oxi, axit piruvic từ tế bào chất vào ti thể, chuyển hoá theo chu trình Crep và bị oxi hoá hoàn toàn.
+ Chuỗi truyền electron: diễn ra ở màng trong ti thể, hidro tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyển đến chuỗi truyền electron đến oxi để tạo ra nước.
- Kết quả: Từ 1 phân tử glucozơ qua phân giải hiếu khí giải phóng ra 36 hoặc 38 ATP (tùy tài liệu) và nhiệt lượng.
2. Phân giải kị khí (đường phân và lên men)
- Xảy ra khi rễ bị ngập úng, hạt bị ngâm vào nước, hay cây ở trong điều kiện thiếu oxi.
- Diễn ra ở tế bào chất gồm 2 quá trình:
- Đường phân: Là quá trình phân giải Glucozo đến axit piruvic.
- Lên men: axit piruvic lên men tạo thành rượu etilic và CO2 hoặc tạo thành axit lactic.
- Kết quả: Từ 1 phân tử glucozo qua phân giải kị khí giải phóng 2 phân tử ATP.
Mối quan hệ giữa hô hấp với quang hợp và môi trường
1. Mối quan hệ giữa hô hấp và quang hợp
- Hô hấp và quang hợp là 2 quá trình phụ thuộc lẫn nhau.
- Sản phẩm của quang hợp (C6H12O6 + O2) là nguyên liệu của hô hấp và chất ôxi hóa trong hô hấp.
- Sản phẩm của hô hấp (CO2 + H2O) là nguyên liệu để tổng hợp nên C6H12O6 và giải phóng ôxi trong quang hợp.
2. Mối quan hệ giữa hô hấp và môi trường
a) Nước
- Cần cho hô hấp, mất nước làm giảm cường độ hô hấp.
- Đối với các cơ quan ở trạng thái ngủ (hạt), tăng lượng nước thì hô hấp tăng.
- Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước trong cơ thể.
b) Nhiệt độ
- Khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng đến giới hạn chịu đựng của cây.
- Sự phụ thuộc của hô hấp vào nhiệt độ tuân theo định luật Van-Hôp: Q10 = 2–3 (tăng nhiệt độ thêm 100C thì tốc độ phản ứng tăng lên gấp 2–3 lần).
- Nhiệt độ tối ưu cho hô hấp khoảng 30 - 350C.
c) Nồng độ O2
- Khi nồng độ O2 trong không khí giảm xuống dưới 10% thì hô hấp bị ảnh hưởng, khi giảm xuống 5% thì cây chuyển sang phân giải kị khí →
bất lợi cho cây trồng.
d) Nồng độ CO2
- CO2 là sản phẩm cuối cùng của hô hấp hiếu khí và lên men êtilic.
- Nồng độ CO2 trong môi trường cao hơn 40% làm hô hấp bị ức chế.