Lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 bài 23 CTST

- Quang hợp là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ nhờ năng lượng ánh sáng. Quá trình này diễn ra chủ yếu trong bào quan lục lạp (chứa chất diệp lục) của tế bào lá cây.

Hình 23.1. Sơ đồ mô tả quá trình quang hợp ở thực vật

- Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong quá trình quang hợp có mối quan hệ chặt chẽ và luôn diễn ra đồng thời với nhau.

+ Nước và khí carbon dioxide được chuyển đến lục lạp ở lá cây để tổng hợp thành chất hữu cơ (glucose hoặc tinh bột) và giải phóng khí oxygen.

+ Năng lượng từ ánh sáng mặt trời (quang năng) được chuyển hóa thành năng lượng hóa học (hoá năng) tích lũy trong các chất hữu cơ.

Hình 23.2. Mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong quang hợp

- Ở thực vật, tất cả các bộ phận có màu lục như lá cây, thân non và quả chưa chín đều có khả năng quang hợp, trong đó, lá cây là cơ quan quang hợp chủ yếu.

- Các đặc điểm về hình thái và cấu tạo giúp lá thực hiện chức năng quang hợp như:

+ Về hình thái:

• Lá thường có dạng bản dẹt, phiến lá rộng giúp thu nhận ánh sáng. Hệ thống gân lá làm nhiệm vụ dẫn nước cho quá trình quang hợp và dẫn các sản phẩm quang hợp đến các cơ quan khác.
• Ở các mẫu thân hoặc cành, lá thường xếp so le và mặt lá thường vuông góc với tia sáng mặt trời để thu nhận được nhiều ánh sáng nhất.

+ Về cấu tạo giải phẫu:

• Các tế bào thịt lá có chứa nhiều lục lạp. Lục lạp chứa chất diệp lục có khả năng hấp thụ và chuyển hoá năng lượng ánh sáng.
• Lớp biểu bì lá có các khí khổng giúp cho khí carbon dioxide, oxygen, hơi nước đi vào và đi ra khỏi lá một cách dễ dàng.

Hình 23.3. Các bộ phận của lá

Hình 23.4. Cấu tạo giải phẫu của lá

a. Ánh sáng

- Cường độ ánh sáng (mạnh hoặc yếu; thời gian chiếu sáng nhiều hoặc ít) có ảnh hưởng trực tiếp đến quang hợp: có thể làm quang hợp của cây tăng lên hay giảm đi.

- Nhu cầu về ánh sáng của các loài cây là khác nhau:

+ Những cây ưa sáng như phi lao, lúa, ngô, ... có nhu cầu chiếu sáng cao, cường độ ánh sáng mạnh; thường mọc nơi quang đãng hoặc có thân cao, tán lá phân bố ở tầng trên của tán rừng.

+ Những cây ưa bóng như lá lốt, dương xỉ, ... có nhu cầu chiếu sáng thấp; thường mọc dưới tán của cây khác hoặc các nơi có bóng râm.

b. Nước

- Vai trò của nước:

+ Nước vừa là nguyên liệu của quá trình quang hợp, vừa là yếu tố tham gia vào việc đóng, mở khí khổng để trao đổi khí.

+ Nước cần cho cây để bù lại sự mất nước do thoát hơi nước, làm cho mô không khô, lá không bị đốt nóng.

+ Nước còn có vai trò đối với sự dẫn truyền các sản phẩm được tổng hợp trong quá trình quang hợp từ lá đến các bộ phận khác.

- Khi lá cây no nước, quang hợp đạt hiệu quả cao.

- Khi thiếu nước từ 40 - 60%, quang hợp giảm mạnh và có thể dẫn tới ngừng quang hợp.

c. Carbon dioxide

- Nồng độ khí carbon dioxide trong không khí ảnh hưởng trực tiếp đến quang hợp:

+ Nồng độ khí carbon dioxide thấp nhất mà cây quang hợp được là 0,008 đến 0,01%. Ở nồng độ thấp hơn, quang hợp yếu và có thể ngừng trệ.

+ Nồng độ khí carbon dioxide tăng lên thì quang hợp tăng. Nếu nồng độ khí carbon dioxide tăng quá cao, cây sẽ có thể chết vì bị ngộ độc.

d. Nhiệt độ

- Nhiệt độ môi trường từ 25°C đến 35°C, quang hợp của cây diễn ra bình thường.

- Nhiệt độ quá cao (trên 40°C) hoặc quá thấp (dưới 0°C) thì quang hợp của hầu hết các cây sẽ bị giảm hoặc ngừng trệ (vì các lục lạp hoạt động kém hoặc bị phá huỷ).

Ý nghĩa thực tiễn của việc trồng và bảo vệ cây xanh: Quang hợp ở thực vật có nhiều vai trò đối với môi trường tự nhiên và đời sống của con người cũng như các sinh vật khác. Quang hợp tạo ra chất hữu cơ cung cấp cho các sinh vật khác, giúp cân bằng hàm lượng khí carbon dioxide và oxygen trong không khí, ... Chính vì vậy, việc trồng và bảo vệ cây xanh là hoạt động thiết thực, cần được tuyên truyền rộng rãi.

Bài tập 1: Quang hợp diễn ra chủ yếu ở cơ quan nào của cây, tại sao?

Hướng dẫn giải:

- Quang hợp diễn ra chủ yếu ở lá cây. Vì lá cây có hình thái, cấu tạo giải phẫu thích nghi với chức năng quang hợp.

- Các đặc điểm về cấu tạo và hình thái giúp lá thực hiện chức năng quang hợp như: phiến lá dẹt, rộng mạng lưới gân lá dày đặc lớp biểu bì có các khí khổng; các tế bào thịt lá chứa lục lạp;...

Bài tập 2: Giải thích các tình huống sau:

a) Hô hấp của sinh vật và nhiều hoạt động sống của con người đều thải ra khí carbon dioxide vào không khí, nhưng vì sao tỉ lệ chất khí này trong không khí luôn ở mức ổn định?

b) Năng lượng ánh sáng cho cây quang hợp có thể lấy từ nguồn nào?

Hướng dẫn giải:

a) Tỉ lệ chất khí carbon dioxide trong không khí luôn ở mức ổn định, do cây xanh khi quang hợp sẽ hấp thụ khí carbon dioxide nên hàm lượng khí này trong không khí được điều hòa và giữ ở mức ổn định.

b) Năng lượng ánh sáng cho cây quang hợp có thể lấy từ: năng lượng từ ánh sáng mặt trời, năng lượng từ ánh sáng đèn điện.

Bài tập 3: Vì sao nhiều loại cây trồng trong nhà vẫn sống bình thường dù không có ánh sáng mặt trời?

Hướng dẫn giải:

- Nhiều loại cây trồng trong nhà vẫn có thể sống bình thường dù không có ánh nắng mặt trời vì chúng thích nghi với việc quang hợp trong điều kiện ánh sáng mặt trời yếu thậm chí không có ánh sáng mặt trời. Những cây như vậy được gọi là những cây ưa ánh sáng yếu (cây ưa bóng).

- Ý nghĩa của việc trồng cây xanh trong phòng khách:

+ Cây xanh có khả năng hấp thụ một số khí độc và hấp thụ các bức xạ phát ra từ những thiết bị điện tử,… Đồng thời, nhờ quang hợp, cây xanh tạo ra oxygen. Do đó, trồng cây xanh trong nhà giúp tạo ra không khí trong lành, bảo vệ sức khỏe hô hấp cho mọi người.

+ Trồng cây xanh trong nhà còn giúp con người giảm bớt căng thẳng.

C. Trắc nghiệm KHTN 7 bài 23