Giải bài tập SBT Sinh học 10 Bài 17: Quang hợp

Tại sao trong quang hợp pha tối lại phụ thuộc vào pha sáng? Pha sáng và pha tối xảy ra ở đâu trong lục lạp? Tại sao lại xảy ra ở đó?

Phương pháp giải

- Sản phẩm của pha sáng tham gia vào quá trình quang hợp ở pha tối.

- Pha sáng xảy ra trên màng Tilacôit.

- Pha tối xảy ra trong chất nền lục lạp (Strôma).

Hướng dẫn giải

- Trong quang hợp pha tối phụ thuộc vào pha sáng vì trong pha tối xảy ra sự tổng hợp Glucôzơ cần có năng lượng từ ATP và NADPH do pha sáng cung cấp.

- Pha sáng xảy ra trên màng Tilacôit của lục lạp. Trên màng có chứa hệ sắc tố quang hợp, chuỗi chuyền electron và phức hệ ATP - sintetaza, do đó đã chuyển hoá quang năng thành năng lượng tích luỹ trong ATP và NADPH.

- Pha tối xảy ra trong chất nền lục lạp (Strôma) là nơi có chứa các Enzim và cơ chất của chu trình Canvin, do đó Glucôzơ được tổng hợp từ CO₂ với năng lượng từ ATP và NADPH do pha sáng cung cấp.

Giải thích tại sao lá cây có màu xanh lục? Màu xanh lục này có liên quan trực tiếp đến chức năng quang hợp của lá không?

Phương pháp giải

- Dựa vào khả năng hấp thụ ánh sáng của lá cây hay của lục lạp.

Hướng dẫn giải

- Lá cây có màu xanh lục vì trong 7 màu của ánh sáng nhìn thấy (từ 400 - 700 nm): Đỏ, vàng, da cam, lục, lam, chàm, tím, lá cây hấp thụ chủ yếu hai loại đỏ và chàm tím, để lại màu lục phản chiếu vào mắt, làm ta thấy lá có màu xanh lục.

- Màu xanh lục này không liên quan trực tiếp đến chức năng quang hợp của lá cây mà chính là màu đỏ và màu xanh tím mới liên quan trực tiếp đến chức nãng quang hợp của lá.

Trình bày vai trò của khí CO₂ trong quá trình quang hợp của cây xanh. Nếu CO₂ cạn kiệt thì có ảnh hưởng gì đến năng suất quang hợp?

Phương pháp giải

- CO₂ là nguyên liệu không thể thiếu trong quá trình quang hợp.

Hướng dẫn giải

 - CO₂ là nguyên liệu cơ bản của phản ứng tối trong quang hợp để tổng hợp chất hữu cơ, theo phương trình: \(C{O_2} + {H_2}O \to {C_6}{H_{12}}{O_6} + {O_2} + {H_2}O\)

- Trong giới hạn nhất định khi hàm lượng CO₂ tăng dẫn đến cường độ quang hợp cũng tăng lên cho tới khi đạt điểm bão hoà.

- Khi CO₂ cạn kiệt sẽ làm giảm sút năng suất quang hợp.

Trong tế bào có 2 bào quan thực hiện chức năng tổng hợp ATP.

a) Đó là bào quan nào?

b) Điều kiện hình thành ATP trong 2 bào quan đó.

c) Trình bày sự khác nhau trong quá trình tổng hợp và sử dụng ATP ở hai bào quan đó.

Phương pháp giải

- Ti thể và lục lạp có thể tạo ra năng lượng.

Hướng dẫn giải

a) Đó là ti thể và lục lạp.

b) ATP được tổng hợp trong điều kiện có sự chênh lệch nồng độ H+ giữa hai bên màng tilacôit và màng trong ti thể khi tiến hành hoạt động quang hợp hạy hô hấp. Ngoài ra, sự tổng hợp ATP trong lục lạp chỉ xảy ra trong điều kiện chiếu sáng.

c) Sự khác nhau:

Viết phương trình tổng quát của pha sáng trong quang hợp ở cây xanh. Cho biết vai trò các sản phẩm của pha sáng trong pha tối và mối liên quan của các sản phẩm đó giữa 2 pha trong quang hợp?

Phương pháp giải

- NLAS + H₂O + NADP+ + ADP + Pi Sắc tố quang hợp → NADPH + ATP + O₂

Hướng dẫn giải

- Phương trình tổng quát:

NLAS + H₂O + NADP+ + ADP + Pi Sắc tố quang hợp → NADPH + ATP + O₂

(NLAS: năng lượng ánh sáng)

- Vai trò các sản phẩm của pha sáng:

+ O₂: Cung cấp cho môi trường điều hoà thành phần khí quyển, duy trì sự sống. Pha tối không sử dụng O₂.

+ ATP: Nguồn năng lượng cho việc tổng hợp các chất hữu cơ trong pha tối.

+ NADPH: Tạo nên lực khử mạnh, cung cấp hiđrô để khử CO2 thành chất hữu cơ.

- Mối liên quan: Sản phẩm của pha sáng là nguyên liệu cho pha tối và ngược lại.

Hãy viết phương trình tổng quát của quá trình quang hợp. Từ đó cho biết quang hợp có phải là quá trình ôxi hoá khử không? Tại sao? Chất nào là chất ôxi hoá? Chất nào là chất khử?

Phương pháp giải

- Phương trình tổng quát của quang hợp là: \(C{O_2} + {H_2}O \to \left[ {C{H_2}O} \right] + {O_2}\)

Hướng dẫn giải

- Quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp chất hữu cơ từ các nguyên liệu vô cơ.

- Phương trình tổng quát của quang hợp là: \(C{O_2} + {H_2}O \to \left[ {C{H_2}O} \right] + {O_2}\)

- Quang hợp là 1 quá trình oxi hóa – khử, trong đó H₂O bị oxi hóa còn CO₂ bị khử.

Thế nào là sắc tố quang hợp? Mỗi sinh vật quang hợp có nhiều loại sắc tố quang hợp khác nhau mà không phải chỉ có một loại duy nhất thì có lợi gì?

Phương pháp giải

- Trong thực vật và tọa thường thấy có 3 loại sắc tố: chlorophyll ( diệp lục), carotenoit ( sắc tố vàng cam hay tím đỏ) và phico bilin ở thực vật bậc thấp.

Hướng dẫn giải

- Sắc tố quang hợp là các sắc tố hấp thụ năng lượng ánh sáng cần thiết cho quang hợp.

- Mỗi sinh vật quang hợp thường có nhiều loại sắc tố khác nhau tại vì mỗi loại sắc tố chỉ làm được một nhiệm vụ nhất định. Mà sự sống của cơ thể sống đòi hỏi khá nhiều các yếu tố từ sắc tố như: quang hợp, bảo vệ... Nhất là trong quá trình quang hợp thì có rất nhiều công đoạn, mà mỗi công đoạn thì lại cần một loại sắc tố đàm nhiệm công việc chính, ngay cả trong việc hấp thụ ánh sáng để quang hợp thì mỗi loại sắc tố cũng chỉ hấp thụ được một loại bước sóng nhất định. Chính vì vậy trong cơ thể quang hợp có nhiều sắc tố khác nhau để thực hiện các chức năng đó!

- Ví dụ: clorophin (sắc tố xanh) chỉ hấp thụ bước sóng từ 400 - 700 nm mà thôi, hay nhóm sắc tố vàng lại chia thành 2 loại khác là caroten và xantophin. Trong đó caroten (gồm α, β, δ) hấp thụ ánh sáng có bước sóng 450-gần 500nm, xatophin thì tham gia vào quá trình phân li nước và thải oxi...

Trình bày mối liên quan giữa hai pha của quang hợp.

Phương pháp giải

- Sản phẩm của pha sáng là nguyên liệu của pha tối và ngược lại.

Hướng dẫn giải

- Quá trình quang hợp thường được chia thành 2 pha là pha sáng và pha tối.

+ Pha sáng chỉ có thể diễn ra khi có ánh sáng, còn pha tối có thể diễn ra cả khi có ánh sáng và cả trong tối. Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được biến đổi thành năng lượng trong các phân tử ATP và NADPH.

+ Trong pha tối, nhờ ATP và NADPH được tạo ra trong pha sáng, CO₂ sẽ được biến đổi thành cacbohiđrat. Pha sáng diễn ra ở màng tilacôit còn pha tối diễn ra trong chất nền của lục lạp.

+ Quá trình sử dụng ATP và NADPH trong pha tối sẽ tạo ra ADP và NADPH. Các phân tử ADP và NADP⁺ này sẽ được tái sử dụng trong pha sáng để tổng hợp ATP và NADPH.

Ôxi được sinh ra trong quang hợp nhờ quá trình nào? Từ nơi được tạo ra ôxi phải đi qua mấy lớp màng để ra khỏi tế bào?

Phương pháp giải

- Ôxi được tạo ra từ quá trình quang phân li nước.

Hướng dẫn giải

- Nhờ quá trình quang phân li nước và nó phải đi qua 4 màng mới ra khỏi tế bào. Các màng đó là: Màng tilacôit, màng trong, màng ngoài lục lạp, màng sinh chất.

Mô tả pha tối của quang hợp. Tại sao gọi pha tối của quang hợp là chu trình cố định CO₂?

Phương pháp giải

- Pha tối khử CO₂ thành cacbonhidrat.

Hướng dẫn giải

- Trong pha tối, CO₂ sẽ bị khử thành cacbohiđrat. Quá trình này còn được gọi là quá trình cố định CO₂ vì nhờ quá trình này, các phân tử CO₂ tự do được “cố định” lại trong các phân tử cacbohiđrat.

- Hiện nay, người ta đã biết một vài con đường cố định CO₂ khác nhau. Tuy nhiên, trong các con đường đó, chu trình C­3 là con đường phổ biến nhất. Chu trình C3 còn có một tên gọi khác là chu trình Canvin. Chu trình này gồm nhiều phản ứng hóa học kế tiếp nhau được xúc tác bởi các enzim khác nhau.

+ Chu trình C3 sử dụng ATP và NADPH đến từ pha sáng để biến đổi CO₂ của khí quyển thành cacbohiđrat.

+ Chất kết hợp với CO₂, đầu tiên là một phân tử hữu cơ có 5 cacbon là ribulôzôđiphôtphat (RiDP). Sản phẩm ổn định đầu tiên của chu trình là hợp chất có 3 cacbon. Đây chính là lí do dẫn đến cái tên C3 của chu trình. Hợp chất này được biến đổi thành Anđêhit phôtphoglixêric (AlPG). Một phần AlPG sẽ được sử dụng để tái tạo RiDP. Phần còn lại biến đổi thành tinh bột và saccarôzơ. Thông qua các con đường chuyển hoá vật chất khác nhau, từ cacbohiđrat tạo ra trong quang hợp sẽ hình thành nhiều loại hợp chất hữu cơ khác.

Các sinh vật có khả năng quang hợp nằm ở mắt xích nào của chuỗi thức ăn?

A. Sinh vật sản xuất.

B. Sinh vật tiêu thụ bậc I.

C. Sinh vật phân giải.

D. Cả A, B, C đều đúng.

Phương pháp giải

- Các sinh vật có khả năng quang hợp nằm ở nhóm Sinh vật sản xuất.

Hướng dẫn giải

• Chọn A.

Tại sao trong lá cây diệp lục không bị phân hủy?

A. Diệp lục có khả năng di chuyển và có sắc tố phụ bảo vệ.

B. Diệp lục có khả năng phản xạ lại tia sáng mạnh.

C. Diệp lục có khả năng thay đổi cấu trúc phù hợp.

D. Tất cả các ý trên đều đúng.

Phương pháp giải

- Diệp lục có khả năng di chuyển và có sắc tố phụ bảo vệ nên nó không bị phân hủy trong lá cây.

Hướng dẫn giải

• Chọn A.

Trong quang hợp CO₂ được sử dụng ở đâu và ở pha nào?

A. Ở grana, pha sáng.

B. Ở stroma, pha sáng.

C. Ở grana, pha tối.

D. Ở stroma, pha tối.

Phương pháp giải

- Trong quang hợp CO₂ được sử dụng ở stroma, pha tối.

Hướng dẫn giải

• Chọn D.

Nguyên liệu của pha sáng là:

A. H₂O, năng lượng ánh sáng.

B. CO₂, H₂O.

C. CO₂ năng lượng ánh sáng.

D. Năng lượng ánh sáng, H₂O, CO₂.

Phương pháp giải

- Nguyên liệu của pha sáng là: H₂O, năng lượng ánh sáng.

Hướng dẫn giải

• Chọn A.

Sản phẩm của pha sáng quang hợp là:

A. NADP, FADH₂ O₂.

B. NADPH, ATP, O₂.

C. NADPH₂, FADH₂.

D. NADH₂, FADH₂.

Phương pháp giải

Sản phẩm của pha sáng quang hợp là: NADPH, ATP, O₂.

Hướng dẫn giải

• Chọn B.

Sản phẩm của pha tối quang hợp là:

A. Cacbohiđrat.

B. CO₂, cacbohiđrat.

C. O₂, H₂O, cacbohiđrat.

D. H₂O, cacbohiđrat.

Phương pháp giải

- Sản phẩm của pha tối quang hợp là: Cacbohiđrat.

Hướng dẫn giải

• Chọn A.

Trong quang hợp, cây giải phóng ôxi vào không khí. Hãy cho biết ôxi được giải phóng từ phân tử nào sau đây:

A. H₂O.

B. ATP.

C. CO₂.

D. C₆H₁₂O₆.

Phương pháp giải

- Ôxi được giải phóng từ phân tử H₂O.

Hướng dẫn giải

• Chọn A.

Chất nhận êlectron cuối cùng của chuỗi chuyền êlectron trong sự Phôtphorin hoá ôxi hoá là

A. Ôxi.

B. Piruvat.

C. Nước.

D. ADP.

Phương pháp giải

- Chất nhận êlectron cuối cùng của chuỗi chuyền êlectron trong sự Phôtphorin hoá ôxi hoá là Ôxi.

Hướng dẫn giải

• Chọn A.

Quang hợp là

A. quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để biến đổi chất vô cơ thành chất hữu cơ.

B. quá trình sử dụng năng lượng hoá học để biến đổi CO₂ thành cacbohiđrat.

C. quá trình hấp thụ năng lượng mặt trời nhờ hoạt động của các sắc tố quang hợp.

D. quá trình đổng hoá, tổng hợp các chất hữu cơ của cơ thể thực vật.

Phương pháp giải

- Xem khái niệm quang hợp.

Hướng dẫn giải

- Quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để biến đổi chất vô cơ thành chất hữu cơ.

• Chọn A.

Nếu pha tối của quang hợp bị ức chế thì pha sáng cũng bị ảnh hưởng vì pha sáng cần phải lấy từ pha tối chất nào sau đây?

A. O₂.

B. ADP và NADP⁺.

C. ADN và NAD⁺.

D. Glucôzơ.

Phương pháp giải

- Vì pha sáng cần phải lấy từ pha tối ADP và NADP⁺.

Hướng dẫn giải

• Chọn B.