Đề cương Sinh học Lớp 11 - Chuyên đề 02 Nguyên tố khoáng, dinh dưỡng Nitơ ở thực vật

Chuyên đề 02: NGUYÊN TỐ KHOÁNG, DINH DƯỠNG NITƠ Ở THỰC VẬT

A. KIẾN THỨC CẦN NẮM

I. Trao đổi khoáng ở thực vật

1. Sự hấp thụ các nguyên tố khoáng: Các nguyên tố khoáng được hấp thụ vào cây dưới dạng ion qua hệ

thống rễ là chủ yếu. Có hai cách hấp thụ ion khoáng ở rễ: thụ động, chủ động.

1.1. Hấp thụ thụ động

- Các ion khoáng khuếch tán theo sự chênh lệch nồng độ từ cao đến thấp.

- Các ion khoáng hoà tan trong nước và vào rễ theo dòng nước.

- Các ion khoáng hút bám trên bề mặt các keo đất và trên bề mặt rễ. Trao đổi nhau khi có sự tiếp xúc giữa

rễ và dung dịch đất. Cách này gọi là hút bám trao đổi.

1.2. Hấp thụ chủ động

- Phần lớn các chất khoáng được hấp thụ vào cây theo cách chủ động thể hiện ở tính thấm chọn lọc của

màng sinh chất và các chất khoáng cần thiết cho cây đều được vận chuyển trái với qui luật khuếch tán.

- Vì cách hấp thụ này mang tính chọn lọc và ngược với gradien nồng độ nên cần thiết phải có năng lượng

ATP và chất mang.

II. Dinh dưỡng nitơ ở thực vật

1. Nguồn nitơ cho cây

Cây chủ yếu hấp thụ nitơ dưới hai dạng: Nitơ nitrat ( ) và nitơ amôn ( ) trong đất. 3 NO

4 NH

(I- vi khuẩn nốt sần trong rễ cây họ đậu (vi khuẩn cố định nitơ), II- vi khuẩn cố định nitơ, III- vi khuẩn

nitrat hóa, IV- vi khuẩn amon hóa, V- vi khuẩn phản nitrat)

- Trong các cơn giông có sấm sét và mưa một lượng nhỏ N2 trong không khí bị oxi hoá dưới điều kiện

nhiệt độ cao và áp suất cao thành dạng nitơ theo phản ứng: 3 NO

N2 + O2 → NO + O2 → NO2 + H2O → HNO3 → 3 H NO   

- Quá trình cố định ni tơ khí quyển:

2H 2H 2H 2 2 3 N N NH NH NH NH 2NH      

- Quá trình phân giải của các vi sinh vật trong đất

DeThi.edu.vn

+ Xác động vật, thực vật, vi sinh vật trong đất sau khi bị phân giải thành dạng protein sẽ bị một nhóm vi

sinh vật phân giải tiếp tục thành NH3.

+ Protein → Peptit → Axit amin → NH2 → NH3.

- Nguồn phân bón dưới dạng nitơ amôn và nitrat

2. Vai trò của nitơ đối với thực vật: Nitơ vừa có vai trò cấu trúc, vừa tham gia vào các quá trình trao đổi

chất và năng lượng. Nitơ có vai trò quyết định đến toàn bộ các quá trình sinh lí của cây trồng.

3. Quá trình cố định nitơ khí quyển

3.1. Các nhóm vi khuẩn có khả năng cố định nitơ khí quyển:

+ Vi khuẩn tự do: Azôtôbacter, Clostridium, Anabaena, Nostoc,...

+ Vi khuẩn cộng sinh: Rhizôbium, Anabaena azollae,...

3.2. Tóm tắt quá trình:

3.3. Điều kiện để quá trình cố định nitơ khí quyển có thể xảy ra:

+ Có các lực khử mạnh.

+ Được cung cấp năng lượng ATP.

+ Có sự tham gia của enzim nitrôgenaza.

+ Thực hiện trong điều kiện kị khí.

* Lực khử và năng lượng ATP do vi khuẩn có khả năng cố định nitơ tự tạo ra hoặc lấy ra từ quá trình

quang hợp, hô hấp, lên men của cơ thể cộng sinh.

4. Quá trình biến đổi nitơ trong cây

(Lưu ý giảm tải của BGD ở SGK: Quá trình đồng hoá NH3 trong mô thực vật / thuộc mục II trang 26

của bài 5)

4.1. Quá trình khử 3 NO

- Cây hút được từ đất cả hai dạng nitơ oxi hoá ( ) và nitơ khử ( ) nhưng cây chỉ có mới 3 NO

4 NH

4 NH

tham gia hình thành các axit amin nên phải có quá trình biến đổi dạng thành dạng trong mô 3 NO

4 NH

thực vật.

- Quá trình khử : nhờ có enzim khử reductaza 3 NO

3 2 4 NO NO NH     

+ 3 2 2 NO NAD(P)H H 2e NO NAD(P) H O           

+ 6 Feredoxin khử 2 NO 4 2 8H 6e NH 2H O       

4.2. Quá trình đồng hoá NH3 trong mô thực vật (giảm tải, chỉ sử dụng cho HSG)

a. Amin hoá trực tiếp: Quá trình hô hấp của cây tạo ra các axit (R-COOH) và nhờ quá trình trao đổi

nitơ các axit này có thêm gốc NH2 để hình thành các axit amin.

+ Axit piruvic Alanin + H2O 3 NH 2H   

DeThi.edu.vn