Giáo án Sinh học Lớp 10 nâng cao - Tiết 1, Bài 1: Trao đổi nước ở thực vật

Tiết:1 CHƯƠNG I: CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT Bài 1: TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU 1. Kiến thức: - Học sinh phải giải thích được đặc điểm phát triển, cấu tạo cuả hệ rễ thích nghi với chức năng hút nước và muối khoáng. - Học sinh phải mô tả được cơ chế hút ở rễ và vận chuyển nước ở thân. - Giải thích được các con đường vận chuyển nước từ lông hút vào mạch gỗ cuả rễ, từ mạch gỗ cuả rễ lên mạch gỗ cuả thân và lên mạch gỗ cuả lá. - Học sinh giải thích được một số hiện tượng trong thực tế liên quan đến quá trình hút nước. 2. Kỹ năng: - Phát triển năng lực quan sát, phân tích, so sánh, khái quát hoá. - Rèn luyện kỷ năng thực hành, kỹ năng làm việc độc lập với SGK. 3. Thái độ: Hình thành thái độ yêu thích thiên nhiên, quan tâm đến các hiện tượng cuả sinh giới. II. ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC - Tranh vẽ hình từ 1.1 đến 1.5 SGK - Phương pháp: Sau khi gợi ý HS trao đổi về vai trò cuả nước đối với đời sống thực vật và khái quát về quá trình trao đổi nước ở một cây cụ thể. GV sử dụng hình ở SGK để tổ chức hoạt động cho HS, nếu có điểu kiện thì hướng dẫn cho HS làm 2 thí nghiệm về rỉ nhựa và ứ giọt từ đó tìm hiểu đầy đủ về áp suất rễ. III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: Bài mới: Hoạt động cuả thầy Hoạt động cuả trò Nội dung cơ bản - Hãy trình bày vai trò chung cuả nước đối với thực vật? - Trao đổi nước ở thực vật bao gồm những quá trình nào? - Trong cây có những dạng nước chính nào? Vai trò? - Vai trò cuả trao đổi nước là gì? GV nói thêm các dạng nước trong đất: - Nước tự do: nước trọng lực (cây hút dễ dàng nhưng cũng dễ rút xuống các tầng sâu cuả đất) và nước mao dẫn (cây dễ sử dụng nhất) - Nước liên kết: nước ngậm (bám trên bề mặt keo, cây không hấp thụ được) và nước màng (khá linh động, cây hấp thụ được nhưng khó khăn) - Trình bày VD về vai tyrò cuả nước đối với thực vật? - Trao đổi nước ở TV bao gồm 3 quá trình: Hấp thụ nước ở rễ, vận chuyển nước ở thân và thoát hơi nước ở lá. - Các quá trình này có mối quan hệ khăng khít với nhau tạo nên trạng thái cân bằng nước cần thiết cho sự sống cuả TV. - HS nghiên cứu SGK và trả lời. 1. Các dạng nước trong cây và vai trò cuả nó - Trong cây có 2 dạng nước chính: nước tự do và nước liên kết. - Nước tự do: chứa trong các thành phần cuả tế bào, trong các khoảng gian bào, trong các mạch dẫn không bị hút bởi các phân tử tích điện hay dạng liên kết hoá học. Vai trò: làm dung môi, làm giảm nhiệt độ cuả cơ thể khi thoát hơi nước, tham gia một số quá trình trao đổi chất, đảm bảo độ nhớt cuả chất NS, giúp quá trình TĐC diễn ra bình thường trong cơ thể. - Nước liên kết: liên kết với các phần tử khác trong tế bào. Mất các đặc tính lí, hoá , sinh học cuả nước. Vai trò: đảm bảo độ bền vững cuả hệ thống keo trong chất nguyên sinh cuả tế bào. 2. Nhu cầu nước đối với thực vật Cây cần một lượng nước rất lớn trong suốt đời sống cuả nó. VD: Một cây ngô tiêu thụ 200kg nước, một hécta ngô trong suốt thời kỳ sinh trưởng đã cần tới 8000 tấn nước. Để tổng hợp 1g chất khô, các cây khác nhau cần từ 200g đến 600g nước. - Cơ quan hút nước cuả cây là gì? - Quan sát hình 1.1 và 1.2 - Trình bày các đặc điểm cuả lông hút liên quan đến quá trình hấp thụ nước cuả rễ? - Nêu các dạng nước trong đất và cây hấp thụ dạng nước nào? - Dựa vào hình 1.2 hãy cho biết có bao nhiêu con đường hấp thụ nước từ đất vào mạch gỗ? - GV thêm: gồm: + Gđ nước từ đất vào lông hút. + Gđ nước từ lông hút vào mạch gỗ (xilem) cuả rễ. (Tế bào lông hút àtế bào nhu mô vỏ ànội bì à mâch gỗ) + Gđ nước bị đẩy từ mạch gỗ cuả rễ lên mạch gỗ cuả thân. - Nước bị đẩy từ rễ lên thân do một lực đẩy gọi là áp suất rễ thể hiện ở hiện tượng nào? - Tại sao nói hiện tượng ứ giọt chỉ xảy ra ở những cây bụi thấp và ở những cây thân thảo? - Thực vật thuỷ sinh: hấp thụ nước từ môi trường xung quanh bề mặt các tế bào biểu bì cuả cây. - Thực vật trên cạn: hấp thụ nước dạng lỏng từ đất qua bề mặt tế bào biểu bì cuả rễ. - Để hấp thụ nước, tế bào lông hút có đặc điểm cấu tạo và sinh lý phù hợp với chức năng nhận nước từ đất: + Thành tế bào mỏng, không thấm cutin (không có lớp mcutin). + Chỉ có một không bào trung tâm lớn. + Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp cuả rễ mạnh. - Nước tự do (nước mao dẫn, nước ngầm) - Nước liên kết (nước ngậm trên bề mặt keo đất và nước tẩm trong keo đất) à Cây hấp thụ được dạng nước tự do và một phần dạng nước liên kết (nước liên kết không chặt và ở thể lỏng). - HS nghiên cứu và trả lời. Cơ chế thẩm thấu: nước đi từ nới có áp suất thẩm thấu thấp đến nơi có áp suất thẩm thấu cao (từ thế nước cao đến thế nước thấp). + Hiện tượng rỉ nhựa. + Hiện tượng ứ giọt. - Vì những cây này thường thấp, dễ bị tình trạng bảo hoà hơi nước và áp suất rễ đủ mạnh để đẩy nước từ rễ lên lá cây gây ra hiện tượng ứ giọt. 1. Đặc điểm cuả bộ rễ liên quan đến quá trình hấp thụ nước - Cơ quan hút nước cuả cây là rễ. - Bộ rễ do nhiều loại rễ tạo thành, trên mỗi mm2 bề mặt rễ lại có tới hàng trăm lông hút (hình thành từ tế bào biểu bì rễ) - Các dạng nước tự do và dạng nước liên kết không chặt có trong đất được lông hút hấp thụ một cách dễ dàng nhờ sự chênh lệch về áp suất thầm thấu. 2. Con đường hấp thụ nước ở rễ Hai con đường: - Con đường qua thành tế bào – gian bào. - Con đường qua chất nguyên sinh – không bào. 3. Cơ chế dòng nước một chiều từ đất vào rễ lên thân - Nước từ đất vào lông hút rồi vào mạch gỗ cuả rễ theo cơ chế thẩm thấu. - Nước bị đẩy từ rễ lên thân do một lực đẩy gọi là áp suất rễ. Hiện tượng rỉ nhựa và hiện tượng ứ giọt. - Đọc SGK mục III.1 và cho biết đặc điểm cuả con đường vận chuyển nước ở thân? - Mạch rây: là cột các tế bào hình trụ nối đầu cuối với nhau, vách cuối cuả các tế bào này bị thủng thành các lỗ rộng tạo nên phiến rây. - Mạch gỗ: các tế bào nối đầu cuối với nhau, các yếu tố mạch mất đi hoàn toàn và biến thành một ống liên tục. - Quan điểm hiện nay vẫn cho rằng có 2 con đường dẫn truyền: + Nước, muối khoáng từ rễ lên lá theo mạch gỗ (xilem). + Các chất hữu cơ từ lá xuống rễ theo mạch rây (phlôem). 1. Đặc điểm cuả con đường vận chuyển nước ở thân - Nước và các chất khoáng hoà tan trong nước được vận chuyển theo một chiều từ rễ lên lá. - Chiều cuả cột nước phụ thuộc vào chiều dài cuả thân cây. 2. Con đường vận chuyển nước ở thân - Nước được vận chuyển ở thân chủ yếu bằng con đường qua mạch gỗ từ rễ lên lá. - Tuy nhiên, nước cũng có thể vận chuyển theo chiều từ trên xuống ở mạch rây hoặc vận chuyển từ mạch gỗ sang mạch rây hoặc ngược lại. 3. Cơ chế đảm bảo sự vận chuyển nước trong thân - Lực hút cuả lá (do quá trình thoát hơi nước) - Lực đẩy cuả rễ (do quá trình hấp thụ nước) - Lực trung gian (lực liên kết giữa các phân tử nước và lực bám giữa các phân tử nước với thành mạch dẫn tạo thành dòng nước liên tục). D) Củng cố N5- Yêu cầu học sinh nêu cơ chế hấp thụ thụ động và chủ động. N5- đặc điểm của hệ rễ thích nghi với chức năng hấp thụ Trắc nghiệm: Câu 1: cây sống thủy sinh hấp thụ nước của môi trường bằng cấu trúc nào của nó? Lông hút của rễ chính Miền sinh trưởng của rễ Qua bề mặt các TB biểu bì của cây Lông hút của các rễ bên Câu 2: Nước từ đất vào tb lông hút của rễ theo cơ chế nào sau đây? Cơ chế tích cực, đòi hỏi có sự cung cấp năng lượng Di chuyển từ môi trường ưu trương sang mt nhược trương Di chuyển nơi có áp suất thẩm thấu cao sang nơi có áp suất thẩm thấu thấp Cơ chế bị động không cần cung cấp năng lượng Câu 3: Lông hút của rễ phát triển từ lọai tb nào sau đây? Tb biểu bì Tb vỏ ở rễ Tb mạch gỗ ở rễ Tb nội bì Câu 4: Đặc điểm nào sau đây không đúng khi nói về tb lông hút của rễ? thành tb mỏng tb không có thấm cutin nằm sau (trong) lớp tb biểu bì của rễ có ASTT cao hơn ASTT trong đất Câu 5: Động lực tạo nên sự vận chuyển nước và ion ở đầu dưới của mạch gỗ của thân là: AS của rễ Sự thóat hơi nước của lá Sự trương nước của các tb khí khổng Họat động hô hấp mạnh của rễ Câu 6: Nước vận chuyển một chiều từ lông hút vào mạch gỗ của rễ là do: Thế nước giảm dần từ lông hút đến mạch gỗ của rễ Thế nước tăng dần từ lông hút đến mạch gỗ của rễ Sự chênh lệch về sức hút theo hướng giảm dần từ ngòai vào trong Sự chênh lệch về thế nước và sức hú nước Câu 7: Hai con đường vận chuyển nước từ lông hút vào mạch gỗ của rễ là: Con đường qua gian bào và con đường qua các tb Con đường qua gian bào và con đường qua các tbc của các tb Con đường qua các chất nguyên sinh và con đường thành tb Con đường qua gian bào và qua không bào Câu 8: Các ion khoáng được cây hấp thụ vào rễ theo cơ chế nào a. Cơ chế chủ động b. cơ chế bị động c. cơ chế chủ động có cung cấp năng lượng d. cơ chế bị động và chủ động cần có cung cấp năng lượng E.) Dặn dò: Trả lời câu hỏi cuối bài vào vở. - Đọc SGK bài tiếp theo. F) Bổ sung bài giảng: