Giải SBT Sinh học 11 (Chân trời sáng tạo) Bài 4: Quang hợp ở thực vật

Bài 4.1 trang 13 SBT Sinh học 11: Phân tử O₂ giải phóng từ quang hợp có nguồn gốc từ

A. CO₂.

B. RuBP.

C. H₂O.

D. PGA.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Phân tử O₂ giải phóng từ quang hợp có nguồn gốc từ H₂O (quá trình quang phân li nước).

Bài 4.2 trang 13 SBT Sinh học 11: Chất hữu cơ được tạo ra từ quang hợp được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống thông qua quá trình hô hấp tế bào chiếm bao nhiêu phần trăm tổng sản phẩm được hình thành?

A. 20 %.

B. 30 %.

C. 40 %.

D. 50 %.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Khoảng 50 % chất hữu cơ được tạo ra từ quang hợp được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống thông qua quá trình hô hấp tế bào trong các ti thể của tế bào thực vật.

Bài 4.3 trang 13 SBT Sinh học 11: Quang hợp quyết định bao nhiêu phần trăm năng suất cây trồng?

A. 90 – 100 %.

B. 90 – 95 %.

C. 40 – 50 %.

D. 50 – 70 %.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Khi phân tích thành phần hoá học trong sản phẩm thu hoạch của cây trồng, người ta thấy rằng tổng tỉ lệ các nguyên tố C, H, O chiếm khoảng 90 – 95 % khối lượng chất khô; các nguyên tố còn lại chiếm khoảng 5 – 10 %. Điều này chứng tỏ quang hợp quyết định 90 – 95 % năng suất cây trồng.

Bài 4.4 trang 13 SBT Sinh học 11: Hệ sắc tố thực vật có thể hấp thụ ánh sáng ở những vùng nào trong phổ ánh sáng nhìn thấy?

A. Vàng cam.

B. Đỏ và xanh tím.

C. Đỏ và xanh lục.

D. Cam và tím.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Hệ sắc tố thực vật có thể hấp thụ ánh sáng chủ yếu ở những vùng ánh sáng đỏ và xanh tím. Trong đó, carotenoid hấp thụ ánh sáng chủ yếu ở vùng xanh tím, chlorophyll hấp thụ ánh sáng chủ yếu cả ở vùng xanh tím và đỏ.

Bài 4.5 trang 13 SBT Sinh học 11: Có bao nhiêu phát biểu sau đây là đúng khi nói về hệ sắc tố quang hợp ở thực vật?

(1) Hệ sắc tố quang hợp ở thực vật nằm trên màng thylakoid.

(2) Hệ sắc tố quang hợp gồm có chlorophyll (diệp lục) và carotenoid. Trong đó, carotenoid có vai trò chuyển hoá năng lượng.

(3) Có hai loại chlorophyll chủ yếu là chlorophyll a và chlorophyll b.

(4) Carotenoid là nhóm sắc tố chính gồm có carotene và xanthophyll.

(5) Chỉ có chlorophyll a ở trung tâm phản ứng mới có khả năng chuyển hoá năng lượng.

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các phát biểu đúng là: (1), (3), (5).

(2) Sai. Hệ sắc tố quang hợp của thực vật gồm có chlorophyll (diệp lục) và carotenoid. Trong đó, chỉ có chlorophyll a ở trung tâm phản ứng mới có khả năng chuyển hoá năng lượng, còn các loại chlorophyll khác và carotenoid có vai trò truyền năng lượng ánh sáng hấp thụ được cho chlorophyll a ở trung tâm.

(4) Sai. Carotenoid là nhóm sắc tố phụ gồm có carotene và xanthophyll.

Bài 4.6 trang 13 SBT Sinh học 11: Cho các phát biểu sau:

(1) Pha sáng của quang hợp là pha chuyển hoá năng lượng ánh sáng được chlorophyll hấp thụ thành năng lượng hoá học trong ATP và NADPH.

(2) Pha tối là quá trình khử CO₂ diễn ra ở thylakoid.

(3) Trong chu trình Calvin, chất nhận CO₂ đầu tiên là PGA.

(4) Trong chu trình C₄ sản phẩm ổn định đầu tiên là malic acid có bốn carbon.

(5) Phân tử G3P được tạo thành trong chu trình Calvin là chất khởi đầu để tổng hợp glucose.

Có bao nhiêu phát biểu sai khi nói về hai pha của quá trình quang hợp?

A. 2.

B. 3. 

C. 4.

D. 5.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các phát biểu đúng là: (1), (5).

(2) Sai. Pha tối là quá trình đồng hoá CO₂ diễn ra ở chất nền lục lạp.

(3) Sai. Trong chu trình Calvin, chất nhận CO₂ đầu tiên là RuBP, còn PGA là sản phẩm cố định CO₂ đầu tiên.

(4) Sai. Trong chu trình C₄, sản phẩm ổn định đầu tiên là OAA (4C).

Bài 4.7 trang 14 SBT Sinh học 11: Các sắc tố quang hợp hấp thụ và truyền năng lượng ánh sáng theo sơ đồ nào sau đây?

A. Carotenoid → Chlorophyll b → Chlorophyll a → Chlorophyll a ở trung tâm phản ứng.

B. Carotenoid → Chlorophyll a → Chlorophyll b → Chlorophyll a ở trung tâm phản ứng.

C. Carotenoid → Chlorophyll b → Chlorophyll a → Chlorophyll b ở trung tâm phản ứng.

D. Carotenoid → Chlorophyll a → Chlorophyll b → Chlorophyll b ở trung tâm phản ứng.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Các sắc tố quang hợp hấp thụ và truyền năng lượng ánh sáng theo sơ đồ: Carotenoid → Chlorophyll b → Chlorophyll a → Chlorophyll a ở trung tâm phản ứng.

Bài 4.8 trang 14 SBT Sinh học 11: Cho một cây C₃ và một cây C₄ vào chuông thuỷ tinh kín được cung cấp đủ CO₂, nước và đặt ngoài sáng. Theo lí thuyết, sau một thời gian khi nồng độ CO₂ trong chuông thuỷ tinh giảm dần thì kết quả sẽ như thế nào?

A. Cây C₃ sẽ chết trước.

B. Hai cây vẫn sống bình thường.

C. Cây C₄ sẽ chết trước.

D. Cả hai cây đều chết.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Thực vật C₄ có điểm bù CO₂ thấp hơn thực vật C₃ → Sau một thời gian, khi nồng độ CO₂ trong chuông thuỷ tinh giảm dần thì cây C₃ sẽ chết trước.

Bài 4.9 trang 14 SBT Sinh học 11: Để nâng cao hiệu quả quang hợp và năng suất ở cây trồng, một số nhà công nghệ sinh học cho rằng cần nâng cao hiệu quả của quá trình cố định CO₂ ở cây trồng. Để đạt được điều đó, định hướng nghiên cứu nào dưới đây là phù hợp nhất? Giải thích.

A. Cải biến enzyme RuBP carboxylase nhằm làm tăng hiệu suất đồng hoá CO₂.

B. Tạo ra các giống cây có hoạt động hô hấp giảm đi.

C. Tạo các cây C₄ cố định CO₂ theo con đường C₃.

D. Tạo ra các giống cây trồng có hoạt động hô hấp được tăng cường.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Cải biến enzyme RuBP carboxylase nhằm làm tăng hiệu suất đồng hoá CO₂ là định hướng nghiên cứu phù hợp nhất trong trường hợp này.

B, D. Sai. Việc tăng hay giảm hoạt động hô hấp không giúp nâng cao hiệu quả của quá trình cố định CO₂ ở cây trồng.

C. Sai. Thực vật C₄ có hiệu quả quang hợp cao hơn thực vật C₃.

Bài 4.10 trang 14 SBT Sinh học 11: Biện pháp nào sau đây không được dùng để điều khiển quang hợp nhằm tăng năng suất cây trồng?

A. Tăng diện tích bề mặt lá bằng các kĩ thuật chăm sóc phù hợp.

B. Dùng đèn LED để chiếu sáng.

C. Bón thật nhiều phân bón và tưới thật nhiều nước cho cây.

D. Tuyển chọn các giống cây trồng có sự tích luỹ tối đa sản phẩm quang hợp vào các cơ quan có giá trị kinh tế.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

C. Sai. Việc bón phân và tưới nước phải phù hợp với cây trồng, nếu bón quá nhiều phân bón và tưới quá nhiều nước sẽ làm ảnh hưởng tiêu cực đến sự sinh trưởng và phát triển của cây, thậm chí khiến cho cây bị chết.

Bài 4.11 trang 15 SBT Sinh học 11: Cho các phát biểu sau đây:

(1) Quang hợp là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ là CO₂ và H₂O dưới tác dụng của năng lượng ánh sáng và sự tham gia của hệ sắc tố diệp lục.

(2) Chỉ những sinh vật chứa sắc tố quang hợp mới có khả năng biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng của các liên kết hoá học tích luỹ trong các hợp chất hữu cơ.

(3) Trong quá trình quang hợp, CO₂ được oxi hoá thành sản phẩm quang hợp.

(4) Quang hợp ở cây xanh có vai trò quan trọng đối với hoạt động sống của mọi sinh vật trên Trái Đất.

(5) Quá trình quang hợp kèm theo sự giải phóng oxygen phân tử.

Có bao nhiêu phát biểu không đúng khi nói về quá trình quang hợp?

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các phát biểu đúng là: (2), (4), (5).

(1) Sai. Quang hợp là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ là CO₂ và H₂O dưới tác dụng của năng lượng ánh sáng và sự tham gia của hệ sắc tố dquang hợp (gồm carotene và xanthophyll).

(3) Sai. Trong quá trình quang hợp, CO₂ được khử thành sản phẩm quang hợp.

Bài 4.12 trang 15 SBT Sinh học 11: Khi nói về các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình quang hợp, có bao nhiêu phát biểu sau đây là đúng?

(1) Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình quang hợp thông qua sự ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme xúc tác các phản ứng trong pha sáng và pha tối.

(2) Thực vật C₄ có điểm bù CO₂ cao hơn thực vật C₃.

(3) Nồng độ CO₂ thích hợp cho cây quang hợp là 0,3 %.

(4) Các tia sáng đỏ kích thích quá trình tổng hợp amino acid, protein; các tia sáng xanh tím kích thích quá trình tổng hợp carbohydrate.

A. 4.

B. 3.

C. 2.

D. 1.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Các phát biểu đúng là: (1).

(2) Sai. Thực vật C₄ có điểm bù CO₂ thấp hơn thực vật C₃.

(3) Sai. Nồng độ CO₂ thích hợp cho cây quang hợp là 0,03 %.

(4) Sai. Các tia sáng xanh tím kích thích quá trình tổng hợp amino acid, protein; các tia sáng đỏ kích thích quá trình tổng hợp carbohydrate.

Bài 4.13 trang 15 SBT Sinh học 11: Khi nói về con đường cố định CO₂ ở thực vật CAM, có bao nhiêu phát biểu dưới đây là không đúng?

(1) Vào ban đêm, độ pH của tế bào tăng lên do sự tích luỹ malic acid tạm thời.

(2) Sự tái tạo chất nhận PEP diễn ra vào ban ngày.

(3) Chất nhận CO₂ đầu tiên là PEP và sản phẩm cố định đầu tiên là OAA như thực vật C₄.

(4) Pha sáng của quang hợp diễn ra vào ban đêm, kết quả hình thành ATP, NADPH và giải phóng O₂.

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các phát biểu đúng là: (2), (3).

(1) Sai. Vào ban đêm, độ pH của tế bào giảm đi do sự tích luỹ malic acid tạm thời.

(4) Sai. Pha sáng của quang hợp diễn ra vào ban ngày (khi có ánh sáng), kết quả hình thành ATP, NADPH và giải phóng O₂.

Bài 4.14 trang 16 SBT Sinh học 11: Hình 4.1 mô tả một giai đoạn trong quá trình quang hợp ở thực vật. Hãy cho biết:

a) Giai đoạn này thuộc pha nào của quá trình quang hợp? Giải thích.

b) Các chú thích (1) và (2) là chất gì?

c) Tên gọi của quá trình (3). Quá trình này có vai trò gì?

Lời giải:

a) Hình 4.1 mô tả chuỗi phản ứng sáng diễn ra trong pha sáng của quang hợp do có sự tham gia của ánh sáng.

b) Chú thích (1) và (2) là: (1) ATP, (2) NADPH.

c) (3) là quá trình quang phân li nước. Quá trình này có vai trò giải phóng electron để bù lại cho electron bị mất của chlorophyll a ở trung tâm phản ứng.

Bài 4.15 trang 16 SBT Sinh học 11: Trong điều kiện có đủ ánh sáng, chất dinh dưỡng, khoáng, nước. Nếu tiến hành loại bỏ hết tinh bột ra khỏi lục lạp thì quá trình cố định CO2 ở các nhóm thực vật C3, C4, CAM có tiếp tục diễn ra hay không? Giải thích.

Lời giải:

Thực vật C₄ và C₃ vẫn quang hợp bình thường vì pha tối ở thực vật C₃ và C₄ không sử dụng tinh bột làm nguyên liệu để tái tạo chất nhận CO₂ đầu tiên. Thực vật CAM không tiếp tục quá trình cố định CO₂ vì thực vật CAM sử dụng tinh bột để chuyển thành PEP để cố định CO₂ nhằm dự trữ nguồn CO₂ cung cấp cho quang hợp.

Bài 4.16 trang 16 SBT Sinh học 11: Tại sao thực vật C4 có năng suất cao hơn so với thực vật C3?

Lời giải:

Thực vật C₄ có năng suất cao hơn so với thực vật C₃ vì thực vật C₄ có cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO₂ thấp hơn, điểm bão hoà ánh sáng cao hơn, nhu cầu nước cũng như tốc độ thoát hơi nước thấp hơn.

Bài 4.17 trang 16 SBT Sinh học 11: Điểm bão hoà ánh sáng là gì? Có thể sử dụng điểm bão hoà ánh sáng để phân biệt thực vật C3 và thực vật C4 không? Tại sao?

Lời giải:

- Điểm bão hoà ánh sáng là cường độ ánh sáng mà tại đó cường độ quang hợp đạt cực đại.

- Có thể dùng điểm bão hoà ánh sáng để phân biệt thực vật C₃ và thực vật C₄ vì điểm bão hoà ánh sáng của thực vật C₄ cao hơn điểm bão hoà ánh sáng của thực vật C₃, do đó, thực vật C₄ có thể quang hợp trong điều kiện có cường độ ánh sáng mạnh hơn.

Bài 4.18 trang 16 SBT Sinh học 11: Trong quang hợp ở thực vật C4:

a) Quá trình carboxyl hoá xảy ra ở đâu?

b) Nguồn CO₂ và các enzyme cho các quá trình carboxyl hoá đó là gì?

c) Thực vật C₄ thực hiện quá trình carboxyl hoá trong điều kiện môi trường nào?

Lời giải:

a) Quá trình carboxyl hoá hợp ở thực vật C₄ xảy ra ở cả hai loại lục lạp: lục lạp của tế bào mô giậu và lục lạp của tế bào bao bó mạch.

b) Quá trình carboxyl hoá ở lục lạp tế bào mô giậu lấy CO₂ từ không khí và enzyme thực hiện là PEP – carboxylase. Quá trình carboxyl hoá trong tế bào bao bó mạch lấy CO₂ từ quá trình decarboxyl hoá malic acid và enzyme thực hiện quá trình carboxyl hoá là rubisco.

c) Thực vật C₄ thực hiện quá trình carboxyl hoá trong điều kiện nóng ẩm kéo dài: cường độ ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao, nồng độ CO₂ thấp và nồng độ O₂ cao.

Bài 4.19 trang 16 SBT Sinh học 11: Vì sao để tổng hợp một phân tử glucose trong pha tối, thực vật C4 cần nhiều ATP hơn so với thực vật C3?

Lời giải:

Để tổng hợp một phân tử glucose trong pha tối, thực vật C₄ cần nhiều ATP hơn so với thực vật C₃ vì: Ở thực vật C₃, pha cố định CO₂ chỉ diễn ra theo chu trình Calvin và cần 18 ATP để tổng hợp một phân tử glucose. Ở thực vật C₄, ngoài tiêu tốn 18 ATP trong chu trình Calvin còn cần thêm 6 ATP trong chu trình C₄ để hoạt hoá tái tạo PEP.

Bài 4.20* trang 16 SBT Sinh học 11: Tảo đơn bào Chlorella được sử dụng để nghiên cứu sự có mặt của carbon đồng vị phóng xạ (¹⁴C) có trong hai hợp chất hữu cơ X và Y thuộc chu trình Calvin bằng cách bổ sung ¹⁴CO₂ vào môi trường nuôi cấy Chlorella và đo tín hiệu phóng xạ trong hai thí nghiệm sau:

- Thí nghiệm 1: Chlorella được nuôi cấy trong điều kiện chiếu sáng và được cung cấp một lượng CO₂ (không chứa ¹⁴C) nhất định. Ngay khi CO₂ bị tiêu thụ hết, nguồn sáng bị tắt và ¹⁴CO₂ được bổ sung vào môi trường của Chlorella (thời điểm thể hiện bằng đường nét đứt ở hình a).

- Thí nghiệm 2: Chlorella được nuôi cấy trong điều kiện chiếu sáng liên tục và được cung cấp một lượng ¹⁴CO₂ nhất định. Khi ¹⁴CO₂ bị tiêu thụ hết (thời điểm thể hiện bằng nét đứt ở hình b) không bổ sung thêm bất kì nguồn CO₂ nào.

 

a) Cho biết tên của chất X và chất Y trong thí nghiệm này. Giải thích.

b) Nồng độ chất Y chứa phóng xạ và không chứa phóng xạ thay đổi như thế nào sau khi tắt nguồn sáng trong thí nghiệm 1?

c) Tại sao tín hiệu phóng xạ của chất X luôn lớn hơn chất Y trong điều kiện có cả ánh sáng và ¹⁴CO₂ ở thí nghiệm 2?

Lời giải: 

a) Chất X là PGA, chất Y là RuBP. Giải thích:

- Ở thí nghiệm 1: Khi ¹⁴CO₂ được bổ sung vào môi trường nuôi cấy sẽ xảy ra phản ứng carboxyl hoá RuBP và tạo thành PGA (chứa ¹⁴C). Khi không có ánh sáng nên pha sáng không xảy ra, pha tối không được cung cấp ATP và NADPH dẫn đến PGA không bị chuyển hoá thành các chất khác trong chu trình Calvin → chất này tích luỹ làm tăng tín hiệu phóng xạ, tương ứng với chất X trên hình a → X là PGA.

- Ở thí nghiệm 2: Khi ¹⁴CO₂ bị tiêu thụ hết, phản ứng chuyển hoá RuBP thành PGA bị dừng lại, gây tích luỹ RuBP (chứa ¹⁴C). Mặt khác, trong điều kiện có ánh sáng, pha sáng cung cấp ATP và NADPH cho các phản ứng chuyển hoá PGA (chứa ¹⁴C) theo chu trình Calvin và tái tạo RuBP → RuBP có đánh dấu phóng xạ tăng lên, tương ứng với chất Y trên hình b → Y là RuBP.

b) Nồng độ của chất Y (RuBP) không đánh dấu phóng xạ giảm đi sau khi tắt ánh sáng. Còn chất Y có đánh dấu phóng xạ không được sinh ra nên không có sự thay đổi.

c) Trong điều kiện có ánh sáng và ¹⁴CO₂, Chlorella thực hiện cả pha sáng và pha tối làm tăng lượng PGA và RuBP có đánh dấu phóng xạ. Chỉ có 5/6 phân tử G3P sinh ra từ PGA được dùng để tái tạo RuBP. Do đó, tín hiệu của PGA luôn lớn hơn RuBP trong điều kiện này.

Xem thêm các bài giải sách bài tập Sinh học lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 2: Trao đổi nước và khoáng ở thực vật

Bài 3: Thực hành: Thí nghiệm trao đổi nước ở thực vật và trông cây bằng thủy canh, khí canh

Bài 5: Thực hành: Quan sát lục lạp và tách chiết sắc tố; chứng minh sự hình thành sản phẩm quang hợp

Bài 6: Hô hấp ở thực vật

Bài 7: Thực hành: Một số thí nghiệm về hô hấp ở thực vật