Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.

Bài học

So sánh quang hợp và hô hấp tế bào

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em lập được bảng so sánh quang hợp và hô hấp tế bào theo năm tiêu chí, và giải thích được vì sao hai quá trình này bổ sung cho nhau chứ không đơn thuần triệt tiêu nhau.

Kiến thức nền cần nhớ

Khoá Quang hợp đã dạy em: nước và khí các-bô-níc, nhờ ánh sáng, tạo ra chất hữu cơ và khí ô-xi (same-grade bridge). Hai bài trước của khoá này dạy em chiều ngược lại: chất hữu cơ và khí ô-xi tạo ra khí các-bô-níc, nước và năng lượng, đồng thời phân biệt rõ hô hấp tế bào với hô hấp — thở (same-grade bridge). Bài này đặt hai quá trình cạnh nhau.

Khởi động

Nhìn vào mối quan hệ của quang hợp và hô hấp tế bào, một bạn học sinh kết luận: "Vậy hai quá trình này triệt tiêu nhau, coi như cây không được lợi gì cả." Em có đồng ý với kết luận đó không? Thử nghĩ xem điều gì sẽ xảy ra với một cây bị nhốt trong bóng tối hoàn toàn suốt một tuần.

Kiến thức trọng tâm

Quang hợp và hô hấp tế bào đối lập nhau ở ba tiêu chí đầu tiên. Về nguyên liệu và sản phẩm, chúng ngược chiều hoàn toàn: quang hợp dùng nước và khí các-bô-níc để tạo chất hữu cơ và khí ô-xi, còn hô hấp tế bào dùng chính chất hữu cơ và khí ô-xi đó để tạo lại khí các-bô-níc và nước. Về chiều năng lượng, quang hợp tích luỹ năng lượng ánh sáng vào chất hữu cơ, còn hô hấp tế bào giải phóng năng lượng đó ra để tế bào sử dụng. Về nơi diễn ra, quang hợp chỉ xảy ra ở những tế bào có lục lạp — chủ yếu là tế bào thịt lá — còn hô hấp tế bào xảy ra ở ti thể của mọi tế bào sống, kể cả tế bào rễ, tế bào hạt, hay tế bào động vật hoàn toàn không có lục lạp.
Tiêu chí thứ tư là thời gian diễn ra, và đây chính là điểm dễ hiểu sai nhất. Quang hợp chỉ diễn ra khi có đủ ánh sáng, nên gần như dừng lại vào ban đêm. Hô hấp tế bào thì khác hẳn: nó diễn ra liên tục hai mươi tư giờ mỗi ngày, ở mọi tế bào sống, không phụ thuộc việc có ánh sáng hay không — điều này em đã học kỹ ở bài trước. Nhiều học sinh, thấy hai quá trình "ngược chiều nhau" ở ba tiêu chí đầu, vội kết luận chúng luôn xảy ra ở hai thời điểm tách biệt, cứ cái này bù cho cái kia là xong. Thực tế, vào ban ngày, cả quang hợp lẫn hô hấp tế bào đều diễn ra song song trong cùng một tế bào có lục lạp — chỉ là lượng khí ô-xi và chất hữu cơ quang hợp tạo ra thường lớn hơn nhiều lượng hô hấp tế bào tiêu thụ, nên phần dư mới được tích luỹ hay thải ra ngoài.
Vậy quang hợp và hô hấp tế bào có triệt tiêu nhau không? Không. Chúng bổ sung cho nhau: sản phẩm của quá trình này là nguyên liệu của quá trình kia. Khí ô-xi và chất hữu cơ do quang hợp tạo ra được hô hấp tế bào dùng làm nguyên liệu; khí các-bô-níc và nước do hô hấp tế bào thải ra lại được quang hợp dùng làm nguyên liệu. Một cây sống khoẻ mạnh cần cả hai quá trình cùng hoạt động — không phải vì chúng triệt tiêu nhau thành số không, mà vì mỗi quá trình nuôi nguyên liệu cho quá trình còn lại, đồng thời hô hấp tế bào còn phục vụ những tế bào không hề có lục lạp, những tế bào mà quang hợp không bao giờ "nuôi" trực tiếp được.
Sơ đồ đối chiếu năm đặc điểm của quang hợp với năm đặc điểm của hô hấp tế bào.Quang hợpchỉ ở tế bào cólục lạpchỉ khi có đủánh sángdùng nước vàkhí các-bô-níctạo chất hữu cơvà khí ô-xitích luỹ nănglượngHô hấp tế bàoở mọi tế bàosống có ti thểdiễn ra liêntục ngày và đêmdùng chất hữucơ và khí ô-xitạo khícác-bô-níc vànướcgiải phóng nănglượng
Bốn tiêu chí đầu ngược chiều nhau; tiêu chí thời gian không đối lập tuyệt đối — ban ngày cả hai quá trình cùng diễn ra song song.
Ví dụ
Lập bảng so sánh quang hợp và hô hấp tế bào
  1. 1

    Lập bảng so sánh quang hợp và hô hấp tế bào theo năm tiêu chí: nguyên liệu, sản phẩm, nơi diễn ra, chiều năng lượng, thời gian diễn ra.

  2. 2

    Cần đối chiếu quang hợp và hô hấp tế bào lần lượt theo từng tiêu chí đã học ở trên, không bỏ sót tiêu chí nào.

  3. 3
    | Tiêu chí | Quang hợp | Hô hấp tế bào | |---|---|---| | Nguyên liệu | Nước, khí các-bô-níc | Chất hữu cơ, khí ô-xi | | Sản phẩm | Chất hữu cơ, khí ô-xi | Khí các-bô-níc, nước | | Nơi diễn ra | Tế bào có lục lạp | Ti thể của mọi tế bào sống | | Chiều năng lượng | Tích luỹ năng lượng ánh sáng | Giải phóng năng lượng | | Thời gian | Chỉ khi có đủ ánh sáng | Liên tục ngày và đêm |
  4. 4

    Đối chiếu bảng với mối quan hệ đã viết ở hai bài trước: nguyên liệu và sản phẩm của quang hợp và hô hấp tế bào đúng là đảo ngược nhau, khớp với bảng vừa lập.

  5. 5

    Vậy bảng trên tóm tắt đầy đủ năm tiêu chí so sánh; riêng tiêu chí thời gian, cần nhớ hô hấp tế bào không hề dừng vào ban ngày, nó chỉ khó nhận ra vì diễn ra cùng lúc với quang hợp.

Ví dụ
Giải thích cây chết trong bình kín để trong bóng tối một tuần (dạng đề kiểm tra)
  1. 1

    Một cây nhỏ trồng trong chậu, đặt trong một bình thuỷ tinh kín hoàn toàn, để trong bóng tối liên tục suốt một tuần. Sau một tuần, cây héo và chết. Giải thích nguyên nhân bằng kiến thức về quang hợp và hô hấp tế bào.

  2. 2

    Trong bóng tối liên tục, quang hợp không thể diễn ra vì thiếu ánh sáng, nhưng hô hấp tế bào vẫn diễn ra bình thường ở mọi tế bào sống của cây, suốt cả tuần.

  3. 3

    Hô hấp tế bào liên tục tiêu thụ khí ô-xi và thải khí các-bô-níc, mà không có quang hợp bù lại, nên khí ô-xi trong bình kín cạn dần còn khí các-bô-níc tích tụ dần. (1)

  4. 4

    Không có quang hợp nghĩa là cây không tạo thêm chất hữu cơ mới, trong khi hô hấp tế bào vẫn liên tục tiêu thụ chất hữu cơ dự trữ để lấy năng lượng, khiến lượng chất hữu cơ trong cây cạn dần. (2)

  5. 5

    Vậy từ (1) và (2), sau một tuần trong bóng tối kín, cây vừa thiếu khí ô-xi để hô hấp, vừa cạn chất hữu cơ dự trữ, dẫn tới không đủ năng lượng duy trì sự sống nên cây héo và chết — đúng là hệ quả của việc hô hấp tế bào tiếp diễn mà không có quang hợp bù lại.

Sai lầm thường gặp
Sai lầm thường gặp: nghĩ quang hợp và hô hấp tế bào "triệt tiêu nhau", nên cây coi như không được lợi gì. Thực tế vào ban ngày, lượng chất hữu cơ và khí ô-xi quang hợp tạo ra thường lớn hơn nhiều lượng hô hấp tế bào tiêu thụ — phần dư mới là thứ giúp cây lớn lên và thải ô-xi ra môi trường. Nếu hai quá trình thật sự triệt tiêu nhau hoàn toàn, cây sẽ không bao giờ lớn lên được.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Quang hợp và hô hấp tế bào đối lập ở nguyên liệu, sản phẩm, nơi diễn ra, chiều năng lượng — nhưng bổ sung cho nhau vì sản phẩm của quá trình này là nguyên liệu của quá trình kia. Hô hấp tế bào diễn ra liên tục, không chỉ khi thiếu ánh sáng.

Bài tiếp theo chứng minh chính hô hấp tế bào tồn tại bằng một thí nghiệm cụ thể, thay vì chỉ suy luận trên giấy.