Giáo án Bài 6. Hô hấp ở thực vật

HS nhận ra hô hấp là quá trình sống diễn ra liên tục ở thực vật, kể cả khi không quang hợp; từ đó xác định vấn đề cần giải quyết trong bài.

GV nêu tình huống: “Vào ban đêm, cây xanh không còn quang hợp nhưng vẫn sống. Vậy cây lấy năng lượng từ đâu?” và “Hạt lúa khô để lâu vẫn không nảy mầm, nhưng khi ngâm nước và ủ thì hạt hoạt động mạnh. Tại sao?”. HS trả lời nhanh cá nhân, sau đó ghi câu hỏi trọng tâm của bài vào vở.

• Câu trả lời dự kiến: Cây lấy năng lượng từ quá trình hô hấp, phân giải chất hữu cơ tích lũy ban ngày để tạo ATP.
• Hạt khô hô hấp yếu; khi ngâm nước và ủ, nước và nhu cầu chuyển hóa tăng nên hô hấp mạnh lên.
• Câu hỏi trọng tâm HS ghi vào vở: Hô hấp phân giải những gì, diễn ra ở đâu, và các điều kiện nào ảnh hưởng đến nó?

HS nêu được bản chất hô hấp, mô tả vị trí đường phân và hô hấp hiếu khí, và giải thích vai trò của $\mathrm{O_2}$, lên men, $\mathrm{NAD^+}$.

HS làm việc nhóm 4 theo kĩ thuật mảnh ghép với Phiếu học tập số 1. Nhóm chuyên gia chia 4 nội dung: (1) bản chất hô hấp; (2) đường phân ở tế bào chất; (3) hô hấp hiếu khí liên quan ti thể, $\mathrm{O_2}$ là chất nhận electron cuối; (4) lên men khi thiếu $\mathrm{O_2}$ và tái sinh $\mathrm{NAD^+}$. Sau đó nhóm mảnh ghép ghép các chuyên gia lại để hoàn thiện sơ đồ tổng hợp.

• Bản chất: hô hấp phân giải chất hữu cơ, cung cấp ATP, chất trung gian và nhiệt.
• Đường phân diễn ra ở tế bào chất, là giai đoạn chung, không nằm trong ti thể.
• Hô hấp hiếu khí tiếp theo liên quan đến ti thể; $\mathrm{O_2}$ là chất nhận electron cuối cùng.
• Khi thiếu $\mathrm{O_2}$, lên men giúp tái sinh $\mathrm{NAD^+}$ để đường phân tiếp tục, nhưng lượng ATP thu được từ cùng glucose ít hơn hô hấp hiếu khí.
• Sơ đồ tổng hợp của nhóm: glucose → đường phân (tế bào chất) → hiếu khí (ti thể, có $\mathrm{O_2}$) hoặc lên men (thiếu $\mathrm{O_2}$).

HS phân tích được ảnh hưởng của nhiệt độ, nước, $\mathrm{O_2}$, cơ chất đến hô hấp; so sánh hạt khô và hạt nảy mầm; nhận ra giới hạn của các kết luận chung chung khi bảo quản nông sản.

HS làm việc theo cặp đôi với Phiếu học tập số 2. Hai bạn cùng đọc thông tin, điền bảng nhân tố – tác động – ví dụ, sau đó đánh giá các nhận định: (a) hạt đang nảy mầm hô hấp mạnh hơn hạt khô; (b) giảm $\mathrm{O_2}$ tới 0 luôn kéo dài bảo quản mọi nông sản mà không hại; (c) hô hấp và quang hợp là một chuỗi phản ứng đảo chiều.

• Nhân tố ảnh hưởng: nhiệt độ, nước, $\mathrm{O_2}$, cơ chất; hô hấp thay đổi theo từng điều kiện.
• Hạt khô hô hấp yếu; hạt nảy mầm tăng chuyển hóa để cung cấp ATP và chất xây dựng.
• Nhận định (a): Đúng. Nhận định (b): Sai, vì thiếu $\mathrm{O_2}$ gây lên men và tổn thương tùy loài hoặc sản phẩm. Nhận định (c): Sai, vì hô hấp và quang hợp có quan hệ vật chất nhưng không phải là cùng chuỗi phản ứng đảo chiều.
• Kết luận rút ra: Không có một điều kiện bảo quản phù hợp cho mọi sản phẩm; cần giảm hô hấp nhưng tránh tổn thương do lạnh hoặc thiếu $\mathrm{O_2}$.

HS vận dụng kiến thức về hô hấp để trả lời câu hỏi trắc nghiệm, ghép điều kiện và giải thích các tình huống định lượng, định tính.

HS làm bài tập 1 đến 8 trong phần Bài tập của bài học, làm cá nhân 10 phút, sau đó đối chiếu theo cặp 5 phút. Bài 5 yêu cầu ghép điều kiện; bài 6 là tính toán theo tỉ lệ thuận; bài 7 và bài 8 là câu hỏi giải thích ngắn.

Đề bài:

1. Vai trò năng lượng chính của hô hấp? A. Chỉ tạo tinh bột; B. Tạo ATP cho hoạt động sống; C. Tạo quang năng.
2. Đường phân diễn ra ở đâu? A. Mạch gỗ; B. Nhân; C. Tế bào chất.
3. Hạt nảy mầm thường hô hấp mạnh hơn hạt khô vì sao? A. Nước và nhu cầu chuyển hóa tăng; B. Không còn tế bào sống; C. Không cần enzyme.
4. Nhận định: Giảm $\mathrm{O_2}$ tới 0 luôn kéo dài bảo quản mọi nông sản mà không hại. Đúng hay sai?
5. Ghép điều kiện: Hiếu khí; Lên men; Hạt khô với các đặc điểm: $\mathrm{O_2}$ nhận electron cuối; tái sinh $\mathrm{NAD^+}$; chuyển hóa thường thấp.
6. Nếu 1 g hạt tiêu thụ 2 mL $\mathrm{O_2}$/giờ, tỉ lệ thuận, thì 5 g hạt tiêu thụ bao nhiêu mL $\mathrm{O_2}$/giờ?
7. Vì sao cần thông khí cho hạt đang ủ nảy mầm?
8. Giải thích vì sao năng suất sinh khối liên quan cả quang hợp và hô hấp.

Đáp án và giải thích:

• Câu 1: B. Một phần năng lượng hữu cơ được chuyển sang ATP cho hoạt động sống.
• Câu 2: C. Đường phân là giai đoạn chung, diễn ra ở tế bào chất.
• Câu 3: A. Khi nảy mầm, nước và nhu cầu chuyển hóa tăng, cần ATP và chất xây dựng.
• Câu 4: Sai. Thiếu $\mathrm{O_2}$ gây lên men và tổn thương, tùy loài và sản phẩm.
• Câu 5: Hiếu khí – $\mathrm{O_2}$ nhận electron cuối; Lên men – tái sinh $\mathrm{NAD^+}$; Hạt khô – chuyển hóa thường thấp. Ba đặc điểm này không đồng nhất về nguồn ATP.
• Câu 6: $2 \times 5 = 10$ mL $\mathrm{O_2}$/giờ (theo giả định tỉ lệ thuận).
• Câu 7: Hạt cần $\mathrm{O_2}$ cho hô hấp hiếu khí tạo ATP; khối hạt dày có thể thiếu $\mathrm{O_2}$ và tích nhiệt. Thông khí phải đi kèm giữ ẩm thích hợp, không làm hạt khô. Gợi ý chấm: O₂/ATP 0,5; nhiệt 0,2; điều kiện ẩm 0,3.
• Câu 8: Quang hợp tạo chất hữu cơ, hô hấp sử dụng một phần để cung cấp năng lượng và tiền chất; sinh khối tích lũy phụ thuộc cân bằng carbon và phân bố. Không thể tối đa sinh khối bằng cách dừng mọi hô hấp vì cây cần ATP. Gợi ý chấm: hai quá trình 0,5; cân bằng 0,3; không dừng hô hấp 0,2.

HS vận dụng kiến thức về hô hấp để đề xuất điều kiện thông khí khi ủ hạt và điều kiện bảo quản một nông sản cụ thể, đồng thời nêu được giới hạn của đề xuất.

Nhóm 4 HS nhận tình huống: Gia đình em ủ hạt đậu xanh để làm giá và muốn bảo quản một loại quả tươi (chọn một loại do nhóm quyết định) trong tủ lạnh. Nhóm dùng Phiếu học tập số 2 (mục vận dụng) để trả lời: (1) Vì sao cần thông khí khi ủ hạt? (2) Nên giảm hô hấp bằng cách nào và cần tránh điều gì? (3) Vì sao không có một điều kiện bảo quản chung cho mọi loại quả? Nhóm trình bày bằng sơ đồ 3 bước trên giấy A3.

Sản phẩm mẫu của nhóm:

• Thông khí: hạt cần $\mathrm{O_2}$ để hô hấp hiếu khí tạo ATP; ủ dày dễ thiếu $\mathrm{O_2}$ và tích nhiệt, vì vậy cần thông khí đồng thời giữ ẩm vừa phải để hạt không khô.
• Bảo quản: giảm nhiệt độ và điều chỉnh $\mathrm{O_2}$ để giảm hô hấp, nhưng tránh hạ nhiệt hoặc giảm $\mathrm{O_2}$ quá mức gây tổn thương, vì mỗi loại quả có ngưỡng chịu đựng khác nhau.
• Giới hạn: đề xuất chỉ đúng với loại quả đã chọn và cần kiểm tra thực tế; không áp dụng một điều kiện chung cho mọi sản phẩm.