📖 Bài 26: Một số yếu tố ảnh hưởng đến hô hấp tế bào - lớp 7

1. Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến hô hấp tế bào

Hiệu suất của quá trình hô hấp tế bào không cố định mà thay đổi tùy thuộc vào 4 yếu tố môi trường chính sau đây:

• Nước:
  • Nước vừa là dung môi, vừa là môi trường cho các phản ứng hô hấp xảy ra trong tế bào.
  • Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước: Khi hàm lượng nước trong hạt tăng lên, cường độ hô hấp cũng tăng theo mạnh mẽ. Ví dụ, hạt lúa có độ ẩm 11-12% hô hấp rất yếu, nhưng khi độ ẩm lên 30-35%, cường độ hô hấp có thể tăng lên hàng nghìn lần.
• Nồng độ khí oxygen ($O_2$):
  • Oxygen là nguyên liệu trực tiếp của quá trình hô hấp tế bào.
  • Khi nồng độ $O_2$ ngoài môi trường giảm xuống dưới 5%, cường độ hô hấp sẽ bị giảm sút rõ rệt.
• Nồng độ khí carbon dioxide ($CO_2$):
  • Ngược lại với oxygen, $CO_2$ là sản phẩm của hô hấp. Nếu nồng độ $CO_2$ ngoài môi trường quá cao (từ 3% đến 5%) sẽ gây ức chế quá trình hô hấp.
• Nhiệt độ:
  • Mỗi loài sinh vật có một ngưỡng nhiệt độ tối ưu cho hô hấp. Nhiệt độ quá cao (trên $40^\circ C$) hoặc quá thấp (dưới $10^\circ C$) đều làm giảm hoặc ngừng trệ quá trình này. Ở người, nếu nhiệt độ cơ thể trên $40^\circ C$, hoạt động hô hấp tế bào sẽ gặp khó khăn.

2. Vận dụng vào thực tiễn: Bảo quản nông sản

Mục tiêu của bảo quản nông sản là giảm cường độ hô hấp xuống mức tối thiểu để tránh tiêu hao chất hữu cơ và giữ cho nông sản không bị hư hỏng.

• Bảo quản khô: Thường dùng cho các loại hạt (lúa, ngô, đỗ...). Hạt được phơi khô hoặc sấy khô cho đến khi độ ẩm chỉ còn khoảng 13% đến 16% tùy loại.
• Bảo quản lạnh: Sử dụng nhiệt độ thấp trong tủ lạnh hoặc kho lạnh để làm chậm hô hấp. Mỗi loại thực phẩm có nhiệt độ bảo quản thích hợp riêng (ví dụ: khoai tây $4^\circ C$, cải bắp $1^\circ C$, cam $6^\circ C$).
• Bảo quản trong điều kiện nồng độ $CO_2$ cao: Đây là biện pháp hiện đại, nông sản được giữ trong các kho kín có nồng độ $CO_2$ cao để ức chế hô hấp, giúp giữ chất lượng tốt hơn so với bảo quản khô thông thường.

3. Câu hỏi giải thích và ứng dụng thực tế

Câu hỏi 1: Tại sao trước khi gieo trồng, người ta thường làm đất tơi xốp và khi cây bị ngập úng phải tháo nước ngay?

• Giải thích: Việc làm này nhằm đảm bảo cung cấp đủ khí oxygen cho rễ cây thực hiện hô hấp tế bào. Nếu đất bị nén chặt hoặc ngập nước, rễ cây sẽ thiếu $O_2$, không thể tạo ra năng lượng để hút nước và khoáng chất, dẫn đến cây bị vàng lá hoặc chết úng.

Câu hỏi 2: Tại sao các loại hạt giống (như lúa, đậu) sau khi thu hoạch phải được phơi khô thật kĩ mới đem cất giữ lâu dài?

• Giải thích: Hạt tươi có hàm lượng nước cao nên hô hấp rất mạnh, làm tiêu hao nhanh chóng chất dự trữ trong hạt và sinh ra nhiệt, ẩm khiến hạt dễ bị nấm mốc và giảm tỉ lệ nảy mầm. Việc phơi khô giúp đưa hạt về trạng thái hô hấp tối thiểu, duy trì được sức sống của phôi trong thời gian dài.

Câu hỏi 3: Tại sao không nên để nhiều hoa hoặc cây xanh trong phòng ngủ kín vào ban đêm, nhưng việc bảo quản rau quả trong túi nilon kín lại có thể giữ chúng tươi lâu hơn?

• Giải thích:
  • Trong phòng ngủ kín, ban đêm cây chỉ hô hấp, lấy $O_2$ và thải ra nhiều $CO_2$, có thể gây ngạt thở cho con người.
  • Ngược lại, khi cho rau quả vào túi nilon kín, chính quá trình hô hấp của chúng sẽ làm lượng $O_2$ trong túi giảm và lượng $CO_2$ tăng lên. Nồng độ $CO_2$ cao này lại có tác dụng ức chế ngược, làm chậm quá trình hô hấp của chính rau quả đó, giúp chúng tươi lâu hơn.

Câu hỏi 4: Khi nhiệt độ môi trường quá thấp (trời rét đậm), tại sao sự sinh trưởng của vật nuôi và cây trồng thường bị chậm lại?

• Giải thích: Nhiệt độ thấp làm giảm cường độ hô hấp tế bào, dẫn đến lượng năng lượng (ATP) cung cấp cho các hoạt động sinh trưởng, phân chia tế bào bị thiếu hụt. Ngoài ra, ở động vật, hô hấp giảm cũng làm giảm lượng nhiệt năng sinh ra để sưởi ấm cơ thể, khiến sinh vật phải dùng nhiều năng lượng hơn để chống rét thay vì để lớn lên.

Ghi nhớ quan trọng (Em đã học):

• Các yếu tố ảnh hưởng: Nước, $O_2$, $CO_2$ và Nhiệt độ.
• Vận dụng: Điều chỉnh các yếu tố này để bảo quản nông sản bằng cách phơi khô, giữ lạnh hoặc tăng nồng độ $CO_2$.