WebLab STEM

Sinh học · 4. Quang hợp và hô hấp

Dòng năng lượng trong tế bào sống

Liên hệ quang hợp, hô hấp và yếu tố giới hạn qua thiết kế thí nghiệm có kiểm soát.

40 phútPhiên bản nội dung: 2.1
Bắt đầu lộ trình tương tácMở thí nghiệm mô phỏng

Câu hỏi dẫn đường

Yếu tố nào đang giới hạn tốc độ quang hợp và làm sao chứng minh?

Phạm vi chương trình

GDPT Sinh học 7, 10, 11; Cambridge IGCSE/AS bioenergetics.

Phạm vi và giới hạn mô hình

Đếm bọt khí chỉ là đại diện gần đúng cho tốc độ tạo O₂ vì kích thước bọt thay đổi và khí có thể hòa tan.

Mục tiêu học tập

  • Viết phương trình chữ và cân bằng cho quang hợp, hô hấp hiếu khí.
  • Giải thích yếu tố giới hạn.
  • Thiết kế phép đo tốc độ với biến kiểm soát.

Kiến thức cần biết trước

  • Lục lạp, ty thể, enzyme và khí trao đổi.

Kiến thức trọng tâm

Quang hợp

Năng lượng ánh sáng được chuyển thành năng lượng hóa học trong chất hữu cơ; O₂ sinh ra từ nước.

Hô hấp

Hô hấp tế bào giải phóng năng lượng tự do để tổng hợp ATP; không đồng nghĩa đơn giản với hít thở.

Yếu tố giới hạn

Tăng một yếu tố chỉ làm tốc độ tăng khi chính yếu tố đó đang hạn chế.

Ví dụ mẫu có giải thích

Nếu 20 bọt/phút ở 40 cm và 45 bọt/phút ở 20 cm, kết quả phù hợp với cường độ sáng tăng khi nguồn gần hơn; chưa đủ chứng minh định luật nghịch đảo bình phương vì kích thước bọt chưa được đo.

Ngộ nhận cần tránh

  • Cây hô hấp cả ngày lẫn đêm; quang hợp ròng chỉ dương khi quang hợp vượt hô hấp.
  • Tăng ánh sáng vô hạn không làm tốc độ tăng vô hạn vì yếu tố khác sẽ giới hạn hoặc gây quang ức chế.

Quy trình thí nghiệm mô phỏng: Tốc độ quang hợp

  1. Chọn một biến độc lập: khoảng cách sáng hoặc nồng độ CO₂.
  2. Giữ loài/chiều dài rong, nhiệt độ và thời gian đo cố định; lặp ít nhất ba lần.
  3. Tính tốc độ trung bình, vẽ đồ thị và nhận diện vùng bão hòa.

An toàn và lưu ý

  • Đèn có thể nóng và nước gần điện gây nguy hiểm; dùng nguồn điện áp thấp, che nhiệt và lau khô ngay.

Bằng chứng cần thu thập

  • Bảng biến độc lập, ba lần đo, trung bình và kết luận có nêu giới hạn phép đếm bọt.
Mở thí nghiệm mô phỏng

Kiểm tra đầu vào

1. Khí được tạo ròng trong quang hợp là?

  1. O₂
  2. CO₂
  3. N₂
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: O₂

Quang hợp giải phóng oxygen khi nước bị oxi hóa.

2. Vì sao dùng bể nước giữa đèn và rong?

  1. Giảm thay đổi nhiệt độ
  2. Tạo thêm CO₂
  3. Chặn toàn bộ ánh sáng
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Giảm thay đổi nhiệt độ

Bể nước hấp thụ bớt nhiệt để tách ảnh hưởng ánh sáng.

Luyện tập vận dụng

1. Phương trình quang hợp cân bằng dùng bao nhiêu CO₂ cho một glucose?

  1. 6
  2. 1
  3. 12
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: 6

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂.

2. Đồ thị tốc độ không tăng thêm khi tăng ánh sáng. Suy luận tốt nhất?

  1. Ánh sáng không còn là yếu tố giới hạn
  2. Quang hợp đã dừng chắc chắn
  3. Không có enzyme
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Ánh sáng không còn là yếu tố giới hạn

Một yếu tố khác như CO₂ hoặc nhiệt độ có thể đang giới hạn.

3. Cách đo O₂ tốt hơn đếm bọt?

  1. Thể tích khí theo thời gian
  2. Màu của bàn
  3. Chiều dài dây điện
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Thể tích khí theo thời gian

Thể tích khí giảm sai lệch do kích thước bọt khác nhau.

Nguồn kiểm tra chuyên môn

  1. OpenStax Biology 2e — sinh học nền tảng đã bình duyệt

Nội dung được duy trì theo các nguồn trích dẫn bên dưới. Mô phỏng là mô hình học tập và không thay thế quy trình an toàn của phòng thí nghiệm thực.

Đơn vị xuất bản nội dung
WebLab STEM
Phụ trách kỹ thuật
Đức Tiến — Kỹ sư Điều khiển và Tự động hóa