Chuyên đề: Trao đổi chất và Năng lượng ở Thực vật — Lý thuyết và Phương pháp giải

a) Nhiệt độ tuyệt đối: $T = 27 + 273 = 300\text{ K}$.

Áp suất thẩm thấu của dịch bào trong tế bào lá:

$$P_{\text{tb}} = R \cdot T \cdot C \cdot i = 0{,}082 \cdot 300 \cdot 0{,}2 \cdot 1 = 4{,}92\text{ atm}$$

b) Áp suất thẩm thấu của dung dịch $\mathrm{NaCl}$ bên ngoài:

$$P_{\text{mt}} = R \cdot T \cdot C_{\mathrm{NaCl}} \cdot i_{\mathrm{NaCl}} = 0{,}082 \cdot 300 \cdot 0{,}1 \cdot 1{,}8 = 4{,}428\text{ atm}$$

Vì $P_{\text{tb}} = 4{,}92\text{ atm} > P_{\text{mt}} = 4{,}428\text{ atm}$, thế nước của dịch bào thấp hơn thế nước của môi trường (dung dịch nhược trương), do đó nước sẽ thẩm thấu từ môi trường ngoài vào trong tế bào làm tế bào trương nước.

Kết luận: Áp suất thẩm thấu dịch bào là $4{,}92\text{ atm}$; tế bào hút nước từ môi trường ngoài.

Tốc độ tích lũy chất khô trên $1\text{ m}^2$ diện tích lá trong 1 giờ:

$$v_{\text{chất khô}} = \frac{1{,}8\text{ g } \mathrm{CO_2}}{1{,}5\text{ g } \mathrm{CO_2}/\text{g chất khô}} = 1{,}2\text{ g chất khô}/(\text{m}^2\cdot\text{h})$$

Tổng số giờ chiếu sáng hiệu dụng trong cả vụ mùa:

$$t = 10\text{ h/ngày} \times 120\text{ ngày} = 1\,200\text{ giờ}$$

Tổng lượng chất khô tích lũy trên $1\text{ ha}$ ($25\,000\text{ m}^2$ diện tích lá):

$$W = S \times v_{\text{chất khô}} \times t = 25\,000 \times 1{,}2 \times 1\,200 = 36\,000\,000\text{ g} = 36\text{ tấn/ha}$$

Kết luận: Tổng khối lượng chất khô tích lũy của ruộng lúa trong cả vụ là $36\text{ tấn/ha}$.

a) Dựa vào hệ số cân bằng trong phương trình hoá học:

Số mol $\mathrm{CO_2}$ tạo thành ứng với $145\text{ mol } \mathrm{O_2}$ tiêu thụ là $102\text{ mol}$.

Hệ số hô hấp $RQ$ của tripalmitin:

$$RQ = \frac{n_{\mathrm{CO_2}}}{n_{\mathrm{O_2}}} = \frac{102}{145} \approx 0{,}7034 \approx 0{,}70$$

b) Giải thích bảo quản nông sản:

Vì $RQ \approx 0{,}70 < 1$, quá trình hô hấp chất béo đòi hỏi một lượng $\mathrm{O_2}$ rất lớn và sinh ra nhiều nhiệt lượng. Nếu bảo quản trong điều kiện ẩm và ứ đọng nhiệt, hạt sẽ tăng cường hô hấp hiếu khí làm nóng khối hạt, dẫn đến phân huỷ dầu mỡ nhanh chóng gây ôi thiu và mất khả năng nảy mầm.

Kết luận: Hệ số hô hấp $RQ \approx 0{,}70$; bảo quản hạt có dầu cần phơi khô (hạ độ ẩm) và thông gió để hạn chế hô hấp mạnh.

a) Năng suất kinh tế (khối lượng hạt khô thu hoạch được):

$$N_{kt} = N_{sh} \times K_{kt} = 18\text{ tấn/ha} \times 0{,}45 = 8{,}1\text{ tấn hạt/ha}$$

b) Tổng khối lượng chất khô toàn phần là $18\text{ tấn} = 18 \times 10^6\text{ g}$.

Tổng lượng nước bốc thoát hơi qua lá trong cả chu kì:

$$M_{\mathrm{H_2O}} = 18 \times 10^6\text{ g} \times 400\text{ g } \mathrm{H_2O}/\text{g} = 7{,}2 \times 10^9\text{ g} = 7\,200\text{ tấn } \mathrm{H_2O}$$

Vì khối lượng riêng của nước là $1\text{ tấn/m}^3$, thể tích nước bốc thoát là $V = 7\,200\text{ m}^3/\text{ha}$.

Kết luận: Năng suất kinh tế đạt $8{,}1\text{ tấn/ha}$; tổng lượng nước bốc thoát hơi là $7\,200\text{ m}^3/\text{ha}$.