Kertas peperiksaan dwibahasa (BM/EN); kelas disampaikan dalam Bahasa Inggeris.

Tingkatan 5 · Fisiologi Tumbuhan Berbunga

Struktur dan Fungsi Daun

Daun ialah organ utama tumbuhan untuk fotosintesis, pertukaran gas dan transpirasi. Bab ini merangkumi struktur dalaman daun dan cara setiap bahagian disesuaikan dengan fungsinya.

Ia juga memperkenalkan titik pampasan, tempat fotosintesis dan respirasi seimbang.

Sel pengawal mengawal pembukaan dan penutupan setiap stoma: apabila sel pengawal menyerap air dan menjadi turgid, dinding selnya yang menebal tidak sekata melengkung ke luar dan menarik liang terbuka; apabila ia kehilangan air dan menjadi lentum, liang tertutup. Mekanisme ini mengaitkan status air daun secara langsung dengan berapa banyak pertukaran gas dan transpirasi yang mungkin pada sesuatu masa.

Vena yang melalui daun mengandungi xilem, yang membawa air dan mineral terlarut naik daripada akar, dan floem, yang membawa gula yang dihasilkan fotosintesis ke bahagian lain tumbuhan; kedua-dua tisu ini penting untuk memastikan sel mesofil dibekalkan dan produktif.

Daun kehilangan air jauh lebih pantas daripada penggunaannya: biasanya kurang daripada satu peratus air yang diserap tumbuhan melalui akarnya benar-benar digunakan dalam fotosintesis atau dibina menjadi tisu tumbuhan baharu, manakala hampir kesemua bakinya tersejat daripada mesofil dan meresap keluar melalui stoma sebagai transpirasi.

Potometer biasa digunakan untuk menganggarkan kadar transpirasi secara tidak langsung, dengan mengukur kelajuan pucuk tumbuhan menyerap air dari semasa ke semasa; kerana hampir kesemua air yang diserap akhirnya hilang sebagai wap, kadar penyerapan air memberi anggaran baik bagi kadar transpirasi di bawah set keadaan tertentu.

Rusuk tengah dan tangkai daun, walaupun kebanyakannya terdiri daripada tisu vaskular dan penyokong dan bukan sel fotosintesis, mengekalkan lamina tegak dan mengarah ke cahaya; tanpa sokongan ini bilah nipis akan runtuh dan bertindih dengan daun bersebelahan, mengurangkan jumlah cahaya yang boleh dipintas setiap daun.

Standard kandungan dalam bab ini

  1. 17.1 Struktur Daun
  2. 17.2 Daun sebagai Organ Utama Pertukaran Gas
  3. 17.3 Daun sebagai Organ Utama Transpirasi
  4. 17.4 Main Organ for Photosynthesis
  5. 17.5 Compensation Point

Konsep utama

Struktur daun
Dari atas ke bawah: kutikel berlilin, epidermis atas, mesofil palisad, mesofil berspan, epidermis bawah dengan stoma, dan vena.
Organ utama pertukaran gas
Stoma membenarkan karbon dioksida masuk dan oksigen keluar; mesofil berspan mempunyai ruang udara untuk resapan.
Organ utama transpirasi
Air tersejat dari mesofil dan meresap keluar melalui stoma.
Organ utama fotosintesis
Mesofil palisad berhampiran atas dipadati kloroplas untuk memerangkap cahaya.
Adaptasi
Bilah lebar dan nipis, banyak kloroplas berhampiran atas, dan stoma terutama di permukaan bawah menjadikan daun cekap.
Titik pampasan
Keamatan cahaya apabila kadar fotosintesis sama tepat dengan kadar respirasi, jadi tiada pertukaran gas bersih.
Sel pengawal
Sepasang sel pengawal mengelilingi setiap stoma; apabila turgid, dindingnya yang menebal tidak sekata melengkungkan pasangan itu berjauhan untuk membuka liang, dan apabila lentum, liang tertutup, mengawal pertukaran gas dan kehilangan air.
Xilem dan floem dalam daun
Vena daun mengandungi xilem, yang mengangkut air dan ion mineral daripada akar ke mesofil, dan floem, yang mengangkut gula yang dihasilkan fotosintesis ke bahagian lain tumbuhan.
Kutikel
Lapisan berlilin kalis air yang menutupi epidermis atas, dan sedikit epidermis bawah, yang mengurangkan kehilangan air tidak terkawal melalui permukaan daun itu sendiri, memaksa kebanyakan kehilangan air berlaku melalui stoma.
Kadar fotosintesis dan keamatan cahaya
Apabila keamatan cahaya meningkat daripada sifar, kadar fotosintesis meningkat, mula-mula dihadkan oleh cahaya itu sendiri, kemudian akhirnya dihadkan oleh faktor lain seperti kepekatan karbon dioksida atau suhu, pada ketika itu peningkatan cahaya selanjutnya tidak lagi menaikkan kadar.
Nisbah luas permukaan kepada isi padu
Bentuk daun yang lebar dan leper memberinya luas permukaan besar berbanding isi padunya, yang meningkatkan kawasan tersedia untuk penyerapan cahaya, pertukaran gas dan kehilangan air, semuanya berlaku merentasi permukaan daun dan bukan melalui pukalnya.
Lapisan sempadan dan kelembapan
Lapisan udara lembap yang nipis dan tidak bergerak boleh terbentuk tepat di luar stoma; angin atau pergerakan udara mengganggu lapisan ini dan meningkatkan kadar transpirasi dengan mengekalkan kecerunan kepekatan wap air yang lebih curam antara daun dan udara sekeliling.
Rusuk tengah dan tangkai daun
Rusuk tengah ialah vena pusat yang menebal berjalan sepanjang daun, dan tangkai daun ialah tangkai yang menyambungkan daun ke batang; kedua-duanya mengandungi tisu vaskular dan memberi sokongan mekanikal kepada lamina nipis supaya boleh dipegang pada satu sudut terhadap cahaya.

Bagaimana bab ini diperiksa

Biologi SPM ditaksir dalam tiga kertas. Kertas 1 mempunyai 40 soalan objektif (40 markah) dalam 1 jam 15 minit; Kertas 2 membawa 100 markah merentasi Bahagian A, B dan C dalam 2 jam 30 minit; Kertas 3 ialah amali yang menguji kemahiran proses sains. Kandungan bab ini boleh muncul dalam mana-mana, jadi kelas melatih ingatan untuk Kertas 1 dan jawapan berstruktur untuk Kertas 2.

Sudut peperiksaan biasa

  • Melabel keratan rentas daun dan memberi fungsi setiap bahagian.
  • Mengaitkan adaptasi daun dengan fotosintesis, pertukaran gas atau transpirasi.
  • Menerangkan titik pampasan.
  • Menerangkan bagaimana sel pengawal membuka dan menutup stoma.
  • Mengaitkan vena daun dengan dua tisu pengangkutan yang dikandunginya serta fungsinya.
  • Mengenal pasti faktor pengehad pada graf kadar fotosintesis melawan keamatan cahaya.
  • Menerangkan sebab kebanyakan air yang diserap akar hilang melalui transpirasi dan bukan digunakan dalam fotosintesis.
  • Menerangkan bagaimana potometer menganggarkan kadar transpirasi.

Kesilapan biasa

Apa pelajar tulis: Mengatakan fotosintesis paling banyak dalam mesofil berspan.

Apa yang dapat markah: Kebanyakan fotosintesis dalam mesofil palisad, yang mempunyai paling banyak kloroplas dan berhampiran atas.

Apa pelajar tulis: Menulis stoma terutama di permukaan atas.

Apa yang dapat markah: Dalam kebanyakan daun stoma lebih banyak di permukaan bawah, yang mengurangkan kehilangan air.

Apa pelajar tulis: Mengelirukan kutikel dengan epidermis.

Apa yang dapat markah: Kutikel ialah lapisan berlilin kalis air di atas epidermis; epidermis ialah lapisan sel di bawahnya.

Apa pelajar tulis: Mengatakan tiada gas ditukar pada titik pampasan.

Apa yang dapat markah: Pada titik pampasan fotosintesis dan respirasi berlaku, tetapi pertukaran gasnya membatal, jadi tiada pertukaran bersih.

Apa pelajar tulis: Mengatakan sel pengawal ialah sel epidermis biasa.

Apa yang dapat markah: Sel pengawal ialah sel khusus dengan dinding menebal tidak sekata dan kloroplas, berbeza daripada sel epidermis biasa di sekelilingnya yang tiada kloroplas dan tidak mengawal saiz liang.

Apa pelajar tulis: Mengelirukan tisu mana dalam vena membawa air dan mana membawa gula.

Apa yang dapat markah: Xilem membawa air dan mineral naik daripada akar; floem membawa gula yang dihasilkan fotosintesis keluar daripada daun ke bahagian lain tumbuhan.

Apa pelajar tulis: Mengatakan kutikel menyerap air untuk daun.

Apa yang dapat markah: Kutikel ialah lapisan berlilin kalis air yang fungsinya mengurangkan kehilangan air daripada permukaan daun, bukan menyerap air.

Apa pelajar tulis: Menganggap keamatan cahaya sentiasa menghadkan kadar fotosintesis.

Apa yang dapat markah: Keamatan cahaya menghadkan kadar hanya sehingga satu takat; selepas itu, faktor lain seperti kepekatan karbon dioksida atau suhu pula menjadi pengehad.

Apa pelajar tulis: Menganggap kebanyakan air yang diserap tumbuhan digunakan terus dalam fotosintesis.

Apa yang dapat markah: Hanya sebahagian sangat kecil air yang diserap digunakan dalam fotosintesis; hampir kesemuanya hilang melalui transpirasi.

Apa pelajar tulis: Mengatakan potometer mengukur kadar fotosintesis.

Apa yang dapat markah: Potometer mengukur kadar penyerapan air oleh pucuk, yang digunakan sebagai anggaran kadar transpirasi, bukan fotosintesis.

Apa pelajar tulis: Menerangkan rusuk tengah hanya sebagai 'bahagian tengah' daun tanpa menyatakan fungsinya.

Apa yang dapat markah: Rusuk tengah mengandungi ikatan vaskular utama daun dan memberi sokongan mekanikal kepada lamina, selain mengangkut air dan gula.

Belajar bab ini

Soalan lazim

Mengapa kebanyakan fotosintesis berlaku dalam mesofil palisad?
Mesofil palisad ialah lapisan sel tinggi dan padat sebaik di bawah epidermis atas. Sel ini mengandungi paling banyak kloroplas dan terletak berhampiran atas daun, tempat ia menerima paling banyak cahaya. Ini menjadikannya tapak utama fotosintesis, manakala mesofil berspan di bawah terutamanya membenarkan pertukaran gas.
Mengapa stoma kebanyakannya di permukaan bawah daun?
Stoma ialah liang yang membenarkan karbon dioksida masuk dan oksigen serta wap air keluar. Meletakkan kebanyakannya di permukaan bawah yang terlindung mengurangkan kadar kehilangan air melalui transpirasi, kerana permukaan bawah lebih sejuk dan kurang terdedah kepada cahaya matahari terus.
Apakah titik pampasan?
Titik pampasan ialah keamatan cahaya apabila kadar fotosintesis sama tepat dengan kadar respirasi dalam tumbuhan. Pada titik ini karbon dioksida yang dibebaskan respirasi digunakan tepat oleh fotosintesis, dan oksigennya turut sepadan, jadi tiada pertukaran gas bersih dengan persekitaran.
Bagaimana sel pengawal membuka dan menutup stoma?
Setiap stoma dikelilingi sepasang sel pengawal dengan dinding sel yang lebih tebal pada sisi menghadap liang berbanding sisi luar. Apabila air memasuki sel pengawal melalui osmosis dan ia menjadi turgid, penebalan tidak sekata ini menyebabkan ia melengkung ke luar antara satu sama lain, membuka liang. Apabila sel pengawal kehilangan air dan menjadi lentum, ia meluruskan semula dan liang tertutup, mengurangkan pertukaran gas dan kehilangan air.
Apa beza xilem dan floem dalam daun?
Xilem terdiri daripada salur mati, berongga dan berlignin yang mengangkut air dan ion mineral terlarut naik daripada akar melalui batang ke daun. Floem terdiri daripada tisu hidup yang mengangkut gula yang dihasilkan fotosintesis keluar daripada daun ke bahagian lain tumbuhan yang memerlukannya, seperti pucuk yang membesar, akar atau organ simpanan. Kedua-dua tisu ini berjalan bersama di dalam vena, tetapi menggerakkan bahan dalam arah yang sebahagian besarnya bertentangan.
Mengapa tumbuhan kehilangan air jauh lebih banyak daripada yang digunakannya?
Air memasuki akar terutamanya untuk menggantikan yang hilang melalui transpirasi dan mengekalkan sel turgid, tetapi hanya sebahagian kecil, biasanya kurang daripada satu peratus, benar-benar digabungkan ke dalam molekul organik semasa fotosintesis atau pertumbuhan. Stoma yang membenarkan karbon dioksida meresap masuk untuk fotosintesis turut, secara tidak dapat dielakkan, membenarkan wap air meresap keluar, jadi transpirasi pada dasarnya kesan sampingan yang tidak dapat dielakkan daripada pertukaran gas dan bukan proses membazir yang mudah dielakkan tumbuhan.
Apakah sebenarnya yang diukur oleh potometer?
Potometer mengukur kadar pucuk terpotong menyerap air daripada takungan, biasanya dengan mengukur masa gelembung udara bergerak sepanjang tiub kapilari. Kerana hampir kesemua air yang diserap pucuk akhirnya hilang sebagai wap air melalui stoma, kadar penyerapan air digunakan sebagai anggaran hampir tepat bagi kadar transpirasi di bawah keadaan yang diuji.
Apakah fungsi rusuk tengah dan tangkai daun?
Rusuk tengah ialah sambungan vena utama melalui tengah daun, dan tangkai daun ialah tangkai pendek yang menyambungkan bilah daun ke batang. Kedua-duanya mengandungi xilem dan floem untuk pengangkutan, tetapi turut memberi sokongan mekanikal, mengekalkan lamina yang nipis dan fleksibel tegar dan bersudut supaya boleh memintas cahaya sebanyak mungkin tanpa runtuh atau bertindih dengan daun bersebelahan.

Berkaitan

Tempah Kelas PercubaanPercubaan berbayar 1 jam · Balasan hari yang sama