BÀI GIẢNG HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU THỰC VẬT HỌC (DÙNG CHO SINH VIÊN NGÀNH CĐSP SINH HỌC)

Khoa Học Tự Nhiên - Khoa học xã hội - Khoa học tự nhiên TRỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA S PHẠM TỰ NHIÊN BÀI GIẢNG HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU THỰC VẬT HỌC (DÙNG CHO SINH VIÊN NGÀNH CĐSP SINH HỌC) ThS. NGUYỄN THỊ HÒA QUẢNG NGÃI, THÁNG 6 NĂM 2016 1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................. 5 PHẦN 1. LÝ THUYẾT ................................................................................................... 6 BÀI MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 6 1. Giới thiệu chung về giới thực vật................................................................................. 6 1.1. Đặc điểm chung của thực vật................................................................................. 6 1.2. Vai trò của thực vật trong tự nhiên ........................................................................ 6 2. Đối tƣợng và nhiệm vụ của giải phẫu hình thái thực vật ............................................. 6 2.1. Khái niệm về Hình thái giải phẫu học thực vật ..................................................... 6 2.2. Đối tƣợng nghiên cứu của giải phẫu hình thái thực vật......................................... 6 2.3. Nhiệm vụ của giải phẫu hình thái thực vật ............................................................ 6 3. Lịch sử nghiên cứu giải phẫu hình thái thực vật .......................................................... 7 4. Phƣơng pháp nghiên cứu giải phẫu hình thái thực vật................................................. 8 5. Quan hệ giữa Hình thái- Giải phẫu học thực vật với các môn học khác. .................... 8 Chƣơng 1. TẾ BÀO THỰC VẬT .................................................................................... 9 1.1. Đại cƣơng về tế bào thực vật .................................................................................... 9 1.1.1. Khái niệm chung ................................................................................................. 9 1.1.2. Hình dạng và kích thƣớc tế bào .......................................................................... 9 1.1.3. Cấu tạo đại cƣơng của tế bào thực vật .............................................................. 10 1.2. Cấu trúc của tế bào thực vật .................................................................................... 10 1.2.1. Vách tế bào ....................................................................................................... 11 1.2.2. Tế bào chất ........................................................................................................ 14 1.2.2.1. Tính chất lý học ............................................................................................. 14 1.2.2.2. Tính chất hóa học........................................................................................... 15 1.2.2.3. Cấu trúc của tế bào chất ................................................................................. 15 1.2.2.4. Tính chất sinh lý của tế bào chất ................................................................... 16 1.2.3. Các bào quan ..................................................................................................... 17 1.2.3.1. Lạp thể ........................................................................................................ 17 1.2.3.2. Ty thể .......................................................................................................... 19 1.2.3.3. Mạng lƣới nội chất ..................................................................................... 20 1.2.3.4. Bộ máy golgi (thể hình mạng).................................................................... 21 1.2.3.5. Ribôxôm ..................................................................................................... 22 1.2.3.6. Bộ khung xƣơng tế bào .............................................................................. 22 1.2.4. Nhân tế bào ....................................................................................................... 23 1.2.4.1. Số lƣợng, hình dạng, kích thƣớc và vị trí của nhân ................................... 23 1.2.4.2. Thành phần hóa học của nhân .................................................................... 24 1.2.4.3. Cấu tạo của nhân ........................................................................................ 24 1.2.4.4. Vai trò sinh lý của nhân .............................................................................. 25 1.2.5. Không bào và dịch bào ..................................................................................... 25 1.2.6. Các thể ẩn nhập trong tế bào............................................................................. 26 1.2. Sự phân chia tế bào ................................................................................................. 27 2 1.2.1. Trực phân .......................................................................................................... 27 1.2.2. Gián phân .......................................................................................................... 27 1.2.2.1. Chu kỳ sống của tế bào............................................................................... 27 1.2.2.2. Nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm) .................................................... 28 1.2.2.3. Giảm phân (phân bào giảm nhiễm) ............................................................ 29 Chƣơng 2. MÔ THỰC VẬT .......................................................................................... 31 2.1. Mô thực vật ............................................................................................................. 31 2.1.1. Khái niệm.......................................................................................................... 31 2.1.2. Phân loại mô ..................................................................................................... 31 2.2. Mô phân sinh ........................................................................................................... 31 2.2.1. Đặc điểm chung của mô phân sinh ................................................................... 31 2.2.2. Phân loại mô phân sinh ..................................................................................... 32 2.3. Mô che chở .............................................................................................................. 33 2.3.1. Đặc điểm của mô che chở ................................................................................. 33 2.3.2. Phân loại mô che chở ........................................................................................ 33 2.3.2.1. Mô che chở sơ cấp- Biểu bì ........................................................................ 34 2.3.2.2. Mô che chở thứ cấp– Chu bì và thụ bì ....................................................... 38 2.3. Mô cơ (Mô nâng đỡ) ............................................................................................... 40 2.3.1. Đặc điểm mô cơ ................................................................................................ 40 2.3.2. Phân loại mô cơ ................................................................................................ 40 2.3.2.1. Mô dày ........................................................................................................ 40 2.3.2.2. Mô cứng (cƣơng mô) .................................................................................. 41 2.4. Mô dẫn .................................................................................................................... 43 2.4.1. Đặc điểm của mô dẫn ........................................................................................... 43 2.4.2. Phân loại mô dẫn .................................................................................................. 43 2.4.2.1. Gỗ (xylem) ................................................................................................. 43 2.4.2.2. Libe ............................................................................................................. 47 2.4.2.3. Các bó mạch (bó dẫn) ................................................................................. 50 2.5. Mô mềm .................................................................................................................. 51 2.5.1. Đặc điểm mô mềm ............................................................................................ 51 2.5.2. Phân loại mô mềm ............................................................................................ 52 2.5.2.1. Mô mềm đồng hóa ...................................................................................... 52 2.5.2.2. Mô mềm dự trữ ........................................................................................... 53 2.6. Mô tiết ..................................................................................................................... 53 2.6.1. Đặc điểm mô tiết ............................................................................................... 53 2.6.2. Phân loại mô tiết ............................................................................................... 53 2.6.2.1. Mô tiết ngoài: ............................................................................................. 53 2.6.2.2. Mô tiết trong ............................................................................................... 54 Chƣơng 3. CƠ QUAN SINH DỠNG.......................................................................... 57 3.1. Khái niệm cơ quan sinh dƣỡng ............................................................................... 57 3.2. Hình thái và cấu tạo cơ quan sinh dƣỡng ................................................................ 57 3.2.1. Rễ cây ............................................................................................................... 57 3 3.2.2. Thân cây............................................................................................................ 62 3.2.2.1. Hình thái ngoài của thân ............................................................................. 62 3.2.2.2. Cấu tạo giải phẫu của thân ......................................................................... 65 3.2.3. Lá cây................................................................................................................ 74 3.2.3.1. Hình dạng ngoài của lá: .............................................................................. 74 3.3.2.2. Cấu tạo giải phẫu của lá ............................................................................. 77 Chƣơng 4. CƠ QUAN SINH SẢN ................................................................................ 81 4.1. Khái niệm ................................................................................................................ 81 4.2.1. Sinh sản sinh dƣỡng ...................................................................................... 81 4.2.2. Sinh sản vô tính ................................................................................................ 83 4.2.3.1. Sinh sản hữu tính đẳng giao: ...................................................................... 83 4.2.3.2. Sinh sản hữu tính dị giao: ........................................................................... 83 4.2.3.3. Sinh sản hữu tính noãn giao: ...................................................................... 83 4.2.4. Ý nghĩa của các hình thức sinh sản .................................................................. 84 4.3. Sự xen kẽ thế hệ và xen kẽ hình thái (giao thế hình thái) ....................................... 84 4.3.1. Khái niệm.......................................................................................................... 84 4.3.3. Sự sinh sản và giao thế hình thái ở Rêu ............................................................ 85 4.3.4. Sự sinh sản và giao thế hình thái ở Quyết ........................................................ 87 4.4. Sự sinh sản và giao thế hình thái ở thực vật có hạt ................................................. 89 4.4.1. Sự sinh sản và chu trình phát triển của Hạt trần (cây thông Pinus merkusii)... 89 4.4.2. Sinh sản ở thực vật Hạt kín ............................................................................... 91 4.4.2.1. Cấu tạo của hoa .......................................................................................... 91 4.4.2.2. Sự sắp xếp các bộ phận trong hoa – Các kiểu hoa ..................................... 99 4.4.2.3. Cách biểu diễn một hoa ............................................................................ 100 4.4.2.4. Cụm hoa ................................................................................................... 101 4.4.2.5. Sự thụ phấn và sự thụ tinh ........................................................................ 103 4.4.2.6. Sự thụ tinh ................................................................................................ 105 4.4.2.7. Sự hình thành hạt ...................................................................................... 106 4.4.2.8. Quả ........................................................................................................... 109 4.4.2.9. Sự phát tán của quả và hạt ........................................................................ 111 PHẦN 2. THỰC HÀNH .............................................................................................. 113 Bài 1. PHƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU GIẢI PHẪU THỰC VẬT- ......................... 113 TẾ BÀO THỰC VẬT .................................................................................................. 113 1.1. Chuẩn bị ................................................................................................................ 113 1.2. Tiến hành ............................................................................................................... 113 1.3. Viết tƣờng trình kết quả thực hành ....................................................................... 115 Bài 2. MÔ THỰC VẬT ............................................................................................... 116 2.1. Chuẩn bị ................................................................................................................ 116 2.2. Tiến hành ............................................................................................................... 116 2.3. Viết tƣờng trình kết quả thực hành ....................................................................... 118 Bài 3. GIẢI PHẪU RỄ- CẤU TẠO SƠ CẤP VÀ CẤU TẠO THỨ CẤP . ................ 119 3.1. Chuẩn bị ................................................................................................................ 119 4 3.2. Tiến hành ............................................................................................................... 119 2.3. Viết tƣờng trình kết quả thực hành ....................................................................... 120 Bài 4. GIẢI PHẪU THÂN- CẤU TẠO SƠ CẤP, THỨ CẤP .................................... 121 4.1. Chuẩn bị ................................................................................................................ 121 4.2. Tiến hành ............................................................................................................... 121 4.3. Viết tƣờng trình kết quả thực hành ....................................................................... 122 Bài 5: GIẢI PHẪU LÁ ................................................................................................ 123 5.1. Chuẩn bị ................................................................................................................ 123 5.2. Tiến hành ............................................................................................................... 123 5.3. Viết tƣờng trình kết quả thực hành ....................................................................... 125 Bài 6. CHU TRÌNH SINH SẢN CỦA RÊU, DƠNG XỈ, HẠT TRẦN ................... 126 6.1. Chuẩn bị ................................................................................................................ 126 6.2. Tiến hành ............................................................................................................... 126 6.3. Viết tƣờng trình kết quả thực hành ....................................................................... 128 Bài 7. CƠ QUAN SINH SẢN CỦA THỰC VẬT HẠT KÍN ..................................... 129 7.1. Chuẩn bị ................................................................................................................ 129 7.2. Tiến hành ............................................................................................................... 129 7.3. Viết tƣờng trình kết quả thực hành ....................................................................... 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 132 5 LỜI NÓI ĐẦU Hình thái, giải phẫu thực vật học là học phần đầu tiên trong khối kiến thức cơ sở ngành Sinh học. Nó cung cấp cho ngƣời học những kiến thức về: hình thái, cấu tạo và chức năng của tế bào, mô, cơ quan của cơ thể thực vật; các hình thức sinh sản ở thực vật và chu trình phát triển của một số nhóm thực vật tiêu biểu từ thấp đến cao. Học phần có thời lƣợng 3 tín chỉ bao gồm 2 phần: phần lý thuyết (gồm Bài mở đầu và 4 chƣơng) và phần thực hành (với 7 bài). C húng tôi đã xây dựng tập bài giảng này với mục đích giúp ngƣời học có tài liệu để nghiên cứu và học tập tốt bộ môn nhằm đạt đƣợc các mục tiêu cụ thể dƣới đây: - Kiến thức: + Biết đƣợc các kiến thức về hình thái, cấu tạo giải phẫu của tế bào, mô cũng nhƣ cơ quan sinh dƣỡng và cơ quan sinh sản của thực vật. Hiểu và giải thích đƣợc mối liên quan giữa cấu tạo tế bào, mô, cơ quan với chức năng của chúng và với môi trƣờng sống của cây. + Biết đƣợc diễn biến của các quá trình phân bào, phân biệt phân bào nguyên nhiễm với phân bào giảm nhiễm. + Biết đƣợc các hình thức sinh sản ở thực vật và ý nghĩa sinh học của các hình thức sinh sản này đối với cơ thể thực vật; nắm đƣợc cấu tạo cơ quan sinh sản của thực vật hạt kín. + Xác định đƣợc hƣớng tiến hóa của thực vật thông qua chu trình sinh sản của các nhóm đại diện. - Kỹ năng: + Có các kĩ năng cơ bản nhƣ quan sát, cắt nhuộm, làm tiêu bản hiển vi, sử dụng kính hiển vi, thu thập tranh ảnh, mẫu vật, làm mẫu ép và mẫu ngâm thực vật, vẽ hình, ghi chép và nhận xét... + Nhận biết các biến dạng của thực vật ngoài thiên nhiên, giải thích đƣợc sự thích nghi của thực vật với môi trƣờng sống. + Vận dụng những kiến thức đã học để phân tích nội dung chƣơng trình môn Sinh học ở THCS, có khả năng giảng dạy đƣợc phần thực vật lớp 6 và giải quyết tốt các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống (giâm cành, chiết cành, ghép cây, nuôi cấy mô…). + Có khả năng tự học và nghiên cứu tài liệu để trình bày, thảo luận, phân tích với nhóm và tập thể các nội dung học tập, từ đó rèn luyện tác phong học tập và nghiên cứu khoa học. - Thái độ: + Xây dựng đƣợc cho mình lòng ham mê hiểu biết khoa học, yêu thích môn học. + Rèn luyện tác phong làm việc cần cù, kiên nhẫn, tỉ mỉ, chính xác cần thiết cho việc học tập và nghiên cứu khoa học; đồng thời đây cũng là đức tính cần thiết của ngƣời giáo viên sau này. + Tự xây dựng cho mình lòng ham mê tím hiểu thế giới tự nhiên trong có thực vật, lòng yêu thích bộ môn. Từ đó hình thành ý thức và thói quen trong việc bảo vệ cây xanh, bảo vệ thiên nhiên và môi trƣờng sống. 6 PHẦN 1. LÝ THUYẾT BÀI MỞ ĐẦU Mục tiêu - Trình bày được lịch sử hình thành của Hình thái- giải phẫu thực vật học. - Nêu được mối quan hệ của môn học với các khoa học khác về thực vật. Chuẩn bị của người học Tìm hiểu các đặc điểm chung của thực vật và vai trò của thực vật trong tự nhiên. 1. Giới thiệu chung về giới thực vật 1.1. Đặc điểm chung của thực vật - Tự tổng hợp đƣợc chất hữu cơ - Phần lớn không có khả năng di chuyển. - Phản ứng chậm với các kích thích bên ngoài. 1.2. Vai trò của thực vật trong tự nhiên → Thực vật có vai trò gì đối với tự nhiên, với đời sống và sản xuất của con người? 2. Đối tƣợng và nhiệm vụ của giải phẫu hình thái thực vật 2.1. Khái niệm về Hình thái giải phẫu học thực vật Hình thái, giải phẫu học thực vật là khoa học nghiên cứu về hình dạng, cấu tạ o cùng những biến đổi của các dạng thực vật ở các mức độ khác nhau. 2.2. Đối tƣợng nghiên cứu của giải phẫu hình thái thực vật Đối tƣợng nghiên cứu của môn học là hệ thống tổ chức của cơ thể thực vật từ cơ thể, đến từng cơ quan, từng mô, từng tế bào và các bào quan. Các đối tƣợng đó có mố i quan hệ chặt chẽ với nhau và với môi trƣờng sống. Môn học này còn nghiên cứu nhữ ng dạng thực vật đã chết và hoá thạch để tìm hiểu mối liên hệ phát sinh, phát triển. 2.3. Nhiệm vụ của giải phẫu hình thái thực vật Nhiệm vụ của học phần là quan sát, mô tả hình dạng, cấu tạo của các loại tế bào, các mô và các cơ quan đảm nhận các chức năng khác nhau trong đời sống của thực vật. 7 3. Lịch sử nghiên cứu giải phẫu hình thái thực vật Hơn 2300 năm trƣớc đây, Theophrastus (371- 286 TCN) lần đầu tiên đã đề cập đến các dẫn liệu về hình thái và cấu tạo của cơ thể thực vật trong các tác phẩm “Lịch sử thực vật”, “Nghiên cứu về cây cỏ”. Ông đã chia các phần của cây ra rễ , thân, lá, hoa, quả. Đồng thời những kiến thức về giải phẫu cũng lần đầu tiên đƣợc đề cập đến sự tạ o thành vòng hàng năm của gỗ và libe. Nhiều kiến thức về sự phân bi ệt trong cơ quan dinh dƣỡng và cơ quan sinh sản cũng đƣợc trình bày trong tác phẩm của Theophrastus. Năm 1660, nhờ R. Hook phát minh ra kính hiển vi, nên vào năm 1672, Grew đ ã sáng lập môn Giải phẫu thực vật và cùng Malpighi xuất bản quyển “Giải phẫu thự c vật”. J.P.de Tournefort đã dựa vào đặc điểm của tràng hoa, chia thành 3 nhóm thực vậ t: cánh rời, cánh liền và không cánh. John Jay đã dựa vào cấu tạo của phôi để cách phân thực vật thành cây một lá mầm và hai lá mầm. Lineaus đã đƣa ra khái niệm về biến thái hình thái khi xem xét về nguồn gố c hoa, lá, chồi của thực vật. Dựa vào đó, nhà tự nhiên học ngƣời Đức Goeth đ ã nâng lên thành học thuyết biến thái trong công trình “Thử giải thích hiện tƣợng biến thái thực vật’’. ...

TRƢỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA SƢ PHẠM TỰ NHIÊN BÀI GIẢNG HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU THỰC VẬT HỌC (DÙNG CHO SINH VIÊN NGÀNH CĐSP SINH HỌC) ThS NGUYỄN THỊ HÒA QUẢNG NGÃI, THÁNG NĂM 2016 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN LÝ THUYẾT BÀI MỞ ĐẦU Giới thiệu chung giới thực vật .6 1.1 Đặc điểm chung thực vật .6 1.2 Vai trò thực vật tự nhiên Đối tƣợng nhiệm vụ giải phẫu hình thái thực vật .6 2.1 Khái niệm Hình thái giải phẫu học thực vật .6 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu giải phẫu hình thái thực vật .6 2.3 Nhiệm vụ giải phẫu hình thái thực vật Lịch sử nghiên cứu giải phẫu hình thái thực vật Phƣơng pháp nghiên cứu giải phẫu hình thái thực vật .8 Quan hệ Hình thái- Giải phẫu học thực vật với môn học khác Chƣơng TẾ BÀO THỰC VẬT 1.1 Đại cƣơng tế bào thực vật 1.1.1 Khái niệm chung .9 1.1.2 Hình dạng kích thƣớc tế bào 1.1.3 Cấu tạo đại cƣơng tế bào thực vật 10 1.2 Cấu trúc tế bào thực vật 10 1.2.1 Vách tế bào .11 1.2.2 Tế bào chất 14 1.2.2.1 Tính chất lý học .14 1.2.2.2 Tính chất hóa học 15 1.2.2.3 Cấu trúc tế bào chất .15 1.2.2.4 Tính chất sinh lý tế bào chất 16 1.2.3 Các bào quan 17 1.2.3.1 Lạp thể 17 1.2.3.2 Ty thể 19 1.2.3.3 Mạng lƣới nội chất .20 1.2.3.4 Bộ máy golgi (thể hình mạng) 21 1.2.3.5 Ribôxôm .22 1.2.3.6 Bộ khung xƣơng tế bào 22 1.2.4 Nhân tế bào .23 1.2.4.1 Số lƣợng, hình dạng, kích thƣớc vị trí nhân 23 1.2.4.2 Thành phần hóa học nhân 24 1.2.4.3 Cấu tạo nhân 24 1.2.4.4 Vai trò sinh lý nhân 25 1.2.5 Không bào dịch bào .25 1.2.6 Các thể ẩn nhập tế bào 26 1.2 Sự phân chia tế bào 27 1.2.1 Trực phân 27 1.2.2 Gián phân 27 1.2.2.1 Chu kỳ sống tế bào .27 1.2.2.2 Nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm) 28 1.2.2.3 Giảm phân (phân bào giảm nhiễm) 29 Chƣơng MÔ THỰC VẬT 31 2.1 Mô thực vật .31 2.1.1 Khái niệm 31 2.1.2 Phân loại mô .31 2.2 Mô phân sinh 31 2.2.1 Đặc điểm chung mô phân sinh 31 2.2.2 Phân loại mô phân sinh 32 2.3 Mô che chở 33 2.3.1 Đặc điểm mô che chở .33 2.3.2 Phân loại mô che chở 33 2.3.2.1 Mô che chở sơ cấp- Biểu bì 34 2.3.2.2 Mô che chở thứ cấp– Chu bì thụ bì .38 2.3 Mô (Mô nâng đỡ) .40 2.3.1 Đặc điểm mô 40 2.3.2 Phân loại mô 40 2.3.2.1 Mô dày 40 2.3.2.2 Mô cứng (cƣơng mô) 41 2.4 Mô dẫn 43 2.4.1 Đặc điểm mô dẫn 43 2.4.2 Phân loại mô dẫn 43 2.4.2.1 Gỗ (xylem) 43 2.4.2.2 Libe 47 2.4.2.3 Các bó mạch (bó dẫn) .50 2.5 Mô mềm 51 2.5.1 Đặc điểm mô mềm 51 2.5.2 Phân loại mô mềm 52 2.5.2.1 Mơ mềm đồng hóa 52 2.5.2.2 Mô mềm dự trữ 53 2.6 Mô tiết .53 2.6.1 Đặc điểm mô tiết .53 2.6.2 Phân loại mô tiết .53 2.6.2.1 Mơ tiết ngồi: .53 2.6.2.2 Mô tiết .54 Chƣơng CƠ QUAN SINH DƢỠNG 57 3.1 Khái niệm quan sinh dƣỡng .57 3.2 Hình thái cấu tạo quan sinh dƣỡng 57 3.2.1 Rễ .57 3.2.2 Thân 62 3.2.2.1 Hình thái ngồi thân 62 3.2.2.2 Cấu tạo giải phẫu thân 65 3.2.3 Lá 74 3.2.3.1 Hình dạng ngồi lá: 74 3.3.2.2 Cấu tạo giải phẫu .77 Chƣơng CƠ QUAN SINH SẢN 81 4.1 Khái niệm 81 4.2.1 Sinh sản sinh dƣỡng 81 4.2.2 Sinh sản vơ tính 83 4.2.3.1 Sinh sản hữu tính đẳng giao: 83 4.2.3.2 Sinh sản hữu tính dị giao: 83 4.2.3.3 Sinh sản hữu tính nỗn giao: 83 4.2.4 Ý nghĩa hình thức sinh sản 84 4.3 Sự xen kẽ hệ xen kẽ hình thái (giao hình thái) .84 4.3.1 Khái niệm 84 4.3.3 Sự sinh sản giao hình thái Rêu 85 4.3.4 Sự sinh sản giao hình thái Quyết 87 4.4 Sự sinh sản giao hình thái thực vật có hạt .89 4.4.1 Sự sinh sản chu trình phát triển Hạt trần (cây thông Pinus merkusii) 89 4.4.2 Sinh sản thực vật Hạt kín .91 4.4.2.1 Cấu tạo hoa 91 4.4.2.2 Sự xếp phận hoa – Các kiểu hoa .99 4.4.2.3 Cách biểu diễn hoa 100 4.4.2.4 Cụm hoa 101 4.4.2.5 Sự thụ phấn thụ tinh 103 4.4.2.6 Sự thụ tinh 105 4.4.2.7 Sự hình thành hạt 106 4.4.2.8 Quả 109 4.4.2.9 Sự phát tán hạt 111 PHẦN THỰC HÀNH 113 Bài PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU GIẢI PHẪU THỰC VẬT- .113 TẾ BÀO THỰC VẬT 113 1.1 Chuẩn bị 113 1.2 Tiến hành .113 1.3 Viết tƣờng trình kết thực hành .115 Bài MÔ THỰC VẬT .116 2.1 Chuẩn bị 116 2.2 Tiến hành .116 2.3 Viết tƣờng trình kết thực hành .118 Bài GIẢI PHẪU RỄ- CẤU TẠO SƠ CẤP VÀ CẤU TẠO THỨ CẤP 119 3.1 Chuẩn bị 119 3.2 Tiến hành .119 2.3 Viết tƣờng trình kết thực hành .120 Bài GIẢI PHẪU THÂN- CẤU TẠO SƠ CẤP, THỨ CẤP 121 4.1 Chuẩn bị 121 4.2 Tiến hành .121 4.3 Viết tƣờng trình kết thực hành .122 Bài 5: GIẢI PHẪU LÁ 123 5.1 Chuẩn bị 123 5.2 Tiến hành .123 5.3 Viết tƣờng trình kết thực hành .125 Bài CHU TRÌNH SINH SẢN CỦA RÊU, DƢƠNG XỈ, HẠT TRẦN 126 6.1 Chuẩn bị 126 6.2 Tiến hành .126 6.3 Viết tƣờng trình kết thực hành .128 Bài CƠ QUAN SINH SẢN CỦA THỰC VẬT HẠT KÍN .129 7.1 Chuẩn bị 129 7.2 Tiến hành .129 7.3 Viết tƣờng trình kết thực hành .131 TÀI LIỆU THAM KHẢO 132 LỜI NÓI ĐẦU Hình thái, giải phẫu thực vật học học phần khối kiến thức sở ngành Sinh học Nó cung cấp cho ngƣời học kiến thức về: hình thái, cấu tạo chức tế bào, mô, quan thể thực vật; hình thức sinh sản thực vật chu trình phát triển số nhóm thực vật tiêu biểu từ thấp đến cao Học phần có thời lƣợng tín bao gồm phần: phần lý thuyết (gồm Bài mở đầu chƣơng) phần thực hành (với bài) Chúng xây dựng tập giảng với mục đích giúp ngƣời học có tài liệu để nghiên cứu học tập tốt môn nhằm đạt đƣợc mục tiêu cụ thể dƣới đây: - Kiến thức: + Biết đƣợc kiến thức hình thái, cấu tạo giải phẫu tế bào, mô nhƣ quan sinh dƣỡng quan sinh sản thực vật Hiểu giải thích đƣợc mối liên quan cấu tạo tế bào, mô, quan với chức chúng với môi trƣờng sống + Biết đƣợc diễn biến trình phân bào, phân biệt phân bào nguyên nhiễm với phân bào giảm nhiễm + Biết đƣợc hình thức sinh sản thực vật ý nghĩa sinh học hình thức sinh sản thể thực vật; nắm đƣợc cấu tạo quan sinh sản thực vật hạt kín + Xác định đƣợc hƣớng tiến hóa thực vật thơng qua chu trình sinh sản nhóm đại diện - Kỹ năng: + Có kĩ nhƣ quan sát, cắt nhuộm, làm tiêu hiển vi, sử dụng kính hiển vi, thu thập tranh ảnh, mẫu vật, làm mẫu ép mẫu ngâm thực vật, vẽ hình, ghi chép nhận xét + Nhận biết biến dạng thực vật ngồi thiên nhiên, giải thích đƣợc thích nghi thực vật với môi trƣờng sống + Vận dụng kiến thức học để phân tích nội dung chƣơng trình mơn Sinh học THCS, có khả giảng dạy đƣợc phần thực vật lớp giải tốt vấn đề thực tiễn sống (giâm cành, chiết cành, ghép cây, nuôi cấy mơ…) + Có khả tự học nghiên cứu tài liệu để trình bày, thảo luận, phân tích với nhóm tập thể nội dung học tập, từ rèn luyện tác phong học tập nghiên cứu khoa học - Thái độ: + Xây dựng đƣợc cho lịng ham mê hiểu biết khoa học, u thích mơn học + Rèn luyện tác phong làm việc cần cù, kiên nhẫn, tỉ mỉ, xác cần thiết cho việc học tập nghiên cứu khoa học; đồng thời đức tính cần thiết ngƣời giáo viên sau + Tự xây dựng cho lịng ham mê tím hiểu giới tự nhiên có thực vật, lịng u thích mơn Từ hình thành ý thức thói quen việc bảo vệ xanh, bảo vệ thiên nhiên môi trƣờng sống PHẦN LÝ THUYẾT BÀI MỞ ĐẦU Mục tiêu - Trình bày lịch sử hình thành Hình thái- giải phẫu thực vật học - Nêu mối quan hệ môn học với khoa học khác thực vật Chuẩn bị người học Tìm hiểu đặc điểm chung thực vật vai trò thực vật tự nhiên Giới thiệu chung giới thực vật 1.1 Đặc điểm chung thực vật - Tự tổng hợp đƣợc chất hữu - Phần lớn khơng có khả di chuyển - Phản ứng chậm với kích thích bên ngồi 1.2 Vai trị thực vật tự nhiên → Thực vật có vai trị tự nhiên, với đời sống sản xuất người? Đối tƣợng nhiệm vụ giải phẫu hình thái thực vật 2.1 Khái niệm Hình thái giải phẫu học thực vật Hình thái, giải phẫu học thực vật khoa học nghiên cứu hình dạng, cấu tạo biến đổi dạng thực vật mức độ khác 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu giải phẫu hình thái thực vật Đối tƣợng nghiên cứu môn học hệ thống tổ chức thể thực vật từ thể, đến quan, mô, tế bào bào quan Các đối tƣợng có mối quan hệ chặt chẽ với với mơi trƣờng sống Mơn học cịn nghiên cứu dạng thực vật chết hố thạch để tìm hiểu mối liên hệ phát sinh, phát triển 2.3 Nhiệm vụ giải phẫu hình thái thực vật Nhiệm vụ học phần quan sát, mơ tả hình dạng, cấu tạo loại tế bào, mô quan đảm nhận chức khác đời sống thực vật Lịch sử nghiên cứu giải phẫu hình thái thực vật Hơn 2300 năm trƣớc đây, Theophrastus (371- 286 TCN) lần đề cập đến dẫn liệu hình thái cấu tạo thể thực vật tác phẩm “Lịch sử thực vật”, “Nghiên cứu cỏ” Ông chia phần rễ, thân, lá, hoa, Đồng thời kiến thức giải phẫu lần đƣợc đề cập đến tạo thành vòng hàng năm gỗ libe Nhiều kiến thức phân biệt quan dinh dƣỡng quan sinh sản đƣợc trình bày tác phẩm Theophrastus Năm 1660, nhờ R Hook phát minh kính hiển vi, nên vào năm 1672, Grew sáng lập môn Giải phẫu thực vật Malpighi xuất “Giải phẫu thực vật” J.P.de Tournefort dựa vào đặc điểm tràng hoa, chia thành nhóm thực vật: cánh rời, cánh liền không cánh John Jay dựa vào cấu tạo phôi để cách phân thực vật thành mầm hai mầm Lineaus đƣa khái niệm biến thái hình thái xem xét nguồn gốc hoa, lá, chồi thực vật Dựa vào đó, nhà tự nhiên học ngƣời Đức Goeth nâng lên thành học thuyết biến thái cơng trình “Thử giải thích tƣợng biến thái thực vật’’ Giữa kỷ XIX, cơng trình nghiên cứu thực vật có hạt lấp đƣợc hố ngăn cách thực vật hạt trần thực vật hạt kín, xác định đƣợc qui luật chung chu trình sống thực vật dƣới hình thức xen kẽ hệ, góp phần quan trọng việc giải thích tiến hố giới thực vật Vào cuối kỷ XIX, nhà khoa học tìm mối liên quan cấu trúc số chức đời sống thực vật nhƣ quang hợp, hô hấp tiêu thụ nƣớc, q trình dinh dƣỡng khống Năm 1784, Svendener ý đến việc áp dụng chức sinh lý nghiên cứu giải phẫu thực vật Năm 1884, Haberclan phát triển hƣớng nghiên cứu tác phẩm “Giải phẫu sinh lý thực vật” Năm 1887, De Barry cho xuất tác phẩm “Giải phẫu so sánh quan dinh dưỡng” mô tả loại mô thể thực vật Cách phân loại ơng cịn mang tính nhân tạo nhƣng đánh dấu bƣớc tiến việc nghiên cứu cấu trúc thể thực vật Cuối kỷ XIX đầu kỷ XX, Tchiliacov phát phân chia gián tiếp tế bào sau Gherasimov tìm đƣợc vai trị nhân tế bào Năm 1898, Navasin phát trình thụ tinh kép thực vật hạt kín Nhờ phát minh kính hiển vi điện tử, ngƣời ta nghiên cứu đƣợc cấu trúc siêu hiển vi tế bào môn khoa học tế bào học đời Vào nửa sau kỷ XX, nghiên cứu giải phẫu thực vật đƣợc tập hợp sách nhƣ “Giải phẫu thực vật mầm thực vật hai mầm” (Metcalfe Chalk,1960,1961) “Giải phẫu thực vật’’ (Katherine Esau, 1978) Phƣơng pháp nghiên cứu giải phẫu hình thái thực vật Phƣơng pháp nghiên cứu giải phẫu hình thái thực vật quan sát, so sánh sở kiện thu thập đƣợc mà phân tích tổng hợp để đến suy diễn giả thiết Việc quan sát, so sánh cấu tạo thể thực vật phải đƣợc tiến hành điều kiện tự nhiên môi trƣờng thực nghiệm Các đối tƣợng đƣợc nghiên cứu mức độ hiển vi nên phải thông qua phƣơng pháp: cắt mỏng, pháp ngâm mủn tế bào, nhuộm màu, vi phân tích Quan hệ Hình thái- Giải phẫu học thực vật với mơn học khác - Hình thái giải phẫu thực vật mơn học sở Nó cung cấp kiến thức sở phân loại sinh học phát triển cá thể thực vật thuộc môn thực vật học - Sinh lý học thực vật nghiên cứu chức sống sở đặc điểm hình thái giải phẫu Qua thấy đƣợc mối liên hệ thống cấu tạo chức - Sinh thái học thực vật nghiên cứu tác động qua lại thực vật điều kiện sống, từ giải thích thích nghi khác nhóm thực vật với mơi trƣờng Ngồi ra, hình thái giải phẫu thực vật cịn có quan hệ với khoa học nhƣ: Địa lý thực vật, Cổ thực vật học, Bảo vệ thực vật, Trồng trọt, Lâm nghiệp Câu hỏi ôn tập Liệt kê mô tả ngắn gọn giai đoạn hình thành Hình thái giải phẫu thực vật Nêu đặc điểm cho thấy có liên quan Hình thái giải phẫu thực vật môn học khác Chƣơng TẾ BÀO THỰC VẬT Mục tiêu - Phân tích phù hợp cấu trúc chức thành phần cấu tạo tế bào: màng sinh chất, tế bào chất, nhân bào quan khác tế bào thực vật - Phân biệt tế bào nhân sơ tế bào nhân chuẩn, tế bào thực vật tế bào động vật - Trình bày khái niệm giai đoạn chu kỳ tế bào Phân biệt phân bào có tơ (gián phân) phân bào không tơ; phân bào nguyên nhiễm phân bào giảm nhiễm Chuẩn bị người học Tìm hiểu khái niệm tế bào; lược sử nghiên cứu tế bào; thành phần cấu tạo tế bào chức chúng 1.1 Đại cƣơng tế bào thực vật Robert Hook (1635-1723) nhà vật lý học ngƣời Anh lần (1665) mô tả lổ nhỏ có vách bao bọc miếng nút bần cắt ngang dƣới kính hiển vi, ơng dùng thuật ngữ tế bào (cellula/ phịng/buồng nhỏ) để lỗ 1.1.1 Khái niệm chung 1.1.2 Hình dạng kích thƣớc tế bào Ở loài tảo đơn bào, tế bào có hình dạng: hình cầu (tảo tiểu cầu- Chlorella), hình trứng (tảo lục đơn bào- Chlamydomonas) hay hình lƣỡi liềm (tảo lƣỡi liềm- Closterium)… Ở thể thực vật bậc cao, tế bào thƣờng đƣợc phân thành nhóm: - Nhóm tế bào mơ mềm (Parenchyma): tế bào có dạng trịn, bầu dục, đa giác, hình đĩa, hình phiến, hình thƣờng trịn góc; kích thƣớc chiều có chênh lệch - Nhóm tế bào hình thoi (Prosenchyma): tế bào có chiều dài gấp nhiều lần chiều rộng, hai đầu thƣờng vát nhọn Tuy nhiên, phân biệt hình dạng nhóm tế bào thấy rõ lát cắt dọc, cịn lát cắt ngang chúng khó phân biệt Kích thƣớc trung bình vào khoảng 10 – 1000 μm Song có tế bào nhìn thấy mắt thƣờng: tế bào thịt dƣa hấu, tép bƣởi, sợi đay, sợi gai, Hình 1.1 Một vài dạng tế bào thực vật a Tảo tiểu cầu; b Tảo Chlamydomonas; c Một vài dạng tế bào mô thực vật bậc cao 1.1.3 Cấu tạo đại cƣơng tế bào thực vật Tế bào thực vật có cấu tạo phức tạp, thƣờng gồm thành phần sau đây: - Chất nguyên sinh: chất sống tế bào, có cấu tạo phức tạp, thƣờng gồm thành phần nhƣ: tế bào chất, nhân bào quan - Thành phần khơng sống: đƣợc hình thành hoạt động chất nguyên sinh, bao gồm: vách tế bào, không bào dịch tế bào, thể ẩn nhập, chất dự trữ 1.2 Cấu trúc tế bào thực vật Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo tế bào thực vật 10 1.2.1 Vách tế bào Vách tế bào thực vật phận không sống nằm bên ngồi tế bào Vách định hình dạng độ bền vững tế bào thực vật Vách tế bào cịn có tác dụng nâng đỡ bảo vệ tế bào sống hay chết 1.2.1.1 Thành phần hóa học vách tế bào Thành phần hóa học vách tế bào thực vật gồm: nƣớc chiếm tỷ lệ tƣơng đối cao (80 - 90 %), thành phần chất khô chủ yếu gồm: cellulose, hemicellulose pectin Trong đó, cellulose đóng vai trị chủ yếu, tạo nên “bộ khung” vách tế bào Hemicellulose, pectin nƣớc lấp đầy khoảng trống phân tử cellulose; pectin đƣợc xem nhƣ chất kết dính gắn liền lớp cellulose tế bào cạnh chất pectin bị phá hủy tế bào bị rời Ngồi cịn có chất tẩm tẩm ngồi chất vơ định hình, hình thành chậm hơn; chất có ảnh hƣởng quan trọng đến tính chất lý, hoá vách 1.2.1.2 Cấu trúc vách tế bào Trên sở phát triển cấu trúc, ngƣời ta phân biệt ba phần vách tế bào thực vật Chất gian bào (gọi phiến giữa) nằm vách tế bào cạnh nhau, vách sơ cấp (8- 14 % xenluloza) vách thứ cấp (30- 50 % xenluloza) - Vách sơ cấp: thƣờng mỏng đàn hồi để không cản trở sinh trƣởng tế bào Vách sơ cấp thƣờng có tế bào cịn non tế bào mơ phân Thành phần hóa học vách sơ cấp: chứa cellulose (5- 10 %), nhiều hemicellulose, pectin nƣớc Vách sơ cấp thƣờng liên tục (trừ lỗ nhỏ có sợi liên bào) Trong trình phát triển cây, hàm lƣợng cellulose vách tăng lên, nghĩa mạng lƣới cellulose ngày trở nên dày thêm Cấu trúc vách sơ cấp: phân tử cellulose vách thƣờng có dạng hình sợi, tụ tập lại thành bó gọi mixen cellulose (hay sợi sở) gồm từ vài chục đến 100 phân tử; nhiều mixen họp lại thành bó mixen (hay sợi bé) gồm tới 2000 phân tử cellulose Nhiều bó mixen lại kết hợp thành sợi cellulose xếp thành mạng lƣới mỏng Các sợi chủ yếu nằm theo hƣớng ngang Giữa đầu mút mạng lƣới 11 lại nhiều khoảng trống chứa đầy chất pectin nƣớc, chất pectin làm thành lớp mỏng bên vách cellulose - Vách thứ cấp: đƣợc tạo nên tế bào kết thức thời kỳ sinh trƣởng, nằm phía dƣới vách sơ cấp Vách thứ cấp bền vững vách sơ cấp, thƣờng có nhiều lớp khơng có khả đàn hồi Thành phần chủ yếu vách thứ cấp cellulose (chiếm 80- 90%) hỗn hợp cenluloza hemixenluloza Vách thứ cấp gồm có ba lớp sợi cellulose tạo nên có độ dày khác Lớp nằm sát vách sơ cấp, lớp thƣờng dày lớp tiếp giáp với khoang tế bào Mỗi lớp đƣợc cấu tạo từ mỏng riêng biệt sợi cellulose xếp theo hƣớng, xen có chất pectin Hƣớng sợi cellulose lớp khác làm cho vách tế bào thêm bền vững mặt học So với vách sơ cấp, vách thứ cấp chứa nhiều cellulose lại pectin khoảng trống sợi cellulose nhỏ Vách thứ cấp luôn tạo thành đồng khắp bề mặt vách sơ cấp mà dày lên số vùng tùy thuộc vào chun hóa tế bào; ví dụ: số tế bào chun hóa mơ dẫn, vách thứ cấp đƣợc tạo thành chỗ định tạo nên loại quản bào mạch khác a) Những biến đổi hóa học vách thứ cấp tế bào: - Sự hóa gỗ: trình thấm lignin vào vách tế bào, làm cho vách trở nên cứng rắn bền hơn, tính đàn hồi vách Vách tế bào hóa gỗ thƣờng gặp mơ gỗ; hóa gỗ khơng thực toàn bề mặt vách tế bào mà số chỗ cịn cellulose nên cho chất hòa tan thấm qua bảo đảm trình trao đổi chất tế bào - Sự hóa bần: q trình thấm chất suberin vào vách tế bào Sự hóa bần thƣờng gặp tế bào mơ bì thứ cấp Khi vách tế bào bị hóa bần hồn tồn, trao đổi chất tế bào cạnh nhƣ với môi trƣờng bị ngăn cản tế bào chết Lớp bần có nhiệm vụ che chở cho mơ sống bên 12 - Sự hóa cutin: thƣờng gặp tế bào biểu bì nên khơng thấm nƣớc khí Các tế bào thấm cutin tạo thành lớp bảo vệ gọi tầng cuticun Tầng dày hay mỏng tùy thuộc điều kiện sống loài (các vùng khơ nóng có tầng cuticun thƣờng dày) - Sự hóa nhầy: hóa nhầy vách tế bào thƣờng gặp số hạt lúc nảy mầm (hạt lanh, hạt é ) bề mặt tế bào phủ lớp chất nhầy; chất phồng lên thấm nƣớc trở nên nhớt Lớp chất nhầy có tác dụng giữ đƣợc độ ẩm cần thiết cho nảy mầm hạt đƣợc dễ dàng - Sự hóa khống: q trình tích tụ lại vách tế bào chất khoáng làm cho vách tế bào trở nên cứng rắn Các chất khoáng thƣờng gặp Si, CaCO3, CaC2O4 Sự tích lũy Si thƣờng xảy tế bào biểu bì họ Cói, họ Lúa ; tích tụ CaCO3 thƣờng xảy chủ yếu tế bào lông (lơng họ Vịi voi, họ Bầu bí) Ngồi ra, CaCO3 cịn đƣơc tích tụ dƣới dạng nang thạch thuộc chi Ficus - Sự thấm sáp: mặt ngồi tế bào biểu bì thƣờng đƣợc phủ lớp sáp nên không thấm nƣớc (ở vỏ bí, chuối, vỏ thân mía ) b) Sợi liên bào, khoảng gian bào lỗ vách tế bào - Sợi liên bào: sợi tế bào chất liên kết chất nguyên sinh tế bào cạnh Trên vách sơ cấp tế bào non hay tế bào mơ phân sinh có chỗ mỏng, chỗ lõm xuống phần, có sợi liên bào qua, chỗ mỏng đƣợc gọi vùng lỗ sơ cấp Chức chủ yếu sợi liên bào mang sản phẩm trao đổi chất dẫn truyền kích thích từ chỗ nhận kích thích truyền vào sâu bên quan Nhƣ vậy, tế bào có giao lƣu rõ ràng mối liên hệ thƣờng xuyên - Lỗ thức: có vách thứ cấp, chỗ vách thứ cấp không đƣợc hình thành vách mỏng Những chỗ đƣợc gọi lỗ vách Có loại lỗ: + Lỗ đơn: có hình ống ngắn hay hình khe, rãnh đƣợc che kín màng sơ cấp Tùy theo độ dày vách thứ cấp, khe lỗ ngắn dài, đơn phân nhánh Các lỗ vách tế bào gần tạo thành cặp lỗ 13 + Lỗ viền: có cấu tạo phức tạp hơn, thƣờng gặp yếu tố dẫn học gỗ Đặc điểm lỗ viền khung lỗ bị hẹp lại nhiều trình dày lên vách thứ cấp, phía ngồi khe lỗ rộng phía nhiều Trong trình dày lên, vách thứ cấp tách khỏi vách sơ cấp tạo nên phía lỗ nhƣ màng Các lỗ viền thƣờng cặp đôi, nghĩa lỗ tế bào cạnh xếp đối diện Nhƣng yếu tố dẫn nƣớc tiếp xúc với tế bào loại khác lỗ viền đối diện với lỗ đơn, lúc ta có lỗ nửa viền - Khoảng gian bào: khoảng trống tế bào, đƣợc hình thành chất pectin gắn kết tế bào gần Khoảng gian bào thƣờng bé nhƣng có lớn tế bào xung quanh, biến thành khoang kín lớn gọi khoang trống Gian bào khoang trống chứa khí, chất khác (chất nhầy, nƣớc ) 1.2.2 Tế bào chất Tế bào chất chất sống thành phần bắt buộc tế bào; xảy trình tiêu biểu cho hoạt động sống tế bào Ở tế bào non, tế bào chất chiếm hầu hết khoang tế bào Trong trình sinh trƣởng phát triển tế bào, không bào lớn lên Tế bào già khơng bào lớn, chất tế bào lại lớp mỏng nằm sát màng 1.2.2.1 Tính chất lý học Tế bào chất chất qnh, khơng màu, nhớt, có tính đàn hồi, không tan nƣớc, nặng nƣớc (d = 1,04-1,06), chiết quang nƣớc Khi bị đun nóng tới 500C- 60 0C tế bào chất khả sống Tuy vậy, tế bào chất số hạt, khơ số bào tử chịu đƣợc nhiệt độ cao (từ 800C - 105 0C) Tế bào chất đƣợc cấu tạo từ hạt nhỏ gọi mixen keo Các mixen keo mang điện tích dấu đẩy gây chuyển động hỗn loạn (chuyển động Brown) Các mixen không tan nƣớc thành dung dịch thật mà phân tán thành dung dịch giả 14 Độ nhớt tế bào chất thay đổi, nghĩa trạng thái lỏng (sol) vừa chuyển sang trạng thái đặc (gel) Trạng thái sol đặc trƣng cho độ nhớt chất tế bào, trạng thái gel gần với thể rắn hơn, đảm bảo ổn định hình dạng tế bào chất 1.2.2.2 Tính chất hóa học Thành phần hoá học tế bào chất gồm: nƣớc 75- 80 %, protein: 10- 20 %, lipid: 2- %, glucid: 1- %, muối khoáng: % (theo N.X Kixeleva) Tế bào chất chất sống có đầy đủ tƣợng đặc trƣng sống nhƣ dinh dƣỡng, hô hấp, tăng trƣởng, vận động 1.2.2.3 Cấu trúc tế bào chất Khi quan sát tế bào dƣới kính hiển vi điện tử, tế bào chất gồm có lớp: - Màng sinh chất: có đặc tính tính thấm chọn lọc khả vận chuyển tích cực chất (ngƣợc lại gradiel nồng độ- Theo Clander, 1959) Màng sinh chất màng đơn kép tuỳ thuộc vào tiêu quan sát - Màng không bào: phần màng sinh chất bao quanh không bào Cả hai lớp màng sinh chất màng khơng bào có cấu tạo từ phân tử lipoprotein Chúng mỏng (khoảng từ 7- 12 nm), đƣợc cấu tạo lớp phân tử: lớp đôi phân tử lipid phân cực, cịn phía ngồi lớp phân tử protein Cả màng có tính bán thấm chọn lọc, có tính đàn hồi có khả tái sinh Chúng hợp thành màng sở tế bào Hình 1.3 Cấu tạo màng nguyên sinh 15 - Phần nằm hai lớp màng có cấu tạo phức tạp K.Pocte cộng (1943) xác định: phần tế bào chất có màng mỏng tạo nên hệ thống phức tạp gọi mạng lƣới nội chất (endoplasmic reticulum) Ngoài ra, phần cịn có chất dịch lỏng suốt khơng màu đƣợc gọi chất 1.2.2.4 Tính chất sinh lý tế bào chất - Tính thấm chọn lọc: khả “hút” đƣợc cac chất từ môi trƣờng xung quanh vào tế bào ngƣợc lại “nhả” số chất vào môi trƣờng nồng độ dung dịch bên tế bào ngồi mơi trƣờng chênh lệch Tính chất đƣợc thể rõ tƣợng co nguyên sinh phản co nguyên sinh tế bào chất - Sự chuyển động chất tế bào: đặc tính chung tế bào sống; trình chuyển động, tế bào chất lôi kéo theo bào quan, tế bào chuyển động theo Ta phân biệt dạng chuyển động sau tế bào chất: + Chuyển động amip: tế bào chất chuyển động theo nhiều hƣớng khác xúc tu giả, chuyển động kéo theo chuyển động tế bào, thƣờng gặp tế bào nấm nhầy (myxomycetes) + Chuyển động vòng: chuyển động tế bào chất theo hƣớng xung quanh không bào trung tâm Chuyển động tế bào lân cận thƣờng xảy theo hƣớng ngƣợc chiều Kiểu chuyển động thƣờng gặp tế bào rong mái chèo (Vallisneria spiralis) rong đuôi chồn (Hydrilla verticillata) + Chuyển động khuếch tán: tế bào chất chuyển động theo dải xuyên qua không bào trung tâm theo hƣớng khác có ngƣợc chiều Kiểu chuyển động thấy lơng lồi thài lài (Tradescantia) bí ngơ (Cucurbita pepo) Ngồi ra, cịn có hình thức chuyển động trung gian kiểu chuyển động vòng chuyển động khuếch tán, thƣờng thấy tế bào chất lông rễ nƣớc (hydrocharia) Kiểu chuyển động dao động chất tế bào kiểu đơn giản cả, đặc trƣng cho loài tảo nhƣ closterium, Spirogyra 16 1.2.3 Các bào quan 1.2.3.1 Lạp thể Là bào quan nhỏ đặc trƣng cho tế bào thực vật Chúng có vai trị quan trọng trình dinh dƣỡng tế bào Tuỳ theo có mặt loại sắc tố chứa bên lạp thể, ngƣời ta chia lạp thể làm loại: lạp lục, lạp màu lạp không màu Sự phân chia thành loại lạp nói mang tính tƣơng đối, loại lạp bắt nguồn từ thể trƣớc lạp chúng có chuyển hố lẫn nhau: Hình 1.4 Sơ đồ quan hệ phát sinh thể lạp Thể trƣớc lạp; Lục lạp; Lạp màu; Lạp không màu - Lạp lục (Chloroplaste): loại lạp thể có chứa sắc tố màu lục gọi chất diệp lục (Chlorophyll); lạp lục có mặt tất phần xanh nhƣ lá, thân, cành non Ở thực vật bậc thấp, lạp lục thƣờng có hình dạng đa dạng: hình (ở tảo lục đơn bào- Chlamydomonas), hình dạng dải xoắn (tảo xoắn- Spirogyra), hình (tảo sao- Zygnema), hình mạng lƣới (tảo không đốt- Vaucheria) Các dạng lạp thể gọi thể màu; thể màu có hạch tạo bột nơi tích luỹ tinh bột Ở thực vật bậc cao, lạp 17 lục thƣờng có dạng hình cầu, trơng nghiêng thƣờng có dạng hình bầu dục hình thấu kính + Kích thước trung bình lạp lục thực vật bậc cao 4- 10 μm; tế bào có khoảng vài trăm lạp lục + Cấu tạo lạp lục: bên lạp lục đƣợc bao lớp màng kép gồm lớp màng mỏng; bên chất đệm gồm mỏng xếp song song hạt nhỏ, dẹp (kích thƣớc 0,3- 1,7 μm), xếp chồng lên thành cọc, mỏng nằm liên kết chúng lại với Các mỏng hạt nhỏ nằm chung khối chất lipoprotein + Thành phần hoá học lục lạp: protein: 35- 55 %; lipid: 20- 30 %; chất diệp lục: %; carotinoid: 4- %; axit nucleic : 2- %; số lƣợng glucid khơng cố định Ngồi ra, lục lạp cịn có chất khống (theo N.X Kixeleva) Chất diệp lục thƣờng có loại: a, b, c, d, e Ở thực vật bậc cao thƣờng có loại diệp lục a b (diệp lục a: C55H72O5N4Mg thƣờng có màu lam, diệp lục b: C55H72O5N4Mg thƣờng có màu vàng lục) Tỷ lệ diệp lục a diệp lục b 3:1 + Chức sinh lý lạp lục: lạp lục trung tâm trình quang hợp Nhờ có diệp lục mà lƣợng ánh sáng mặt trời đƣợc sử dụng để phân giải nƣớc, khử CO2 thành hợp chất gluxit theo phƣơng trình tổng quát: H2O + CO2→ C6H12O6 + O2 Những sản phẩm trình quang hợp (đƣờng, tinh bột) đƣợc chứa chất lục lạp sau chuyển đến tế bào để xanh hoạt động Nhóm sắc tố carotinoid thƣờng bị màu diệp lục át đi, ta thấy có màu lục; nhƣng đến già, hàm lƣợng diệp lục bị giảm sắc tố đƣợc thể rõ, làm cho có màu vàng, đỏ - Lạp màu (Chromoplast): loại lạp thể có màu sắc nhƣ vàng, cam, đỏ có chứa sắc tố thuộc nhóm carotinoid Trong lạp màu khơng có chứa diệp lục, mà có chất màu nhƣ xanthophin (C40H56O2) thƣờng có màu vàng; carotin (C40H56) có màu da cam, lycopin (C40H56) có màu đỏ 18 + Hình dạng lạp màu đa dạng: hình cầu, kim, que, hình khối nhiều mặt hình dạng phụ thuộc vào trạng thái sắc tố chứa bên sắc lạp + Lạp màu làm cho hoa, có màu sắc để thu hút trùng trình thụ phấn chéo giúp cho phát tán hạt nhờ động vật + Cấu tạo lạp màu: đơn giản so với lục lạp; chúng khơng có cấu tạo phiến mỏng Trong thành phần hố học lạp màu ngồi chất màu (chiếm khoảng 20- 50 %) cịn có thêm protein, lipid ARN - Lạp khơng màu (Leucoplaste): lạp thể không chứa sắc tố liên quan đến việc hình thành chất dinh dƣỡng dự trữ Lạp khơng màu thƣờng có tế bào trƣởng thành quan chịu tác dụng ánh sáng nhƣ phần ruột thân, rễ, hạt, củ có tế bào bị chiếu sáng nhiều nhƣ tế bào biểu bì Lạp không màu thƣờng tập trung bao lấy nhân phía; chúng thƣờng có dạng hình cầu, hình trứng, hình que, hình thoi Tuỳ theo chất mà lạp khơng màu tích luỹ đƣợc mà ngƣời ta chia loại sau đây: + Lạp bột: loại lạp khơng màu tích luỹ tinh bột dƣới dạng hạt Bề lạp bột thƣờng đƣợc bao lớp màng kép, bên chứa đầy chất dạng hạt + Thể dầu: lạp khơng màu chủ yếu tích luỹ dầu thƣờng gặp lạp bột Thể dầu thƣờng sản phẩm lạp lục lạp chất diệp lục chất lạp xuất thể mỡ hình cầu nhỏ; sau màng lạp bị phân huỷ nội chất lạp gần dính lại với thành giọt dầu lớn Đơi loại lạp đồng thời tích luỹ tinh bột + Thể protein: loại lạp khơng màu chun hố với chức phận tích luỹ protein, chất protein tồn dƣới dạng tinh thể hạt Loại thƣờng có nhiều hạt số (hạt thầu dầu, lạc ) 1.2.3.2 Ty thể Là bào quan có mặt tất tế bào sống Đó thể nhỏ có kích thƣớc khoảng vài μm chiều dài (0,5- μm) dƣới μm chiều dày 19