Bài 2: Vận chuyển các chất trong cây

BÀI 2: VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT TRONG CÂY (LÊ VĂN HẢI – 11 LÝ – THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN VŨNG TÀU) Các chất trong cây được vận chuyển theo 2 dòng:  Dòng mạch gỗ (gọi là dòng đi lên): vận chuyển nước và các ion khoáng từ đất vào đến mạch gỗ của rễ rồi tiếp tục dâng lên theo mạch gỗ trong thân để lan tỏa đến lá và những thành phần khác của cây;  Dòng mạch rây (gọi là dòng đi xuống): vận chuyển các chất hữu cơ từ các TB quang hợp trong phiến lá chảy vào cuống là rồi đến nơi cần sử dụng hoặc dự trữ (quả, hạt, rễ…) I. DÒNG MẠCH GỖ (Xilem) Vận chuyển ngược chiều trọng lực, lực cản thấp 1) Cấu tạo mạch gỗ Gồm hai TB chết: TB quản bào và TB mạch ống. Không có màng và các bào quan -> ống rỗng -> lực cản thấp; Vách thứ cấp được linhin hóa vững chắc -> chịu áp suất nước, phía trên vách có lỗ bên; Vách sơ cấp mỏng và thủng lỗ; Các TB xếp sít nhau theo cách: lỗ bên của TB này ghép sít vào lỗ bên của TB khác -> cặp lỗ là con đường vận chuyển ngang.  TB quản bào Có trong thân của các TV; là TB dài hình con suốt chỉ; Các TB xếp thành hàng thẳng đứng, gối đầu lên nhau.  Mạch ống: chỉ có ở TV hạt kín và 1 số hạt trần TB ngắn, rộng, có vách 2 đầu đục lỗ tạo nên những tấm đục lỗ ở 2 đầu của TB. Các TB xếp đầu kế đầu -> ống mạch dẫn dài rộng; Dòng vận chuyễn di chuyển nhanh hơn và tạo con đường vận chuyển nước với lực cản thấp. 2) Thành phần của dịch mạch gỗ Dịch mạch gỗ gồm chủ yếu là nước, các ion khoáng, ngoài ra còn có các chất hữu cơ (axit amin, vitamin, hoocmon,…) được tổng hợp ở rễ. 3) Động lực đẩy dòng mạch gỗ a) Lực đẩy (áp suất rễ) Áp lực sinh ra do hoạt động trao đổi chất của rễ để đẩy nước lên cao -> áp suất rễ Hiện tượng: Ứ giọt, chảy nhựa Ứ giọt: độ ẩm không khí cao, nước không thoát ra ngoài được -> có 1 lực đẩy từ rễ lên qua thủy không ở đầu lá -> giọt nước. Hiện tượng này xảy ra ở cây thân thảo (1 lá mầm) do cây 1 lá mầm có thân thảo thấp, áp lực nước đủ mạnh để đẩy nước lên lá. Áp lực rễ thường đạt giá trị vài atm nên không thể đưa nước lên khoảng cách cao mà chỉ đóng vai trò như lực bổ trợ. Áp lực rễ quan trọng khi cây rụng hết lá nhất là khi cây nghỉ đông do lúc đo không còn lực kéo do thoát hơi nước ở lá. b) Lực hút do thoát hơi nước ở lá TB khí không thoát hơi nước vào không khí nên bị mất nước -> hút nước từ các TB nhu mô bên cạnh -> TB hu mô ở lá hút nước từ mạch gỗ ở lá -> xuất hiện một lực hút từ lá đến tận rễ. Lực hút do thoát hơi nước ở lá là động lực rất lớn có thể đưa cột nước lên rất cao trên cây -> đây là động lực quan trọng nhất để đưa cột nước lên cao. c) Lực hút giữa các phân tử nước với nhau với thành mạch gỗ Giữa các phân tử nước tồn tại lực liên kết hidro yếu; Các phân tử nước đã tạo thành 1 chuỗi liên tục kéo theo nhau đi lên cao II. DÒNG MẠCH RÂY Vận chuyển xuôi chiều trọng lực 1) Cấu tạo của mạch rây Mạch rây gồm các TB sống, không rỗng, có 2 loại TB: TB ống rây và TB kèm  TB ống rây: là loại TB chuyên hóa cao cho sự vận chuyển: Không nhân (không có quá trình tổng hợp protein -> không huy động axitamin trong dịch vận chuyển); Ít bào quan; Không có ti thể (không có khả năng sử dụng đường vào hô hấp để bảo toàn nồng độ đường trong dịch vận chuyển); Chất nguyên sinh còn lại là các sợi mảnh; Các TB nối với nhau qua các bản rây  TB kèm: nằm cạnh TB rây, cung cấp năng lượng cho TB rây Nhân to; nhiều ti thể, chất nguyên sinh đặc; không bào nhỏ. 2) Thành phần của dịch mạch rây Sự khác nhau cơ bản của cấu tạo mạch gỗ và mạch rây TB mạch gỗ là TB chết, TB mạch rây là TB sống (do 2 cơ quan vận chuyển các chất trái ngược nhau) 95% là saccarozo; ngoài ra còn có các chất khác: Axitamin, vitamin, hoocmon TV, một số chất hữu cơ khác như ATP Một số ion khoáng sử dụng lại; Nhiều ion kali làm cho dịch mạch rây có Ph 8-8.5. 3) Động lực của dòng mạch rây Dịch mạch rây di chuyển từ TB quang hợp trong lá vào ống rây và từ ống rây này vào ống rây khác qua các lỗ trong bản rây; Động lực là do sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quan cho (lá: nơi saccarozo được tạo thành) có áp suất thẩm thấu cao và cơ quan nhận (rễ, hạt…: nơi saccarozo được tổng hợp hay dự trữ) có astt thấp. Liên hệ mạch rây và mạch gỗ: Có 2 con đường dẫn truyền các chất trong cây; 2 con đường không hoàn toàn độc lập: nước có thể từ mạch gỗ sang mạch rây và từ mạch rây sang mạch gỗ qua vận chuyển ngang. . BÀI 2: VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT TRONG CÂY (LÊ VĂN HẢI – 11 LÝ – THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN VŨNG TÀU) Các chất trong cây được vận chuyển theo 2 dòng:  Dòng mạch gỗ (gọi là dòng đi lên): vận chuyển. axitamin trong dịch vận chuyển) ; Ít bào quan; Không có ti thể (không có khả năng sử dụng đường vào hô hấp để bảo toàn nồng độ đường trong dịch vận chuyển) ; Chất nguyên sinh còn lại là các sợi. đi xuống): vận chuyển các chất hữu cơ từ các TB quang hợp trong phiến lá chảy vào cuống là rồi đến nơi cần sử dụng hoặc dự trữ (quả, hạt, rễ…) I. DÒNG MẠCH GỖ (Xilem) Vận chuyển ngược chiều