Vai trò của nước đối với đời sống thực vật Nước là thành phần cấu trúc tạo nên chất nguyên sinh Các quá trình trao đối chất đều cần nước tham gia. Nước nhiều hay ít sẽ ảnh hưởng đến chiều hướng và cường độ của quá trình trao đối chất. Nước bảo đảm cho thực vật có một hình dạng và cấu trúc nhất định Nước góp phần vào sự dẫn truyền xung động các dòng điện sinh học ở trong cây khiến chúng phản ứng mau lẹ không kém một số thực vật bậc thấp dưới ảnh hưởng của tác nhân kích thích của ngoại cảnh. Sự hấp thu và vận chuyển nước ở thực vật bao gồm các quá trình diễn ra liên tục như sau: Quá trình hút nước ở rễ Quá trình vận chuyển nước ở cây Sự thoát hơi nước ở lá
Bài báo cáo: CÁC QUÁ TRÌNH SINH LÍ CỦA CƠ THỂ THỰC VẬT Học viên: Nguyễn Thị Hoài Phương • Quá trình dự trữ chất hữu • Quá trình thoát thải • Quá trình hấp thu vận chuyển nước muối khoáng NỘI DUNG SỰ HẤP THU VÀ VẬN CHUYỂN NƯỚC VÀ MUỐI KHOÁNG TRONG CÂY A Sự hấp thu vận chuyển nước * Vai trò nước đời sống thực vật - Nước thành phần cấu trúc tạo nên chất nguyên sinh - Các trình trao đối chất cần nước tham gia Nước nhiều hay ảnh hưởng đến chiều hướng cường độ trình trao đối chất - Nước bảo đảm cho thực vật có hình dạng cấu trúc định - Nước góp phần vào dẫn truyền xung động dòng điện sinh học khiến chúng phản ứng mau lẹ không số thực vật bậc thấp ảnh hưởng tác nhân kích thích ngoại cảnh - Nước có số tính chất hóa lý đặc biệt tính dẫn nhiệt cao, có lợi cho thực vật phát tán trì nhiệt lượng Nước có sức căng bề mặt lớn nên có lợi cho việc hấp thụ vận chuyển vật chất - Nước cho tia tử ngoại ánh sáng trông thấy qua nên có lợi cho quang hợp Nước chất lưỡng cực rõ ràng nên gây hìện tượng thủy hóa làm cho keo ưa nước ổn định Cung cấp nước cho điều thiếu để bảo đảm thu hoạch tốt Việc thỏa mãn nhu cầu nước cho điều kiện quan trọng sống bình thường (Makximov, 1952, 1958; Krafts, Carrier Stocking, 1951; Rubin, 1954,1961; Sabinin, 1955) Mao dẫn: Chiều cao tùy thuộc vào lực kéo cột nước lên trọng lực Khuyếch tán: Là chuyển động phân tử theo khuynh độ nồng độ (sự chênh lệch nồng độ) chất phân tán từ nơi có nồng độ cao tới nơi có nồng độ thấp Quá trình vận chuyển nước thực vật Thẩm thấu: Là trình khuyếch tán nước qua màng thấm chọn lọc Dòng khối: Là trình vận chuyển nước theo khuynh độ áp suất Sự hấp thu vận chuyển nước thực vật bao gồm trình diễn liên tục sau: - Quá trình hút nước rễ - Quá trình vận chuyển nước - Sự thoát nước I Quá trình hút nước rễ Cơ quan hút nước - Hệ thống rễ quan chủ yếu thực chức hút nước Tuy nhiên, có quan lông hút có khả hút nước - Lông hút tế bào biểu bì kéo dài → tạo thành sợi mảnh len lỏi vào mao quản đất để tiếp xúc với nước đất - Có vách mỏng giúp nước vào rễ dễ dàng, lông hút có không bào lớn trung tâm tạo nên áp suất thẩm thấu cao áp suất thẩm thấu đất nên nước vào dễ dàng - Cây có hệ rễ phát triển mạnh số lượng, kích thước diện tích → Tùy vào hệ rễ khác mà mức độ sử dụng nước hiệu đất khác Sự hút nước đất phụ thuộc vào sinh trưởng hệ rễ Tuy nhiên, rễ có lấy nước hay không phụ thuộc vào khả giữ nước đất Sự vận động nước từ đất vào rễ Quá trình hút nước rễ bao gồm GĐ nhau: + Giai đoạn 1: Nước từ đất vào lông hút + GĐ : Nước từ lông hút vào mạch gỗ (mạch xylem) rễ Nước từ TBLH → Vỏ → Nội bì → mạch gỗ rễ chênh lệch sức hút nước theo hướng tăng dần từ vào TB + GĐ 3: Nước bị đẩy từ mạch gỗ rễ lên mạch gỗ thân • Cơ chế để dòng nước chiều từ đất vào rễ lên thân - Nước từ đất → lông hút→ mạch gỗ (xylem) rễ theo chế thẩm thấu (từ nơi có ASTT thấp → ASTT cao) + Giai đoạn 1: Nước từ đất vào lông hút: ASTT TB lông hút thường cao (do hoạt động hô hấp rễ mạnh làm tăng nồng độ chất tan) so với dung dịch đất → tăng khả hút nước lông hút → nước hút từ dịch đất vào lông hút I Đường vận chuyển đường từ nơi sản xuất đến nơi lưu trữ Vận chuyển dòng khối nhờ áp suất dương: * Cơ chế vận chuyển thực vật hạt kín - Dịch chuyển phloem di chuyển từ nơi nguồn đến nơi chứa với vận tốc cao 1m/giờ - Dịch phloem di chuyển qua ống rây vận chuyển dòng nhờ áp suất dương gọi “dòng áp suất” I Đường vận chuyển đường từ nơi sản xuất đến nơi lưu trữ Vận chuyển dòng khối nhờ áp suất dương: Hình : Dòng khối nhờ áp suất dương (dòng áp suất) ống rây I Đường vận chuyển đường từ nơi sản xuất đến nơi lưu trữ Vận chuyển dòng khối nhờ áp suất dương: - Áp suất tăng đầu cuối phía nguồn giảm đầu nơi chưa làm cho nước di chuyển từ nguồn đến nơi chưa với đường - Các thí nghiệm chứng minh dòng áp suất chế vận chuyển thực vật hạt kín - Các nơi chứa khác tùy thuộc nhu cầu lượng khả cung cấp đường Đôi có nhiều nơi chứa nhiều nơi nguồn Trong trường hợp cho thui vài hoa, hạt-gọi tượng tự tỉa - Việc loại bỏ nơi chứa biện pháp thực tế có lợi cho việc làm vườn I Đường vận chuyển đường từ nơi sản xuất đến nơi lưu trữ Vận chuyển dòng khối nhờ áp suất dương: VD: Do táo lớn giá cao so với táo bé người ta trồng loại bỏ hoa non cho tạo quả lớn II Các qua dự trữ chất : Rễ biến thái : rễ củ - Về mặt hình thái, rễ củ thường phân chia: + Đầu phần rễ củ có mang xếp thành hình hoa thị hình thành từ trụ mầm + Cổ phát triển từ trụ mầm phần trụ mầm - Rễ phát triển từ rễ mầm phần trụ mầm Trên rễ nầy mang nhiều rễ bên Rễ củ phát triển quan dự trữ sống hai năm (cây nhị niên) năm thứ hai, từ rễ phát triển thân mang hoa Rễ quan dự trữ: - Thường rễ phồng to lên, mì, lang … nhiều rễ mọc từ rễ phù to thành củ, hoạt động tượng tầng libe gỗ - Tượng tầng hoạt động cho gỗ đặc biệt gồm toàn nhu mô chứa dưỡng liệu Rễ củ phân biệt với thân củ chỗ: rễ củ không cho chồi bất định (sái vị), thân củ cho nhánh khác Ví dụ: Thân củ khoai tây Rễ củ khoai lang Ví dụ: Rễ củ phát triển từ rễ cà rốt, củ cải … phát triển từ rễ bên khoai lang, mì, … Thân biến thái a Thân củ (Tubers) thân phù to thành củ chứa chất dự trữ, thân củ hình thành: +Trên mặt đất su hào (Brassica oleracea) … +Bên mặt đất khoai môn, khoai tây (Solanum tuberosum) … - Trên thân củ có mắt, nơi có sẹo lá, nách sẹo có chồi nách Ví dụ : củ khoai tây -Củ có phần đoạn thân thông thường, bao gồm đốt gióng, đốt gọi mắt -Bên củ điền đầy tinh bột lưu trữ nhu mô phình to tương tự tế bào, củ có cấu trúc tế bào điển đoạn thân với lõi xốp (ruột thân cây), khu vực mạch vỏ b Căn hành (thân rễ) - Khi thân ngầm nằm đất thường phù mập chứa chất dinh dưỡng cho cây, teo thành vẩy, nách vẩy có chồi phát triển thành chồi mọc thành thân khí sinh cho rễ phụ Gặp họ Gừng (Zingiberaceae), Huỳnh tinh (Marantaceae), Ngải hoa (Cannaceae) … Cây họ Gừng (Zingiberaceae) Ngải hoa (Cannaceae) Huỳnh tinh (Marantaceae) c Hành / giò Khi thân ngắn có hình dĩa hay hình nón dẹp mang nhiều rễ phụ bên dưới, phần thân mang nhiều mà bẹ phù xếp úp vào gọi vãy hành chứa nhiều chất dinh dưỡng Lá dự trữ Thân Lá biến dạng : - Lá dự trữ: Phần lớn mọng nước họ phiên hạnh có biến thái để tích lũy nước - Lá biến dạng thành vảy thực chức dự trữ chất hữu hành, tỏi TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Khoa Lân ‘‘Sinh học thể thực vật’’ – Huế Campbell, N A et al., (2008) Biology San Francisco: Pearson International Edition Phillips, W D., Chilton, T J., (1997) Sinh học (Tập 2) - Hà Nội Hoàng Thị Sản, Trần Văn Ba (1998) ‘‘Giải phẫu - hình thái học thực vật’’ – NXB giáo dục Hà Nội Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch, Vũ Quang Sáng ‘‘Giáo trình Sinh lý thực vật’’ - Hà Nội 2006 Trương Văn Lung, Võ Thị Mai Hương (1999) ‘‘Sinh lý học thực vật’’ - Huế Cám ơn thầy anh chị lắng nghe ! [...]... trong đời sống của thực vật Điều kiện dinh dưỡng khoáng và nitơ là một trong những nhân tố chi phối có hiệu quả nhất quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật - Các nguyên tố thiết yếu trong cơ thể thực vật: Trong cây hầu như có hầu hết các nguyên tố - Tùy vào hàm lượng trong cây, chất khoáng được xếp vào 2 nhóm: đa lượng và vi lượng «Chất khoáng là dùng để chỉ các chất vô cơ, ở dạng ion, hiện... hoạt tính sinh lý như các chất điều hòa sinh trưởng, các nguyên tố vi lượng Thì chỉ phun qua lá mới có hiệu quả sinh lý và kinh tế nhất Vì vậy, các chế phẩm phun qua lá ngoài một số chất dinh dưỡng thì nhất thiết phải có các chất có hoạt tính sinh lý Việc phun phân qua lá là cách phục hồi nhanh chóng cây trồng khi có dấu hiệu thiếu dinh dưỡng hơn là bón đất • TRAO ĐỔI KHÍ Trao đổi khí của thực vật ở cạn... phương thức trao đổi ion giữa đất và lông hút Cơ chế hút khoáng thụ động: - Theo cơ chế này rễ cây có thể hút các chất khoáng bằng các cơ chế mang tính chất thụ động dựa theo quá trình khuếch tán và thẩm thấu, quá trình hút bám trao đổi 2 Sự hấp thu và vận chuyển muối khoáng trong cây → Đây là quá trình mang tính chất vật lý đơn thuần Đặc trưng của cơ chế hút khoáng bị động là : - Quá trình xâm nhập... chất dinh dưỡng, hệ rễ biểu hiện rõ ràng tính chất tích cực và chủ động - Rễ tiết ra các acid hữu cơ và trước hết acid cacbonic biến các chất không tan thành các chất dễ tan - Bằng các sản phẩm tiết làm mồi thu hút các vi sinh vật phân giải chất hữu cơ thành chất vô cơ - Rễ còn có vai trò tổng hợp chất hữu cơ trong rễ 2 Sự hấp thu và vận chuyển muối khoáng trong cây - Các chất khoáng muốn đi vào cây thì... của vài loài thực vật Không thể thay thế được Gây ra các triệu chứng thiếu đặc biệt Chín nguyên tố đa lượng : C, H, O, N, S, P, K, Mg, Ca Bảy nguyên tố vi lượng :Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl * Vai trò: + Nguyên tố đa lượng: Để tạo nên các hợp chất hữu cơ Tạo thế thẩm thấu cho tế bào Dự trữ và trao đổi năng lượng Hoạt hóa enzyme + Nguyên tố vi lượng: Là thành phần enzyme hay coenzyme III Cơ chế hấp thụ... tán vào bên trong lá cần cho quang hợp 2 Các cơ chế thoát hơi nước Cơ chế thoát hơi nước qua lá Sự thoát hơi nước qua bề mặt Sự khuếch tán hơi nước qua cutin khe lỗ khí khổng 2 Các cơ chế thoát hơi nước a Sự thoát hơi nước qua bề mặt cutin - Vỏ ngoài của tế bào biểu bì thường có một lớp cutine mà nước và hơi nước đều khó thấm qua, nhưng một phần nước có thể thoát qua được và thoát ra ngoài gọi là thoát... lệch về thế nước theo hướng giảm dần từ rễ đến lá và nước có thể chuyển từ rễ lên lá 1 cách dễ dàng Nhân tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến hấp thu nước Nhiệt độ của đất Nhân tố ngoại cảnh và sự hút Nồng độ của Oxi trong đất nước Nồng độ dung dịch trong đất Hạn do thiếu nước trong đất Hạn sinh lí Hạn do độ ẩm không khí quá thấp Hạn do trạng thái sinh lí của cây không cho phép cây hút nước B Sự hấp thu và... (lực đẩy ở rễ để bơm nước lên thân) • Do trong quá trình hoạt động, trao đổi chất ở rễ đã tạo ra các chất tan (đường, axit hữu cơ) → làm tăng [dịch bào] → tăng ASTT → tăng sự hút nước → Như vậy, hoạt động trao đổi chất ở rễ đã tạo ra động cơ hút nước chủ động của hệ rễ Có thể quan sát tác động của áp suất rễ qua 2 hiện tượng: * Hiện tượng rỉ nhựa : Nếu cắt ngang 1 thân cây nhỏ * Hiện tượng ứ giọt:... các chất có thể hòa tan và có tính thấm đối với màng Quá trình hút chủ động : Các nguyên tố khoáng có liên quan đến quá trình trao đổi chất của tế bào → Đây là quá trình chọn lọc và chủ động Sự vận chuyển tích cực khác với sự vận chuyển bị động ở những đặc điểm sau: -Không phụ thuộc vào gradient nồng độ: có thể vận chuyển ngược gradient nồng độ - Cần sử dụng năng lượng và chất mang - Có thể vận chuyển... mép lá gọi là hiện tượng ứ giọt Dịch nhựa này cũng chứa mạch gỗ ở thân các chất vô cơ và hữu cơ II Quá trình vận chuyển nước ở thân - Nước và các chất khoáng hòa tan trong nước được vận chuyển theo một chiều từ rễ lên lá - Chiều dài của cột nước phụ thuộc vào chiều dài của thân cây - Quá trình vận chuyển nước ở thân thực hiện được một cách liên tục (động lực vận chuyển nước trong cây) là do sự phối