SỰ vận CHUYỂN và PHÂN bố CHẤT ĐỒNG hóa TRONG cây( tiết 21 )

SỰ VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN BỐ CHẤT ĐỒNG HÓA TRONG CÂY Tiết 21... MỤC TIÊU Hiểu được sự vận chuyển và phân bố chất đồng hóa là chức năng sinh lý đảm bảo khâu lưu thông phân phối vật chất và q

SỰ VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN BỐ CHẤT ĐỒNG HÓA TRONG CÂY( Tiết 21 )

MỤC TIÊU

 Hiểu được sự vận chuyển và phân bố chất đồng hóa là chức năng sinh lý đảm bảo khâu lưu thông phân phối vật chất và quyết định hình thành năng suất

 Hiểu được mối quan hệ giữa cấu trúc và chức năng của hệ thống

vận chuyển chất đồng hóa

 Hiểu biết một số quan niệm về cơ chế vận chuyển chất hữu cơ

trong mạch libe

 Nắm được phương hướng phân bố chất hữu cơ và yếu tố ảnh

hưởng đến quá trình này

 Biện pháp kỹ thuật điều khiển các nhân tố ảnh hưởng đến dòng vận

chuyển chất đồng hóa

1 KHÁI NIỆM CHUNG

1.1 Các dòng vận chuyển vật chất trong cây

Hệ thống mạch gỗ (mạch xylem): Đưa nước hòa tan chất khoáng từ đất vào rễ và lên các bộ phận khác

Hệ thống mạch libe (mạch floem): Vận chuyển chất hữu cơ từ cơ quan sản xuất đến cơ quan tiêu thụ, cơ quan dự trữ

1.2 Ý nghĩa của sự vận chuyển và phân bố vật chất trong cây

Đảm bảo mối liện hệ mật thiết giữa các cơ quan, đảm bảo lưu thông phân phối vật chất trong cây

Quyết định việc hình thành năng suất kinh tế

Giúp cho việc sử dụng hợp lý thuốc bảo vệ thực vật

2 SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT ĐỒNG HÓA Ở KHOẢNG CÁCH GẦN

2.1 Sự vận chuyển trong tế bào đồng hóa

Vận chuyển chất đồng hóa ra khỏi lục lạp

Khả năng sản xuất của chất đồng hóa

- Số lượng: 30 – 40 lục lạp/tế bào (3,5 x 107 lục lạp/cm2 lá)

- Lượng glucoza đồng hóa: 112 mg glucoza/cm2 lá/ngày

Sản phẩm quang hợp

- Sản phẩm sơ cấp: Triozophosphat, hexozophosphat

- Sản phẩm thứ cấp: Axit amin, protein

Khả năng vận chuyển: Do tính thấm qua màng lục lạp

Điều kiện:

- Các điều kiện ngoại cảnh thích hợp cho quang hợp thì cũng thích hợp cho quá trình vận chuyển

- Năng lượng ATP

Vận chuyển ngoài lục lạp: Chất hữu cơ được đi theo đường hướng sau

Tế bào đồng hóa sử dụng

8 – 18% được ty thể sử dụng cho hô hấp

Peroxixom sử dụng cho quang hô hấp

Tổng hợp protein, polysacarit

Đi vào mạch rây

2.2 Sự vận chuyển từ tế bào nhu mô lá đến mạch libe

Con đường vận chuyển

- Symplast: qua hệ thống nguyên sinh xuyên qua các sợi liên bào

- Apoplast: qua hệ thống mao quản trong thành vách tế bào

Điều kiện cần cho sự vận chuyển

Năng lượng

Tuổi của lá: lá càng già thì tốc độ vận chuyển càng chậm

Loại thực vật

Nhu cầu và khả năng sử dụng của mô lân cận

3 SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT ĐỒNG HÓA Ở

KHOẢNG CÁCH XA

3.1 Cấu trúc của hệ thống libe

• Hệ thống mạch rây

+) Tế bào rây: Không NSC, nhân,không ty thể

+) Ống rây

- Các tế bào rây nối với nhau theo chiều dọc

- Vách ngăn giữa có nhiều lỗ rây

- Số lượng ống rây: Chiếm 20% mạch libe

• Tế bào kèm: Là tế bào nhỏ tiếp xúc với tế bào rây

- Đặc điểm: Có NSC đặc, nhân to, không bào nhỏ, nhiều bào quan (ty thể)

- Chức năng:

+ Đảm bảo năng lượng cho tế bào rây vận chuyển

+ Gây ảnh hưởng của nhân lên tế bào mạch rây

+ Ngăn chặn tiêu hao chất hữu cơ trong quá trình vận chuyển

• Tế bào nhu mô libe: Nơi chuyển tiếp chất đồng hóa trước khi đi vào

hệ thống mạch dẫn

• Tính chất chuyên hóa của hệ thống nhu mô libe

- Không nhân, không có ty thể

- Có sợi protein xuyên suốt tạo ra kênh vận chuyển nhanh và hiệu quả

- Tế bào kèm nằm cạnh tế bào rây cung cấp năng lượng cho sự vận chuyển tích cực trong tế bào rây

- Tế bào rây có hàm lượng K+ cao gây sự chêch lệch điện thế giữa 2 phần bản rây

Hình 5.1 Cấu trúc của các yếu tố mạch rây

3.2 Các chất được vận chuyển qua mạch floem

Gluxit: Chiếm 90% chất vận chuyển

Đường sacaroza chiếm 95 – 98% tổng số đường Glucoza, frotoza: 2 – 5%

Các chất khác

Axit amin: Glutamic, asparagic

Amit: Glutamin, asparagin

Nguyên tố khoáng: P, K, Mg, Ca, Fe, Zn, Mn, Cu Phytohormon: IAA, GA, ABA

Một số protein, vitamin, enzim

3.3 Tốc độ vận chuyển qua mạch floem

Trong mạch rây: 150 cm/giờ

Tốc độ khác nhau tùy loài thực vật, tuổi cây và nhu cầu của chất đồng hóa

3.4 Cơ chế vận chuyển trong mạch libe

Sự vận chuyển bị động

Sự khuếch tán

Dòng áp suất: Lực vận chuyển của hệ thống này là áp lực trương trong tế bào quang hợp

Sự vận chuyển tích cực

Hai phía của tế bào rây có sự phân cực

Có sự tham gia của K+

Tiêu hao năng lượng

• Hai phía của bản mạch rây có sự phân cực: một phía mang

điện dương và một phía mang điện âm Để có sự phân cực này, một phía của bản rây có sự hấp thu ion K+ và phía kia thì tiết K+ Quá trình trao đổi ion K+ được thực hiện thông qua tế bào kèm Kết quả là tạo nên một gradient điện thế và nhờ đó mà các chất được thẩm thấu qua các lỗ rây từ tế bào rây này đến tế bào rây khác