Hình thái Giải phẩu thực vật bài giảng dành cho sinh viên

Hình thái Giải phẩu thực vật bài giảng dành cho sinh viên là bộ tài liệu hay và rất hữu ích cho các bạn sinh viên và quý bạn đọc quan tâm. Đây là tài liệu hay trong Bộ tài liệu sưu tập gồm nhiều Bài tập THCS, THPT, luyện thi THPT Quốc gia, Giáo án, Luận văn, Khoá luận, Tiểu luận…và nhiều Giáo trình Đại học, cao đẳng của nhiều lĩnh vực: Toán, Lý, Hoá, Sinh…. Đây là nguồn tài liệu quý giá đầy đủ và rất cần thiết đối với các bạn sinh viên, học sinh, quý phụ huynh, quý đồng nghiệp và các giáo sinh tham khảo học tập. Xuất phát từ quá trình tìm tòi, trao đổi tài liệu, chúng tôi nhận thấy rằng để có được tài liệu mình cần và đủ là một điều không dễ, tốn nhiều thời gian, vì vậy, với mong muốn giúp bạn, giúp mình tôi tổng hợp và chuyển tải lên để quý vị tham khảo. Qua đây cũng gởi lời cảm ơn đến tác giả các bài viết liên quan đã tạo điều kiện cho chúng tôi có bộ sưu tập này. Trên tinh thần tôn trọng tác giả, chúng tôi vẫn giữ nguyên bản gốc. Trân trọng. ĐỊA CHỈ DANH MỤC TẠI LIỆU CẦN THAM KHẢO http:123doc.vntrangcanhan348169nguyenductrung.htm hoặc Đường dẫn: google > 123doc > Nguyễn Đức Trung > Tất cả (chọn mục Thành viên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG

KHOA SƯ PHẠM TỰ NHIÊN

BÀI GIẢNG HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU

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 tượng 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 tượng 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 Phương 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

Chương 1 TẾ BÀO THỰC VẬT 9

1.1 Đại cương về tế bào thực vật 9

1.1.1 Khái niệm chung 9

1.1.2 Hình dạng và kích thước tế bào 9

1.1.3 Cấu tạo đại cương 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 lưới 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 xương tế bào 22

1.2.4 Nhân tế bào 23

1.2.4.1 Số lượng, hình dạng, kích thước 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

Chương 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 (cương 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

Chương 3 CƠ QUAN SINH DƯỠNG 57

3.1 Khái niệm cơ quan sinh dưỡng 57

3.2 Hình thái và cấu tạo cơ quan sinh dưỡng 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

Chương 4 CƠ QUAN SINH SẢN 81

4.1 Khái niệm 81

4.2.1 Sinh sản sinh dưỡng 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 PHƯƠNG 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 tường 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 tường 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 tường 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 tường 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 tường trình kết quả thực hành 125

Bài 6 CHU TRÌNH SINH SẢN CỦA RÊU, DƯƠNG XỈ, HẠT TRẦN 126

6.1 Chuẩn bị 126

6.2 Tiến hành 126

6.3 Viết tường 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 tường 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 người 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 lượng 3 tín chỉ bao gồm 2 phần: phần lý thuyết (gồm Bài mở đầu và 4 chương) và phần thực hành (với 7 bài)

Chúng tôi đã xây dựng tập bài giảng này với mục đích giúp người học có tài liệu

để nghiên cứu và học tập tốt bộ môn nhằm đạt được các mục tiêu cụ thể dưới đây:

- Kiến thức:

+ Biết được các kiến thức về hình thái, cấu tạo giải phẫu của tế bào, mô cũng như

cơ quan sinh dưỡng và cơ quan sinh sản của thực vật Hiểu và giải thích được mối liên quan giữa cấu tạo tế bào, mô, cơ quan với chức năng của chúng và với môi trường sống của cây

+ Biết được diễn biến của các quá trình phân bào, phân biệt phân bào nguyên nhiễm với phân bào giảm nhiễm

+ Biết được 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 được cấu tạo cơ quan sinh sản của thực vật hạt kín

+ Xác định được hướng tiến hóa của thực vật thông qua chu trình sinh sản của các nhóm đại diện

- Kỹ năng:

+ Có các kĩ năng cơ bản như 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 được sự thích nghi của thực vật với môi trường sống

+ Vận dụng những kiến thức đã học để phân tích nội dung chương trình môn Sinh học ở THCS, có khả năng giảng dạy được 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 được 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 người 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 trường 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 được 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 tượng 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 tạo cùng những biến đổi của các dạng thực vật ở các mức độ khác nhau

2.2 Đối tượng nghiên cứu của giải phẫu hình thái thực vật

Đối tượng 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 tượng đó có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và với môi trường sống Môn học này còn nghiên cứu những 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 trước 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 được đề cập đến sự tạo thành vòng hàng năm của gỗ và libe Nhiều kiến thức về sự phân biệt trong cơ quan dinh dưỡng và cơ quan sinh sản cũng được trình bày trong tác phẩm của Theophrastus Năm 1660, nhờ R Hook phát minh ra kính hiển vi, nên vào năm 1672, Grew đã

sáng lập môn Giải phẫu thực vật và cùng Malpighi xuất bản quyển “Giải phẫu thực

vật” J.P.de Tournefort đã dựa vào đặc điểm của tràng hoa, chia thành 3 nhóm thực vật:

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 đưa ra khái niệm về biến thái hình thái khi xem xét về nguồn gốc hoa,

lá, chồi của thực vật Dựa vào đó, nhà tự nhiên học người Đức Goeth đã nâng lên thành học thuyết biến thái trong công trình “Thử giải thích hiện tượng biến thái thực vật’’ Giữa thế kỷ XIX, các công trình nghiên cứu về thực vật có hạt đã lấp được hố ngăn cách giữa thực vật hạt trần và thực vật hạt kín, đã xác định được qui luật chung trong chu trình sống của thực vật dưới hình thức xen kẽ thế hệ, góp phần quan trọng trong việc giải thích sự tiến hoá của giới thực vật

Vào cuối thế kỷ XIX, các nhà khoa học đã tìm ra mối liên quan giữa cấu trúc và một số chức năng cơ bản trong đời sống của thực vật như quang hợp, hô hấp và tiêu thụ nước, quá trình dinh dưỡng khoáng Năm 1784, Svendener đã chú ý đến việc áp dụng chức năng sinh lý khi nghiên cứu giải phẫu thực vật Năm 1884, Haberclan đã

phát triển hướng nghiên cứu này trong tác phẩm “Giải phẫu sinh lý thực vật”

Năm 1887, De Barry cho xuất bản tác phẩm “Giải phẫu so sánh các cơ quan dinh

dưỡng” trong đó đã mô tả các loại mô của cơ thể thực vật Cách phân loại của ông còn

mang tính nhân tạo nhưng cũng đánh dấu một bước tiến bộ trong việc nghiên cứu cấu trúc của cơ thể thực vật

8

Cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX, Tchiliacov đã phát hiện ra sự phân chia gián tiếp của tế bào và sau đó Gherasimov tìm được vai trò của nhân tế bào Năm 1898, Navasin phát hiện ra quá trình thụ tinh kép ở thực vật hạt kín

Nhờ sự phát minh ra kính hiển vi điện tử, người ta đã nghiên cứu được cấu trúc siêu hiển vi của tế bào và một môn khoa học mới là tế bào học đã ra đời

Vào nửa sau của thế kỷ XX, các nghiên cứu về giải phẫu thực vật được tập hợp

trong các cuốn sách như “Giải phẫu cây thực vật một lá mầm và cây thực vật hai lá

mầm” (Metcalfe và Chalk,1960,1961) và “Giải phẫu thực vật’’ (Katherine Esau, 1978)

4 Phương pháp nghiên cứu giải phẫu hình thái thực vật

Phương pháp nghiên cứu cơ bản của giải phẫu hình thái thực vật là quan sát, so sánh và trên cơ sở các sự kiện đã thu thập được mà phân tích rồi tổng hợp để đi đến suy diễn giả thiết Việc quan sát, so sánh cấu tạo của cơ thể thực vật phải được tiến hành trong điều kiện tự nhiên và môi trường thực nghiệm

Các đối tượng được nghiên cứu ở mức độ hiển vi nên phải thông qua các phương pháp: cắt mỏng, pháp ngâm mủn tế bào, nhuộm màu, vi phân tích

5 Quan hệ giữa Hình thái- Giải phẫu học thực vật với các môn học khác

- Hình thái giải phẫu thực vật là môn học cơ sở Nó cung cấp các kiến thức cơ sở phân loại và sinh học phát triển cá thể thực vật thuộc bộ môn thực vật học

- Sinh lý học thực vật nghiên cứu các chức năng sống trên cơ sở các đặc điểm hình thái giải phẫu Qua đó thấy được mối liên hệ thống nhất giữa cấu tạo và chức năng

- Sinh thái học thực vật nghiên cứu tác động qua lại giữa thực vật và điều kiện sống, từ đó giải thích sự thích nghi khác nhau của từng nhóm thực vật với môi trường Ngoài ra, hình thái giải phẫu thực vật còn có quan hệ với các khoa học như: Địa

lý thực vật, Cổ thực vật học, Bảo vệ thực vật, Trồng trọt, Lâm nghiệp

Câu hỏi ôn tập

1 Liệt kê và mô tả ngắn gọn các giai đoạn hình thành của Hình thái giải phẫu thực vật

2 Nêu những đặc điểm cho thấy có sự liên quan giữa Hình thái giải phẫu thực vật và các môn học khác

- Phân biệt được tế bào nhân sơ và tế bào nhân chuẩn, tế bào thực vật và tế bào động vật

- Trình bày được khái niệm và các giai đoạn của chu kỳ tế bào Phân biệt phân bào có tơ (gián phân) và phân bào không tơ; phân bào nguyên nhiễm và phân bào giảm nhiễm

Chuẩn bị của người học

Tìm hiểu khái niệm tế bào; lược sử nghiên cứu tế bào; các thành phần cấu tạo tế bào và chức năng của chúng

1.1 Đại cương về tế bào thực vật

Robert Hook (1635-1723) nhà vật lý học người Anh lần đầu tiên (1665) mô tả các

lổ nhỏ có vách bao bọc của miếng nút bần cắt ngang dưới kính hiển vi, ông dùng thuật ngữ tế bào (cellula/ phòng/buồng nhỏ) để chỉ các lỗ đó

1.1.1 Khái niệm chung

1.1.2 Hình dạng và kích thước tế bào

Ở các loài tảo đơn bào, tế bào có hình dạng: hình cầu (tảo tiểu cầu- Chlorella), hình trứng (tảo lục đơn bào- Chlamydomonas) hay hình lưỡi liềm (tảo lưỡi liềm-

Closterium)… Ở cơ thể thực vật bậc cao, tế bào thường được phân thành 2 nhóm:

- Nhóm tế bào mô mềm (Parenchyma): là những tế bào có dạng tròn, bầu dục, đa

giác, hình đĩa, hình phiến, hình sao thường tròn ở góc; kích thước giữa các chiều ít có

sự chênh lệch nhau

- Nhóm tế bào hình thoi (Prosenchyma): là những tế bào có chiều dài gấp nhiều

lần chiều rộng, hai đầu thường vát nhọn

1.1.3 Cấu tạo đại cương của tế bào thực vật

Tế bào thực vật có cấu tạo rất phức tạp, thường gồm 2 thành phần cơ bản sau đây:

- Chất nguyên sinh: là chất sống của tế bào, có cấu tạo rất phức tạp, thường gồm

các thành phần cơ bản như: tế bào chất, nhân và các bào quan

- Thành phần không sống: được hình thành do hoạt động của chất nguyên sinh,

bao gồm: vách tế bào, không bào và dịch tế bào, các thể ẩn nhập, chất dự trữ

1.2 Cấu trúc của tế bào thực vật

Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo tế bào thực vật

11

1.2.1 Vách tế bào

Vách tế bào thực vật là bộ phận không sống nằm bên ngoài tế bào Vách này quyết định hình dạng và độ bền vững của tế bào thực vật Vách tế bào còn có tác dụng

nâng đỡ và bảo vệ tế còn bào sống hay đã chết

1.2.1.1 Thành phần hóa học của vách tế bào

Thành phần hóa học của vách tế bào thực vật gồm: nước chiếm tỷ lệ tương đối cao (80 - 90 %), thành phần chất khô chủ yếu gồm: cellulose, hemicellulose và pectin Trong đó, cellulose đóng vai trò chủ yếu, tạo nên “bộ khung” chính của vách tế bào Hemicellulose, pectin và nước lấp đầy các khoảng trống giữa các phân tử cellulose; pectin được xem như chất kết dính gắn liền các lớp cellulose của các tế bào ở cạnh nhau vì thế nếu chất pectin bị phá hủy thì các tế bào sẽ bị rời nhau ra

Ngoài ra còn có chất tẩm trong và tẩm ngoài là những chất vô định hình, hình thành chậm hơn; những chất này có ảnh hưởng quan trọng đến tính chất lý, hoá của vách

1.2.1.2 Cấu trúc của vách tế bào

Trên cơ sở phát triển về cấu trúc, người ta phân biệt ba phần trong các vách tế bào thực vật Chất gian bào (gọi là phiến giữa) nằm giữa các vách của các tế bào cạnh nhau, vách sơ cấp (8- 14 % xenluloza) và vách thứ cấp (30- 50 % xenluloza)

- Vách sơ cấp: thường rất mỏng và đàn hồi để không cản trở sự sinh trưởng của tế

bào Vách sơ cấp thường có ở những tế bào còn non hoặc ở các tế bào mô phân Thành phần hóa học của vách sơ cấp: chứa ít cellulose (5- 10 %), nhiều hemicellulose, pectin

và nước Vách sơ cấp thường liên tục (trừ những lỗ nhỏ có các sợi liên bào) Trong quá trình phát triển của cây, hàm lượng cellulose trong vách tăng lên, nghĩa là mạng lưới cellulose ngày càng trở nên dày thêm

Cấu trúc của vách sơ cấp: các phân tử cellulose trên vách thường có dạng hình

sợi, tụ tập lại thành từng bó gọi là các mixen cellulose (hay sợi cơ 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 lưới

mỏng Các sợi này chủ yếu nằm theo hướng ngang Giữa các đầu mút của mạng lưới

12

còn lại nhiều khoảng trống chứa đầy chất pectin và nước, đôi khi chất pectin làm thành một lớp mỏng ở bên ngoài vách cellulose

- Vách thứ cấp: được tạo nên ở các tế bào đã kết thức thời kỳ sinh trưởng, nằm ở

phía dưới vách sơ cấp Vách thứ cấp bền vững hơn vách sơ cấp, thường có nhiều lớp và không có khả năng đàn hồi Thành phần chủ yếu của vách thứ cấp là cellulose (chiếm 80- 90%) hoặc là hỗn hợp của cenluloza và hemixenluloza Vách thứ cấp gồm có ba

lớp do các sợi cellulose tạo nên và có độ dày khác nhau Lớp ngoài nằm sát vách sơ cấp, lớp giữa thường dày hơn và lớp trong tiếp giáp với khoang tế bào Mỗi lớp được

cấu tạo từ những bản mỏng riêng biệt do các sợi cellulose xếp theo một hướng, xen giữa có chất pectin Hướng của các sợi cellulose trong các lớp luôn khác nhau làm cho vách tế bào càng thêm bền vững về mặt cơ học

So với vách sơ cấp, vách thứ cấp chứa nhiều cellulose hơn nhưng lại ít pectin hơn

vì các khoảng trống giữa các sợi cellulose nhỏ hơn Vách thứ cấp không phải luôn luôn được tạo thành đồng đều trên khắp bề mặt của vách sơ cấp mà chỉ dày lên ở một số vùng tùy thuộc vào sự chuyên hóa của tế bào; ví dụ: ở một số tế bào chuyên hóa của

mô dẫn, vách thứ cấp chỉ được tạo thành ở những chỗ nhất định tạo nên các loại quản bào và mạch khác nhau

a) Những biến đổi hóa học của vách thứ cấp của tế bào:

- Sự hóa gỗ: là quá trình thấm lignin vào vách của tế bào, làm cho vách trở nên

cứng rắn và bền hơn, tính đàn hồi của vách kém đi Vách tế bào hóa gỗ thường gặp ở

mô gỗ; sự hóa gỗ không thực hiện trên toàn bộ bề mặt của vách tế bào mà một số chỗ vẫn còn cellulose nên có thể cho các chất hòa tan thấm qua bảo đảm quá trình trao đổi chất của tế bào

- Sự hóa bần: là quá trình thấm chất suberin vào vách tế bào Sự hóa bần thường

gặp ở các tế bào mô bì thứ cấp Khi vách tế bào bị hóa bần hoàn toàn, mọi sự trao đổi chất giữa các tế bào ở cạnh nhau cũng như với môi trường bị ngăn cản và tế bào sẽ chết Lớp bần có nhiệm vụ che chở cho các mô sống ở bên trong

13

- Sự hóa cutin: thường gặp ở các tế bào biểu bì nên không thấm nước và khí Các

tế bào thấm cutin tạo thành một lớp bảo vệ gọi là tầng cuticun Tầng này dày hay mỏng

tùy thuộc và điều kiện sống của từng loài cây (các cây ở vùng khô nóng có tầng cuticun thường rất dày)

- Sự hóa nhầy: sự hóa nhầy của vách tế bào thường gặp ở một số hạt lúc nảy mầm

(hạt lanh, hạt é ) do trên bề mặt của tế bào sẽ phủ một lớp chất nhầy; chất này sẽ phồng lên khi thấm nước và trở nên nhớt Lớp chất nhầy này có tác dụng giữ được độ

ẩm cần thiết là cho sự nảy mầm của hạt được dễ dàng

- Sự hóa khoáng: là quá trình tích tụ lại trong vách tế bào các chất khoáng làm

cho vách tế bào trở nên cứng rắn hơn Các chất khoáng thường gặp là Si, CaCO3, CaC2O4 Sự tích lũy Si thường xảy ra ở tế bào biểu bì của các cây họ Cói, họ Lúa ;

sự tích tụ CaCO3 thường xảy ra chủ yếu ở các tế bào lông (lông của họ Vòi voi, họ Bầu bí) Ngoài ra, CaCO3 còn đươc tích tụ dưới dạng nang thạch ở các cây thuộc chi Ficus

- Sự thấm sáp: mặt ngoài của các tế bào biểu bì thường được phủ bởi một lớp sáp

nên không thấm nước (ở vỏ quả bí, lá chuối, vỏ của thân cây mía )

b) Sợi liên bào, khoảng gian bào và các lỗ trên vách tế bào

- Sợi liên bào: là các sợi tế bào chất liên kết chất nguyên sinh ở các tế bào ở cạnh nhau Trên vách sơ cấp của các tế bào còn non hay tế bào mô phân sinh có những chỗ mỏng, chỗ lõm xuống từng phần, tại đó có những sợi liên bào đi qua, những chỗ mỏng này được gọi là vùng lỗ sơ cấp

Chức năng chủ yếu của sợi liên bào là mang những sản phẩm trao đổi chất và dẫn truyền kích thích từ chỗ nhận kích thích truyền vào sâu ở bên trong của các cơ quan Như vậy, giữa các tế bào có sự giao lưu rõ ràng và mối liên hệ thường xuyên

- Lỗ chính thức: chỉ có ở vách thứ cấp, tại những chỗ vách thứ cấp không được hình thành thì vách vẫn mỏng Những chỗ đó được gọi là lỗ trên vách Có 2 loại lỗ:

+ Lỗ đơn: có hình ống ngắn hay hình khe, rãnh được che kín bằng màng sơ cấp

Tùy theo độ dày của vách thứ cấp, các khe lỗ có thể rất ngắn hoặc rất dài, có thể đơn hoặc phân nhánh Các lỗ trên vách ở những tế bào gần nhau tạo thành từng cặp lỗ

14

+ Lỗ viền: có cấu tạo phức tạp hơn, thường gặp ở các yếu tố dẫn và cơ học của

gỗ Đặc điểm của lỗ viền là khung lỗ bị hẹp lại nhiều trong quá trình dày lên của vách thứ cấp, do đó phía ngoài của khe lỗ rộng hơn phía trong rất nhiều Trong quá trình dày lên, vách thứ cấp tách ra khỏi vách sơ cấp tạo nên ở phía trên của lỗ như một màng cuốn Các lỗ viền cũng thường cặp đôi, nghĩa là các lỗ của 2 tế bào ở cạnh nhau xếp đối diện nhau Nhưng khi các yếu tố dẫn nước tiếp xúc với các tế bào loại khác thì các

lỗ viền có thể đối diện với các lỗ đơn, lúc đó ta có lỗ nửa viền

- Khoảng gian bào: là những khoảng trống giữa các tế bào, được hình thành khi chất pectin gắn kết các tế bào gần nhau Khoảng gian bào thường bé nhưng cũng có khi

nó lớn hơn cả các tế bào ở xung quanh, hoặc biến thành những khoang kín rất lớn gọi

là những khoang trống Gian bào và khoang trống có thể chứa khí, hoặc những chất khác (chất nhầy, nước )

1.2.2 Tế bào chất

Tế bào chất là chất sống cơ bản và là thành phần bắt buộc của tế bào; tại đây xảy

ra các quá trình tiêu biểu cho hoạt động sống của tế bào Ở những tế bào còn non, tế bào chất chiếm hầu hết khoang tế bào Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của tế bào, không bào dần dần lớn lên Tế bào càng già thì không bào càng lớn, do đó chất tế bào chỉ còn lại một lớp mỏng nằm sát màng

Brown) Các mixen này không tan trong nước thành dung dịch thật mà chỉ phân tán

trong đó thành các dung dịch giả

1.2.2.3 Cấu trúc của tế bào chất

Khi quan sát tế bào dưới kính hiển vi điện tử, tế bào chất gồm có 3 lớp:

- Màng sinh chất: có đặc tính cơ bản là tính thấm chọn lọc và khả năng vận

chuyển tích cực các chất (ngược lại gradiel nồng độ- Theo Clander, 1959) Màng sinh chất có thể là những màng đơn hoặc kép tuỳ thuộc vào tiêu bản quan sát

- Màng không bào: là những phần màng sinh chất bao quanh các không bào

Cả hai lớp màng sinh chất và màng không bào đều có cùng cấu tạo từ các phân tử lipoprotein Chúng đều rất mỏng (khoảng từ 7- 12 nm), được cấu tạo bởi 3 lớp phân tử:

ở giữa là lớp đôi phân tử lipid phân cực, còn phía ngoài là 2 lớp phân tử protein Cả 2 màng này đều có tính bán thấm chọn lọc, có tính đàn hồi và có khả năng tái sinh

Chúng hợp thành màng cơ sở của tế bào

Hình 1.3 Cấu tạo màng nguyên sinh

16

- Phần cơ bản nằm giữa hai lớp màng có cấu tạo phức tạp K.Pocte và cộng sự (1943) đã xác định: trong phần cơ bản của tế bào chất cũng có các màng mỏng tạo nên một hệ thống phức tạp gọi là mạng lưới nội chất (endoplasmic reticulum) Ngoài ra, phần này còn có một chất dịch lỏng trong suốt không màu được gọi là chất nền

1.2.2.4 Tính chất sinh lý của tế bào chất

- Tính thấm chọn lọc: là khả năng “hút” được cac chất từ môi trường xung quanh

vào tế bào và ngược lại “nhả” một số chất vào môi trường khi nồng độ dung dịch bên trong tế bào và ngoài môi trường chênh lệch nhau Tính chất này được thể hiện khá rõ

trong hiện tượng co nguyên sinh và phản co nguyên sinh của tế bào chất

- Sự chuyển động của chất tế bào: là đặc tính chung của các tế bào sống; trong

quá trình chuyển động, tế bào chất đã lôi kéo theo các bào quan, đôi khi là cả tế bào chuyển động theo Ta có thể phân biệt 3 dạng chuyển động sau đây của tế bào chất:

+ Chuyển động amip: tế bào chất có thể chuyển động theo nhiều hướng khác nhau

bằng những xúc tu giả, sự chuyển động này kéo theo sự chuyển động của cả tế bào,

thường gặp ở các tế bào nấm nhầy (myxomycetes)

+ Chuyển động vòng: là chuyển động của tế bào chất theo một hướng xung quanh

không bào trung tâm Chuyển động này ở các tế bào lân cận thường xảy ra theo các hướng ngược chiều nhau Kiểu chuyển động này thường gặp trong các tế bào của lá

cây rong mái chèo (Vallisneria spiralis) và rong đuôi chồn (Hydrilla verticillata)

+ Chuyển động khuếch tán: tế bào chất chuyển động theo những dải xuyên qua

không bào trung tâm theo các hướng khác nhau và có khi ngược chiều nhau Kiểu

chuyển động này có thể thấy ở lông các loài thài lài (Tradescantia) và bí ngô (Cucurbita pepo)

Ngoài ra, còn có các hình thức chuyển động là trung gian giữa kiểu chuyển động vòng và chuyển động khuếch tán, thường thấy ở tế bào chất của lông rễ các cây ở nước

(hydrocharia) Kiểu chuyển động dao động của chất tế bào là kiểu đơn giản hơn cả, đặc trưng cho các loài tảo như closterium, Spirogyra

tố chứa bên trong lạp thể, người ta chia lạp thể làm 3 loại: lạp lục, lạp màu và lạp

không màu Sự phân chia thành các loại lạp nói trên chỉ mang tính tương đối, vì các

loại lạp này đều bắt nguồn từ thể trước lạp và giữa chúng có sự chuyển hoá lẫn nhau:

Hình 1.4 Sơ đồ quan hệ phát sinh giữa các thể lạp

1 Thể trước lạp; 2 Lục lạp; 3 Lạp màu; 4 Lạp không màu

- Lạp lục (Chloroplaste): là loại lạp thể có chứa các sắc tố màu lục gọi là chất

diệp lục (Chlorophyll); lạp lục có mặt trong tất cả các phần xanh của cây như lá, thân,

cành non của cây

Ở thực vật bậc thấp, lạp lục thường có hình dạng rất đa dạng: hình

Chlamydomonas), hình dạng dải xoắn

(tảo xoắn- Spirogyra), hình sao (tảo sao- Zygnema), hình mạng lưới (tảo không đốt- Vaucheria) Các dạng lạp thể đó gọi là các thể màu; trên những

thể màu đó có những hạch tạo bột là nơi tích luỹ tinh bột Ở thực vật bậc cao, lạp

18

lục thường có dạng hình cầu, trông nghiêng thường có dạng hình bầu dục hoặc hình thấu kính

+ Kích thước trung bình của lạp lục ở thực vật bậc cao là 4- 10 μm; trong mỗi tế

bào có khoảng vài trăm lạp lục

+ Cấu tạo của lạp lục: bên ngoài lạp lục được bao bằng một lớp màng kép gồm 2

lớp màng mỏng; bên trong là chất đệm gồm những tấm mỏng xếp song song và những hạt nhỏ, dẹp (kích thước 0,3- 1,7 μm), xếp chồng lên nhau thành từng cọc, còn những tấm mỏng nằm ở giữa liên kết chúng lại với nhau Các tấm mỏng và các hạt nhỏ nằm chung trong một khối chất cơ bản bằng lipoprotein

+ Thành phần hoá học của lục lạp: protein: 35- 55 %; lipid: 20- 30 %; chất diệp

lục: 9 %; carotinoid: 4- 5 %; axit nucleic : 2- 4 %; số lượng glucid thì không cố định Ngoài ra, lục lạp còn có một ít chất khoáng (theo N.X Kixeleva)

Chất diệp lục thường có các loại: a, b, c, d, e Ở thực vật bậc cao thường có 2 loại diệp lục a và b (diệp lục a: C55H72O5N4Mg thường có màu lam, diệp lục b:

C55H72O5N4Mg thường có màu vàng lục) Tỷ lệ giữa diệp lục a và diệp lục b là 3:1

+ Chức năng sinh lý của lạp lục: lạp lục là trung tâm của quá trình quang hợp

Nhờ có diệp lục mà năng lượng của ánh sáng mặt trời được sử dụng để phân giải nước, khử CO2 thành các hợp chất gluxit theo phương trình tổng quát:

H2O + CO2→ C6H12O6 + O2 Những sản phẩm đầu tiên của quá trình quang hợp (đường, tinh bột) được chứa trong cơ chất của lục lạp rồi sau đó chuyển đến tế bào để cây xanh hoạt động

Nhóm sắc tố carotinoid trong lá cây thường bị màu của diệp lục át đi, cho nên ta chỉ thấy lá cây có màu lục; nhưng đến khi lá cây già, hàm lượng diệp lục của lá cây bị giảm đi thì những sắc tố này mới được thể hiện rõ, làm cho lá cây có màu vàng, đỏ

- Lạp màu (Chromoplast): là loại lạp thể có các màu sắc như vàng, cam, đỏ do

có chứa các sắc tố thuộc nhóm carotinoid Trong lạp màu không có chứa diệp lục, mà

có các chất màu như xanthophin (C40H56O2) thường có màu vàng; carotin (C40H56) có

màu da cam, lycopin (C40H56) có màu đỏ

19

+ Hình dạng của lạp màu rất đa dạng: hình cầu, kim, que, hình khối nhiều mặt

hình dạng phụ thuộc vào trạng thái của các sắc tố chứa bên trong sắc lạp

+ Lạp màu làm cho hoa, quả có màu sắc để thu hút côn trùng trong quá trình thụ phấn chéo và giúp cho sự phát tán hạt nhờ động vật

+ Cấu tạo của lạp màu: đơn giản hơn so với lục lạp; chúng không có cấu tạo phiến mỏng Trong thành phần hoá học của lạp màu ngoài các chất màu (chiếm khoảng 20- 50 %) còn có thêm protein, lipid và cả một ít ARN

- Lạp không màu (Leucoplaste): là những lạp thể không chứa sắc tố và liên quan đến việc hình thành các chất dinh dưỡng dự trữ Lạp không màu thường có trong các tế bào trưởng thành của các cơ quan ít chịu tác dụng của ánh sáng như phần ruột của thân,

rễ, hạt, củ và cũng có trong những tế bào bị chiếu sáng nhiều như các tế bào biểu bì Lạp không màu thường tập trung bao lấy nhân về mọi phía; chúng thường có dạng hình cầu, hình trứng, hình que, hình thoi Tuỳ theo những chất mà lạp không màu tích luỹ được mà người ta chia ra các loại sau đây:

+ Lạp bột: là loại lạp không màu tích luỹ tinh bột dưới dạng hạt Bề ngoài của lạp

bột thường được bao bởi một lớp màng kép, bên trong chứa đầy chất nền dạng hạt

+ Thể dầu: là những lạp không màu chủ yếu tích luỹ dầu và thường ít gặp hơn lạp

bột Thể dầu thường là những sản phẩm của lạp lục khi lạp này mất chất diệp lục và trong chất nền của lạp xuất hiện những thể mỡ hình cầu rất nhỏ; sau đó màng lạp bị phân huỷ và nội chất của những lạp gần nhau dính lại với nhau thành những giọt dầu lớn Đôi khi trong những loại lạp đó đồng thời tích luỹ tinh bột

+ Thể protein: là loại lạp không màu chuyên hoá với chức phận tích luỹ protein,

các chất protein tồn tại dưới dạng tinh thể và hạt Loại này thường có nhiều trong hạt

của một số cây (hạt thầu dầu, lạc )

1.2.3.2 Ty thể

Là bào quan có mặt ở trong tất cả các tế bào sống Đó là những thể nhỏ có kích

thước khoảng vài μm về chiều dài (0,5- 7 μm) và dưới 1 μm về chiều dày

20

- Hình dạng của ty thể: dạng hạt, que, sợi Hình dạng của ty thể thường không cố

định và thay đổi tùy thuộc vào điều kiện sinh lý của tế bào

- Số lượng, kích thước và sự phân bố của ty thể trong các tế bào khác nhau và ở trạng thái sinh lý khác nhau thì không giống nhau Trong tế bào non, đang hoạt động mạnh có số lượng ty thể rất lớn, còn trong những tế bào đã phân hóa rồi thì số lượng ty thể ít hơn Ty thể thường phân bố đều trong tế bào, nhưng cũng có khi chúng tập trung

ở những chỗ nhất định (ví dụ: ty thể tập trung nhiều ở màng sinh chất ví ở đó cần cung cấp nhiều năng lượng để tăng cường hoạt động vận chuyển các chất)

- Cấu trúc siêu hiển vi của ty thể: bên ngoài là màng kép dày khoảng 14 - 16 nm,

giữa 2 lớp màng là một chất lỏng trong suốt Bên trong màng là chứa đầy chất dịch

tương đối đặc gọi là cơ chất hay chất nền (matric) cấu tạo từ protein Từ lớp màng trong nhô ra những tấm hình răng lược (crista) đâm vào khối chất lỏng ở giữa và chia

nó thành nhiều ngăn nhỏ Các tấm răng lược này có thể góc vuông với trục dọc của ty thể hoặc có thể nằm song song; chúng có thể đơn hoặc phân nhánh Trên màng trong

của ty thể và trên các tấm răng lược có những hạt cực nhỏ- hạt cơ sở hay ôcxixôm Đây

là nơi tập trung nhiều enzim xúc tác trong quá trình oxy hóa và giải phóng năng lượng

- Thành phần hóa học của ty thể: protein 65- 70 %; lipid 25- 30 % và axit nucleic

2- 3 %

- Chức năng sinh lý của ty thể: ty thể đóng vai trò rất quan trọng trong việc trao đổi năng lượng của tế bào và là trung tâm hô hấp của tế bào Sự có mặt của ADN và ARN trong ty thể chứng tỏ nó tham gia tổng hợp ARN và các protein đặc trưng

1.2.3.3 Mạng lưới nội chất

Là một hệ thống các túi dẹp hoặc các ống nhỏ thông với nhau Cấu tạo: gồm 2 lớp màng, giữa là một khoang hẹp Chúng liên kết với màng nhân và nối tế bào chất với

21

vách tế bào hay liên kết các tế bào lân cận với nhau (sợi liên bào) Mạng lưới nội chất

có 2 dạng: mạng lưới nội chất trơn và mạng lưới nội chất hạt có đính các hạt riboxom trên bề mặt của màng

Chức năng: mạng lưới nội chất tham gia vào việc tổng hợp protein; vận chuyển đường, các axit amin va ATP đến những nơi cần sử dụng hoặc tích lũy Ngoài ra, mạng lưới nội chất còn tạo nên sự lưu thông giữa các tế bào nhờ các sợi liên bào

Hình 1.7 Mạng lưới nội chất

1.2.3.4 Bộ máy golgi (thể hình mạng)

- Cấu tạo của bộ máy golgi : gồm có 2 phần:

+ Một hệ thống màng kép hoặc các túi dẹt kín nằm song song với nhau Bề mặt

của các màng này nhẵn, chiều dày của mỗi màng khoảng 60- 70 nm; khoảng cách giữa các túi khoảng 20- 50 nm

+ Các bóng nhỏ và các không bào nhỏ nằm ở bên hông hoặc giữa các túi dẹt; một

số không bào mọc ra từ các các cặp màng do sự nảy chồi Các bóng nhỏ này có cấu tạo giống không bào nhưng không liên quan đến không bào

- Vai trò của bộ máy golgi: tiết một số sản phẩm được hình thành trong hoạt động

sống của tế bào như: nước, đường, các loại tinh dầu, pectin, các chất nhầy, chất độc Các chất này tụ lại trong những không bào nhỏ Các không bào này chuyển ra bề mặt của tế bào và vỡ ra, nội chất của không bào bị rơi vào tế bào bên cạnh hay vào môi trường bên ngoài, còn màng không bào thì tham gia vào việc tạo nên màng nguyên

22

sinh chất (plasmalema) Ngoài ra thể golgi còn giữ vai trò quan trọng trong việc tạo

nên chất đệm của vách tế bào

1.2.3.5 Ribôxôm

Là những thể hình cầu nhỏ, có thành phần gồm: nước chiếm 50 % còn lại là ribonucleoprotein (protein chiếm 37% và rARN chiếm 63 %) Nó có thể nằm tự do

trong chất tế bào hoặc nằm trên mạng lưới nội chất

Riboxom tham gia vào quá trình tổng hợp protein từ các axit amin

1.2.3.6 Bộ khung xương tế bào

Bộ khung xương tế bào bao gồm các vi sợi actin, myosin, các sợi trung gian và các vi quản; là hệ thống cấu trúc bên trong tế bào tạo thành mạng lưới không gian ba chiều trong tế bào chất Bộ khung xương có chức năng sau:

+ Tạo ra hình dáng đặc trưng cho các kiểu tế bào và mô

+ Hình thành các thể sao để định vị các tổ chức bên trong tế bào

+ Hình thành thoi vô sắc để phân phối các NST về hai cực tế bào

+ Hình thành các thể sinh màng

+ Tạo ra các dòng chảy trong tế bào, sự di chuyển tế bào do sự trượt tương đối của các sợi actin và myosin

- Vi quản: có dạng hình trụ, đường kính khoảng 25 nm, dài từ 0,1 μm đến hàng

chục μm, có thành bên và rỗng ở giữa; thành vi quản dày 5 nm và lòng ống trung tâm

rộng 15 nm Thành ống được được cấu tạo từ 13 (hoặc từ 9- 14) tiền sợi có đường kính

5 nm Các tiền sợi được cấu tạo từ.các nhị hợp do 2 phân tử protein (tubilin A hoặc

tubilin B hoặc cả 2) liên kết lại theo trục dọc của vi quản tạo nên cấu trúc phân cực Sự trùng hợp của các nhị hợp tạo thành tiền sợi và từ đó tập hợp thành vi quản

Các thoi phân bào của tế bào thực vật bậc cao được hình thành từ các cực phân bào và có thể xem cực phân bào như là trung thể của thực vật

- Các vi sợi: có đường kính thay đổi từ 3- 8 nm và có trong tất cả các tế bào

Các sợi actin nhỏ, có đường kính 8 nm, là các phân tử protein được tạo nên do sự trùng phân trong điều kiện có nồng độ Mg2+

cao Đó là các sợi rất mảnh, dài, xoắn vào

23

nhau như dây thừng Đôi khi các sợi actin được kết hợp với sợi myosin (cũng là những sợi dài giống sợi actin, nhưng ở một đầu có mấu lồi); khi myosin biến hình có thể làm các sợi trượt tương đối với nhau Trong các vi sợi thì chỉ có actin đóng vai trò tạo nên khung sườn tế bào, duy trì hình dạng tế bào

- Các sợi trung gian, có đường kính từ 8- 14 nm Chúng được cấu tạo từ các phân

tử có dạng sợi chỉ, trọng lượng phân tử từ 40- 200 Kda Các protein tập trung ở giữa sợi làm cho sợi trung gian vững bền hơn vi quản và vi sợi Các sợi trung gian có sự phân bố theo sự phân bố của vi quản Chúng có trong các mô chuyên hoá đặc thù

1.2.4 Nhân tế bào

1.2.4.1 Số lượng, hình dạng, kích thước và vị trí của nhân

Trong mỗi tế bào thực vật thường chỉ có một nhân, tuy vậy cũng có một số ngoại

lệ: không có nhân (vi khuẩn, tảo lam), nhiều nhân (tảo không đốt (Vaucheria), nấm mốc (Mucor) , ), hai nhân (nấm túi và nấm đảm) Ở thực vật bậc cao, các tế bào như sợi libe có chứa một số nhân, tế bào của lớp vỏ bao quanh túi phấn thường có hai nhân Chỉ có ống rây là tế bào trưởng thành duy nhất ở trạng thái sống là không có nhân

Nhân có nhiều hình dạng khác nhau: hình cầu, sợi, hình thoi kéo dài hay thấu kính Nhân tế bào có thể biến dạng dưới ảnh hưởng của chuyển động của chất tế bào Kích thước trung bình của nhân dao động trong khoảng 5- 50 μm Ở các tế bào

nấm mốc (Mucor) nhân có kích thước rất bé (1 μm), ngược lại ở một số loài cây họ Tuế (Cycadaceae) nhân có kích thước rất lớn (50 μm)

Giữa thể tích của nhân và thể tích của tế bào thường có một tỷ lệ nhất định: ở tế bào còn non, tỷ lệ đó thường là 1/3 còn ở những tế bào già hơn thì tỷ lệ đó thường nhỏ hơn Sự thay đổi tỷ lệ đó dẫn đến sự phân chia tế bào hoặc hủy hoại tế bào

Trong tế bào còn non nhân thường nằm ở giữa; khi tế bào già nhân thường nằm sát màng Đôi khi nhân còn bị lôi cuốn theo sự chuyển động của tế bào chất hoặc có thể di chuyển đến chỗ tế bào hoạt động mạnh nhất (ví dụ trong tế bào lông hút của rễ cây, nhân thường nằm ở đầu ngọn của lông hút, nơi mà sự hấp thụ xảy ra mạnh nhất)

24

1.2.4.2 Thành phần hóa học của nhân

Thành phần hóa học của nhân rất phức tạp, chứa khoảng 80 % protein; 10 % ADN; 3,7 % ARN; 5 % phospholipid; 1,3 % ion kim loại

1.2.4.3 Cấu tạo của nhân

Nhân tế bào ở trạng thái nghỉ gồm có các thành phần chính sau đây:

- Màng nhân: là một màng kép, dày khoảng 30- 50nm; khoảng cách giữa 2 lớp

màng khoảng 10- 30 nm Màng nhân thường thông với màng của mạng lưới nội chất qua những lỗ nhỏ

- Dịch nhân: là một khối trong suốt, đặc hơn so với tế bào chất Trong đó, ta chỉ

thấy có những đám hạt nhỏ của nucleoprotein sắp xếp lộn xộn giữa các khối chất lớn hơn (Nguyễn Bá, 1975)

- Chất nhiễm sắc (chromatin): là những chất bắt màu khi được nhuộm bởi các

loại thuốc nhuộm (hematoxilin, safranin, cacmin ) Chất nhiễm sắc có hàm lượng nucleoprotein rất cao (hơn 90 %) Chất nhiễm sắc tồn tại trong nhân ở giai đoạn nghỉ dưới dạng các sợi xoắn; chúng phân bố tương đối đồng đều khắp nhân tạo nên một mạng lưới nhiễm sắc tinh tế mà dưới kính hiển vi quang học thường ta không thể nhìn

thấy được Trong quá trình phân bào, chất nhiễm sắc tập trung lại thành dạng nhiễm

sắc thể (NST)

Số lượng NST có tính chất đặc trưng cho từng loài (ví dụ, đậu Hà lan: 2n = 14; cà chua: 2n = 48; thầu dầu: 2n = 20; đu đủ: 2n = 36 )

Độ dài của nhiễm sắc thể cũng có sự thay đổi từ vài μm - 20 μm

Hình dạng của chúng cũng rất khác nhau: dạng sợi ngắn, dạng que uốn cong và

dạng chữ V Điểm gấp khúc của thể nhiễm sắc được gọi là eo sơ cấp hay tâm động (Centrome) Tùy vị trí của tâm động mà thể nhiễm sắc có hai vai cân hay không cân Ngoài eo sơ cấp, một số nhiễm sắc thể còn có phần eo thứ 2 chia nhiễm sắc thể ra một đoạn nhỏ gọi là thể kèm (eo thứ cấp); đây là nơi sản sinh ra nhân con khi kết thúc

sự phân chia của tế bào, do đó miền này còn được gọi là miền sinh nhân con

25

Hình 1.8 Hình dạng và cấu tạo nhiễm sắc thể

A Các kiểu nhiễm sắc thể: 1 Kiểu lệch tâm; 2 Kiểu gần lệch; 3 Kiểu cân đối

B Sơ đồ cấu tạo nhiễm sắc thể: 1 Eo sơ cấp; 2 Sợi xoắn kép; 3 Phần kèm; 4 Vùng sinh nhân con

- Hạch nhân (nhân con): trong mỗi nhân thường có từ 1 đến 2 khối cầu nhỏ, chiết

quang hơn chất nhân đó là các nhân con Nhân con không có màng ngăn cách với dịch

nhân, bao quanh nó thường là các sợi (do các hạt nhỏ dính lại với nhau như chuỗi) xếp thành một khối xốp nằm trong chất nền Các hạt của nhân con chứa ARN và hình dạng tương tự hạt Riboxom của mạng lưới nội chất có hạt

1.2.4.4 Vai trò sinh lý của nhân

Nhân đóng vai trò rất quan trọng trong mọi hoạt động sinh lý của tế bào: điều khiển mọi quá trình tổng hợp diễn ra bên trong tế bào cũng như quá trình sinh trưởng, sinh sản và các hoạt động sinh lý khác; có thể nói vai trò quan trọng bậc nhất của nhân

là duy trì và truyền đạt thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác

Nhân còn có vai trò rất quan trọng trong việc hấp thu của lông hút ở rễ cây Ngoài

ra, nhân còn có tác dụng trong việc tái tạo màng của tế bào- nếu vách tế bào bị rách, nhân sẽ được kéo đến vị trí đó để tham gia vào việc làm lành các vết thương

1.2.5 Không bào và dịch bào

1.2.5.1 Không bào

Là những khoảng trống trong tế bào, chứa đầy một chất dịch lỏng (gồm nước và

các chất hòa tan) gọi là dịch tế bào

Trong tế bào thực vật còn non, khó có thể nhìn thấy các không bào vì chúng có kích thước rất nhỏ Tế bào thực vật càng lớn thì các không bào thường tăng thể tích và khi tế bào già các không bào đó được hợp lại thành một không bào duy nhất chiếm gần

26

hết khoang tế bào, dồn chất tế bào và nhân ra sát màng, cũng có khi toàn bộ chất sống trong tế bào biến đi và trong tế bào chỉ còn lại dịch tế bào mà thôi, đó là những tế bào chết (tép Cam, Chanh và Bưởi )

Màng màng không bào (tonoplasma) ngăn cách chất dịch trong không bào với tế

bào chất và nó quyết định hiện tượng thấm chọn lọc của tế bào

1.2.5.2 Dịch tế bào

Gồm nước, các chất hữu cơ và vô cơ hòa tan trong nước; đó là những chất mà cây hấp thụ vào hoặc là những chất dự trữ hoặc là sản phẩm trao đổi chất của tế bào (như các axít hữu cơ, các loại gucozit, ancaloit, tanin, vitamin ) Ngoài ra, trong dịch tế bào còn chứa nhiều loại enzyme, các chất kích thích tác động lên các quá trình sinh trưởng

và phát triển của cây, các hợp chất phytoncid có tác dụng bảo vệ, ngăn cách hoặc tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh và các hợp chất khác được sử dụng trong công nghiệp như cao

su, nhựa

1.2.6 Các thể ẩn nhập trong tế bào

Thể ẩn nhập (hay thể vùi) là các vật thể nhỏ không sống, bao gồm các chất dự trữ

và các chất bài tiết Có 4 loại thể ẩn nhập chính trong tế bào thực vật:

- Hạt tinh bột: là chất dự trữ phổ biến nhất trong tế bào thực vật Tinh bột có vai trò dự trữ và làm thức ăn cho cây

- Hạt alơron: đó là những hạt protein dự trữ, không màu có tính chiết quang, có

kích thước khoảng 50 μm, có dạng hình cầu hay hình bầu dục, bên trong chứa protein;

+ Á cầu là hạt alơron, có dạng hình cầu, cấu tạo bằng chất phytin

+ Á tinh là khối chất protein kết tinh hình đa giác, dễ phồng lên khi gặp nước

nhưng không có khả năng tan trong nước

Hạt alơron được hình thành từ các không bào bị mất nước, khô đặc lại Hạt alơron trong hạt các cây thầu dầu, lúa ngô, cây họ đậu, họ hoa tán

- Giọt dầu: thường có dạng những hạt nhỏ không màu hoặc màu vàng nhạt, rất chiết quang, nằm rải rác trong tế bào Thành phần hóa học của giọt dầu là một este của glycerin với axit béo như axit oleic và axit ricinoleic, thường có 2 loại giọt dầu:

27

+ Giọt dầu béo: không có mùi thơm, không tan trong rượu, gặp ở hạt ngô, lạc, + Giọt dầu thơm: thường có mùi thơm và tan trong rượu, dễ bay hơi, thường gặp trong cánh hoa (hoa hồng và hoa bưởi ) trong vỏ (cam, chanh, bưởi ) trong lá (bạch đàn, bạc hà ) trong thân rễ (hương bài)

- Tinh thể muối khoáng: là những chất kết tinh, khá phổ biến ở trong cây, thường gặp là CaCO3 và CaC2O4

+ Tinh thể CaCO3 tích tụ ở trong cây dưới dạng một khối xù xì nằm trong một khoang trống gọi là túi đá Đó là một tế bào có kích thước lớn hơn hẳn các tế bào xung quanh và khối CaCO3 được treo vào thành túi bởi một cuống nhỏ bằng cellulose thường gặp ở một số loài cây thuộc họ Dâu tằm, họ Gai, họ Nhài , thường có nguồn gốc từ tế bào biểu bì của lá

+ Tinh thể CaC2O4 thường có một số dạng: hình lăng trụ (vảy hành ta), hình khối (lá bưởi), hình kim (lá bèo Nhật Bản), hình cầu gai (lá trúc đào và thân rau sam)

1.2 Sự phân chia tế bào

1.2.1 Trực phân

Trực phân là hình thức phân bào thường gặp ở các tế bào nhân sơ Sự phân chia xảy ra mà không xuất hiện thoi vô sắc Phân bào trực phân cũng xảy ra ở một số mô tạm thời như phôi tâm, nội nhũ, ngoại nhũ hoặc các tế bào đang thoái hóa

1.2.2 Gián phân

Gián phân là sự phân bào có tơ, thường gặp ở các tế bào nhân thực

1.2.2.1 Chu kỳ sống của tế bào

Chu kỳ tế bào (cell cycle) là thời gian diễn ra các hoạt động sống của tế bào kể từ thời điểm tế bào được hình thành nhờ phân bào của tế bào mẹ và kết thúc bởi sự phân bào để hình thành tế bào mới Chu kỳ tế bào gồm có 2 giai đoạn là: kỳ phân bào (mitosis) ký hiệu là M, là thời kỳ tế bào mẹ phân đôi cho ra 2 tế bào con và gian kỳ (hay kỳ trung gian- interphase): là thời gian giữa 2 lần phân chia; kỳ trung gian ký hiệu

là I Đây là thời gian tế bào trao đổi chất, sinh trưởng và chuẩn bị cho phân bào Gian

kỳ gồm:

28

+ Pha G

1: bắt đầu ngay sau khi tế bào con được hình thành Thời gian của G

1 tùy thuộc vào chức năng sinh lí của tế bào Pha G

1 diễn ra sự tổng hợp ARN và protein

+ Pha S: là pha tiếp theo của pha G

1 Pha S là pha chủ yếu xảy ra sự tổng hợp ADN và nhân đôi NST Thời gian của pha S tương đối cố định

+ Pha G

2: thời gian của pha G

2 thường ngắn Trong pha G

2, các ARN và protein vẫn tiếp tục được tổng hợp để chuẩn bị cho phân bào

1.2.2.2 Nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm)

- Hình thành bộ máy phân bào: ở tế bào thực vật, ở cạnh nhân có vùng đậm đặc tương tự vùng quanh trung tử và chúng có vai trò là hoạt hóa sự trùng hợp tubulin để tạo thành thoi phân bào

b) Kỳ giữa (Metaphase): thoi phân bào được hình thành lúc đầu ở vùng cạnh nhân, khi

màng nhân biến mất thì nó di chuyển về vị trí trung tâm Các NST kép với tâm động là nơi đính của 2 nhiễm sắc tử di chuyển về mặt phẳng xích đạo, nằm thẳng góc với trục của thoi vô sắc

29

c) Kỳ sau (Anaphase): hai cromatit tách đôi ở tâm động và trở thành NST con độc lập Tất cả các NST con trong cùng thời gian di chuyển về 2 cực nhờ sự co ngắn của thoi vô sắc Người ta tính được tốc độ di chuyển nhiễm sắc thể con là khoảng 1µm/1 phút

Hình 1.10 Sự phân bào nguyên nhiễm ở rễ hành

1 Gian kỳ; 2-3-4 Kỳ đầu; 5 Kỳ giữa; 6 Kỳ sau; 7-8-9 Kỳ cuối; 10 Hình thành 2 tế bào

d) Kỳ cuối (Telophase): các NST con đã di chuyển tới 2 cực giãn xoắn, dài ra và trở lại thành chất nhiễm sắc Thoi phân bào biến mất; màng nhân được hình thành và bao quanh chất nhiễm sắc Nhân con được tái tạo trong khối tế bào chất

e) Phân chia chất tế bào: khác với tế bào động vật, sự phân chia tế bào chất ở tế bào thực vật bắt đầu bằng sự xuất hiện một vách ngang ở trung tâm xích đạo, vách ngang phát triển dần ra ngoại vi cho đến khi phân tách tế bào chất thành 2 nửa

Thời gian của quá trình phân bào tùy thuộc loại mô, trạng thái sinh lí của tế bào và các điều kiện bên ngoài Ví dụ ở mô phân sinh rễ hành: kỳ đầu: 74 phút; kỳ giữa: 1 phút; kỳ sau: 2,5 phút và kỳ cuối: 4 phút

1.2.2.3 Giảm phân (phân bào giảm nhiễm)

a) Phân bào giảm nhiễm 1: là lần phân bào giảm nhiễm thực thụ còn lần phân bào giảm nhiễm 2 là lần phân bào cân bằng diễn ra giống phân bào nguyên nhiễm

- Kỳ trước 1: phức tạp và tương đối dài hơn so với các giai đoạn khác Ở kỳ trước thì các sợi nhiễm sắc có dạng nhỏ và dài, sau đó co ngắn lại và dày hơn Vào giai đoạn đầu của kỳ trước, khi các NST tiến hành cặp đôi, xảy ra hiện tượng trao đổi chéo

- Kỳ giữa 1: các cặp NST tập trung ở mặt phẳng xích đạo và xếp thành 2 hàng, xuất hiện thoi vô sắc

b) Giảm phân 2: xảy ra ngay sau kỳ cuối của giảm phân 1

- Kỳ trước 2: màng nhân và nhân con biến mất, các NST dính nhau ở tâm động

- Kỳ giữa 2: xuất hiện thoi vô sắc và các NST kép sắp xếp ở mặt phẳng xích đạo

Hình 1.11 Sự phân bào giảm nhiễm

1-8 Lần phân chia thứ nhất (1-5 Các giai đoạn nối tiếp nhau của kỳ đầu; 6 Kỳ giữa; 7 Kỳ sau; 8 Kỳ cuối);

9-12 Lần phân chia thứ hai (9 Kỳ đầu; 10 Kỳ giữa;11 Kỳ sau; 12 Kỳ cuối)

- Kỳ sau 2: các nhiễm sắc tử tách nhau ở tâm động và di chuyển về 2 cực tế bào

- Kỳ cuối 2: màng nhân và hạch nhân được hình thành, các NST giãn xoắn, vách

tế bào mới được hình thành ở mỗi tế bào con

→ Phân biệt giảm phân 1 và giảm phân 2

Câu hỏi ôn tập chương 1

1 Tại sao nói tế bào là cấu trúc cơ bản của mọi cơ thể sống?

2 Vẽ cấu tạo tế bào thực vật Phân tích mối quan hệ giữa cấu tạo và chức năng của nhân và các bào quan của tế bào?

3 So sánh tế bào Prokaryota và Eukaryota

4 So sánh cấu trúc và chức năng của lạp thể và ty thể

5 Phân biệt phân bào nguyên nhiễm và phân bào giảm nhiễm

31

Chương 2 MÔ THỰC VẬT

Mục tiêu

- Phát biểu được khái niệm mô thực vật

- Nêu được đặc điểm cấu tạo và chức năng của các loại mô Chứng minh được từng loại mô có cấu tạo phù hợp với chức năng của chúng

- Xác định được nguồn gốc của các loại mô thực vật

Chuẩn bị của người học

Tìm hiểu các định nghĩa về mô; các quan điểm về phân loại mô thực vật; vị trí của 6 loại mô cơ bản và vai trò của chúng đối với cơ thể thực vật

2.1.2 Phân loại mô

Theo chức phận sinh lý, người ta chia thành sáu loại mô: mô phân sinh, mô che

chở (mô bì), mô nâng đỡ (mô cơ), mô dẫn, mô tiết và mô dinh dưỡng (mô mềm)

2.2 Mô phân sinh

2.2.1 Đặc điểm chung của mô phân sinh

- Gồm những tế bào non, chưa phân hóa, thể lạp ở dạng thể trước lạp, mạng lưới nội chất và ti thể ít phát triển

- Các tế bào của mô phân sinh ngọn có đường kính gần đồng đều nhau, còn các tế bào ở tầng phát sinh thì hẹp, dài và có dạng hình thoi

- Tế bào nhỏ, chất tế bào đậm đặc, nhân to, không bào nhỏ nằm rải rác Tế bào sắp xếp sát nhau Vách mỏng, nước chiếm 92,5 % còn lại chủ yếu là pectin và hemixenlulozơ rất ít xenlulozơ

32

- Tế bào hơi có góc vì sự phân chia xảy ra liên tiếp khiến chúng không kịp tròn lại

và đạt tới kích thước tối đa Ở một số cây Hạt trần tế bào mô phân sinh có không bào lớn, màng khá dày với nhiều vùng thủng lỗ

- Khi mô phân sinh hoạt động phân chia mạnh thì trong tế bào thường không thấy

rõ các bào quan

→ Từ cấu tạo của mô phân sinh, hãy nêu vị trí và dự đoán vai trò của mô này

đối với cơ thể thực vật

2.2.2 Phân loại mô phân sinh

2.2.2.1 Mô phân sinh ngọn (Mô phân sinh sơ cấp)

Mô được cấu tạo bởi các tế bào khởi sinh chưa phân hóa, xếp sít nhau tạo thành một khối hình nón- nón tăng trưởng Mô phân sinh ở chồi là mô phân sinh đầu tiên, gồm một vài lớp tế bào khởi sinh phân chia liên tục, hình thành nên các loại mô phân sinh phân hóa hình thành các mô khác:

- Tầng sinh bì → hình thành nên mô bì

- Mô trước phát sinh → hình thành nên mô dẫn

- Mô phân sinh cơ bản → hình thành nên mô cơ bản

2.2.2.2 Mô phân sinh lóng

Mô phân sinh lóng hình thành từ mô phân sinh ngọn trong quá trình phân hóa của chồi Sự có mặt của mô phân sinh lóng giúp cho nhiều loài cây họ Lúa sinh trưởng theo chiều cao rất nhanh Đây là một đặc điểm thích nghi sinh lí quan trọng

2.2.2.3 Mô phân sinh bên (Mô phân sinh thứ cấp)

- Tầng phát sinh vỏ: nằm ở phần vỏ của rễ và thân cây, gồm các tế bào nhiều cạnh đôi khi kéo dài theo cơ quan trục, xếp sát nhau, vách mỏng, không bào phát triển, có

Hình 2.1 Lát cắt dọc của chồi ngọn

Hình 2.2 Mô phân sinh bên

1 Tầng sinh trụ; 2 Tầng sinh vỏ

Các tế bào tầng phát sinh trụ thường hẹp, hình thoi dài, chiều dài gấp hàng chục đến hàng trăm lần chiều rộng và tăng lên theo tuổi (ví dụ ở cây thông một năm tế bào dài 0,87 mm, nhưng ở cây thông 60 tuổi dài 4mm) Tế bào có không bào phát triển mạnh, trên màng có vùng thủng lỗ sơ cấp và có các sợi liên bào Đối với cây sống lâu năm, sự hoạt động của tầng phát sinh trụ kéo dài đến hàng chục, hàng trăm năm tùy thuộc vào tuổi thọ của cây Nhưng đối với cây sống một năm sự hoạt động ấy chỉ xảy

ra một lần trong đời

2.3 Mô che chở

2.3.1 Đặc điểm của mô che chở

Mô che chở bao bọc toàn bộ phía ngoài cơ thể, có chức năng bảo vệ cho các mô bên trong khỏi các tác động cơ học hay sự phá hoại của các sinh vật khác, đồng thời thực hiện chức năng trao chất với môi trường bên ngoài Mô che chở ở rễ còn có chức năng hấp thu nước và các chất hòa tan trong đất cần thiết cho quá trình sống của cây

2.3.2 Phân loại mô che chở

34

2.3.2.1 Mô che chở sơ cấp- Biểu bì

Biểu bì được hình thành từ mô phân sinh ngọn Biểu bì có thể tồn tại suốt đời sống của cơ quan (cây Một lá mầm) hay chỉ một thời gian và sau đó được thay thế bằng mô che chở thứ cấp

- Tế bào biểu bì: có nhiều hình dạng khác nhau, phụ thuộc vào hình dạng của cơ quan mà nó che chở nhưng thường có dạng phiến, xếp sát nhau Vách tế bào thường

thẳng, cũng có khi ngoằn ngoèo, rất dày, vách ngoài dày hơn nhiều

so với vách trong

Trên bề mặt tế bào biểu bì thường được phủ lớp cutin (trừ khe lỗ khí) hoặc được phủ lớp sáp mỏng hoặc dày Lớp sáp và lớp cutin không thấm nước có tác dụng bảo vệ cho các mô bên trong Đôi khi bề mặt tế bào biểu

bì có thấm chất lignin (cói, lá thông…), muối canxi, chất silic (cỏ tranh…)

Tế bào biểu bì, khi còn non, khoang tế bào chứa đầy tế bào chất, có một nhân tròn

to và một số lạp nhỏ, đó là các lạp không màu tập trung quanh nhân Khi tế bào trưởng thành, không bào phát triển mạnh, dồn chất tế bào ra sát vách, các lạp thể thường bị hủy hoại Không bào chứa dịch tế bào trong suốt hoặc có màu do chất màu hòa tan Tế bào thường không có lục lạp, trừ một số loài cây sống trong bóng hoặc sống chìm dưới nước Ngoài ra, trong tế bào còn có chứa tinh thể oxalat canxi hay cacbonat canxi Đa

số biểu bì chỉ gồm một lớp tế bào, một số cây biểu bì có từ hai đến nhiều lớp (chi Ficus trong họ Dâu tằm, họ Gai, họ Bông…)

→ Hãy nêu vai trò của biểu bì đối với cơ thể thực vật

35

- Lỗ khí: hai tế bào này úp mặt lõm vào nhau, hai đầu gần như dính liền nhau chừa ra khe lỗ khí ở giữa Quan sát trên lát cắt ngang, khe lỗ khí có khoang nhỏ ở phía trên gọi là cửa trước và khoang ở phía dưới là cửa sau Cửa sau thông trực tiếp với khoang trống ở phía dưới lỗ khí gọi là khoang khí

Lỗ khí thường gặp ở lá, phần non của thân Đối với các cây có lá nằm ngang, lỗ khí tập trung nhiều ở mặt dưới; các cây có lá xếp thẳng đứng như mía, lúa… lỗ khí phân bố đều ở hai mặt lá Đối với cây sống dưới nước có lá nổi trên mặt nước như sen, súng… lỗ khí chỉ có ở mặt trên, còn những cây chìm trong nước thì không có lỗ khí

Tế bào lỗ khí có chứa lục lạp, khi ở ngoài ánh sáng chúng tiến hành quang hợp và tạo thành đường, làm tăng nồng độ của dịch tế bào, nước của các tế bào bên cạnh vào

tế bào lỗ khí Áp suất trương nước của tế bào lỗ khí tăng lên Do vách ngoài của tế bào

lỗ khí mỏng nên dễ co giãn, vách trong dày chịu được sức kéo căng làm cho lỗ khí mở

ra Ngược lại, vào ban đêm không xảy ra quá trình quang hợp, đường biến thành tinh bột làm giảm nồng độ của dịch tế bào Nước của các tế bào bên cạnh không vào tế bào

lỗ khí, áp suất trương nước của tế bào lỗ khí mất đi, tế bào xẹp xuống, lỗ khí đóng lại Đôi khi tế bào lỗ khí hóa gỗ, sự đóng mở lỗ khí thực hiện là nhờ hoạt động của các tế bào quanh lỗ khí Trong trường hợp lỗ khí không đóng được thì lớp cuticun sẽ đóng chặt khe lỗ khí và bịt luôn cả khoang dưới lỗ khí

Ở cây họ Lúa, họ Cói, các tế bào lỗ khí có cấu tạo khá đặc biệt Tại 2 cực của chúng có phần loe rộng gần như hình cầu, chứa nội chất, màng mỏng, còn phần giữa tế bào ngăn cách khe lỗ khí thì có rãnh hẹp, thành dày Khi sức trương nước tăng thì phần loe rộng của tế bào trương lên, phần thẳng ở giữa tế bào tách ra, tạo khe hở, lỗ khí mở

ra và ngược lại…

Hình 2.6 Cấu tạo lỗ khí

A Nhìn từ trên xuống; B Nhìn theo mặt cắt ngang

1 Khe lỗ khí; 2 Tế bào lỗ khí; 3 Cửa trước; 4 Cửa sau; 5 Khoang khí; 6 Tầng cuticun; 7 Nhân tế bào;

8 Hạt lục lạp

36

Dựa vào cách sắp xếp tế bào xung quanh lỗ khí, người ta chia thành 5 kiểu: + Kiểu hỗn bào (kiểu hoàng liên): lỗ khí sắp xếp hỗn độn, các tế bào quanh lỗ khí không được phân hóa rõ ràng

+ Kiểu dị bào (kiểu rau cải): lỗ khí có 3 tế bào bao quanh trong đó có 1 tế bào bé hơn tế bào kia (lá su hào)

+ Kiểu song bào (kiểu cà phê): các tế bào ở 2 bên lỗ khí dính với lỗ khí theo trục dài và song song với trục dọc của khe lỗ khí (rau muống, mồng tơi, cà phê …)

+ Kiểu trực bào (kiểu cẩm chướng): Hai bên lỗ khí dính với 2 tế bào mà vách tiếp xúc của chúng nằm thẳng góc với khe lỗ khí (dừa cạn)

+ Kiểu vòng bào: lỗ khí được bao quanh bởi tất cả chiều dài của những tế bào xếp cạnh nhau làm thành một vòng đai liên tục (lá lốt)

Ở các cây Một lá mầm, có các kiểu lỗ khí tùy thuộc số lượng các tế bào quanh lỗ khí: không có tế bào quanh lỗ khí (hành, tỏi); có 2 tế bào quanh lỗ khí (các cây họ Lúa); có 4 tế bào quanh lỗ khí trở lên (cây thài lài)

Số lượng lỗ khí thay đổi tùy loài cây, tùy điều kiện môi trường

- Lỗ nước: ở một số cây như chè, các cây trong họ Cúc, họ Hoa tán… ngoài lỗ khí còn có những lỗ tiết nước ra ngoài dưới dạng lỏng, đó là những lỗ nước thường có

ở lá Trong nước tiết ra có chứa muối, đường và các chất hữu cơ khác

Lỗ nước trông giống như lỗ khí nhưng lớn hơn một tí và luôn luôn mở vì vách các

tế bào của nó không có khả năng co giãn Ở phía dưới chỗ lỗ tiết nước ra ngoài có một khối tế bào mô mềm nhỏ, không chứa lục lạp gọi là mô nước Hệ thống dẫn nước (mạch xoắn) đưa nước vào mô nước rồi thoát ra ngoài qua lỗ nước

- Lông: là phần kéo dài của biểu bì ra phía ngoài Chúng có hình dạng, cấu tạo và kích thước khác nhau giúp tăng cường khả năng bảo vệ, giảm bớt sự thoát hơi nước hoặc tham gia vào chức năng dinh dưỡng (lông rễ)

Tế bào của lông chứa đầy không khí nên có màu trắng, có thể cả những tế bào chết hoặc còn sống Lông có cấu tạo gồm lông đơn bào hay lông đa bào, gồm:

37

+ Lông che chở: dạng đơn bào hay đa bào, làm thành một lớp phủ trên bề mặt cơ thể thực vật, phản chiếu lại một phần ánh sáng mặt trời và giữ lại một phần hơi nước thoát ra từ lá Lông có thể hóa gỗ hoặc biến thành gai như ở thân cây hoa hồng, cây mây hoặc có đầu nhọn sắc như ở bẹ mía, thực hiện chức năng bảo vệ

1 2 3 4

Hình 2.7 Lông che chở

1 Lông đơn bào ở lá sắn; 2 Lông đa bào một dãy ở thân bí ngô;

3 Lông đa bào hình sao ở lá dương xỉ; 4 Lông đa bào phân nhánh ở ké hoa đào

Khi mới hình thành, lông che chở là những tế bào sống, có hoạt tính sinh lí rất mạnh, nhưng chúng chỉ sống trong khoảng thời gian ngắn cho đến khi trưởng thành thì chất tế bào chết đi, không bào chứa đầy khí

+ Lông tiết: có dạng đơn bào hoặc đa bào Thời gian sống của lông tiết lâu hơn lông che chở Các tế bào ở ngọn, lông thường tạo thành một cái đầu có nhân và không bào lớn Khi chất nguyên sinh bị hủy hoại, vách mỏng bị vỡ, lông khô và rụng xuống, không để lại dấu vết Lông tiết tiết ra các sản phẩm từ hoạt động sống của cây như tinh dầu, dịch nhầy, axit hữu cơ…

1 2

Hình 2.8 Lông tiết

1 Lông tiết ở cây bắt ruồi; 2 Lông tiết ở thân bí ngô

38

+ Lông ngứa là một loại lông tiết đặc biệt, có thể gặp ở cây lá han (Laportea urentissma) Cấu tạo từ một tế bào kéo dài có hình quả lê thuôn nhọn, hơi cong, chứa axit foocmic Đầu ngọn lông có silic nên giòn, dễ gãy, khi người và động vật chạm nhẹ vào, đầu ngọn lông đâm vào da thịt và gãy ra, chất axit tiết ra gây ngứa, đau rát Lông ngứa có tác dụng bảo vệ cây khỏi bị động vật tấn công

+ Lông rễ (lông hút): do tế bào biểu bì của rễ mọc dài ra tạo thành, thường mọc cách đầu rễ khoảng vài mm đến vài cm tùy theo từng loại rễ

Tế bào lông rễ có vách mỏng bằng xenlulozơ, có không bào lớn, chất tế bào và nhân nằm sát vách Ở đầu tận cùng của lông là nơi diễn ra hoạt động sinh lí mạnh nhất

Độ dài của lông rễ thay đổi từ 0,8 mm-15 mm, đường kính khoảng 5- 17 μm Ở phần non của lông rễ không có chất cuticun nên chúng thực hiện chức năng hấp thu nước và muối khoáng hòa tan trong đất dễ dàng Lông rễ đã làm tăng diện tích xúc của rễ với môi trường đất lên rất nhiều Sự phát triển của lông rễ phụ thuộc vào môi trường sống: đất khô cạn thì lông rễ phát triển mạnh, trong điều kiện đất ẩm ướt lông rễ phát triển ít 2.3.2.2 Mô che chở thứ cấp– Chu bì và thụ bì

- Chu bì: từ ngoài vào trong gồm lớp bần, tầng sinh vỏ và lớp vỏ lục

+ Lớp bần: gồm những tế bào chết, hình phiến dẹp, xếp theo từng dãy xuyên tâm đều đặn Vách tế bào hóa bần, tế bào không có nội chất, không màu đôi khi có màu vàng, nâu Các tế bào bần xếp sát nhau không chừa khoảng gian bào Tế bào bần không thầm nước và khí nên có tác dụng bảo vệ cho cây khỏi bị mất nước, chống sự xâm nhập của vi sinh vật, nấm

+ Tầng sinh vỏ: gồm những tế bào sống có khả năng phân chia theo hướng tiếp tuyến, phía ngoài tạo nên các tế bào bần, phía trong cho ra các tế bào vỏ lục Một số tế bào của tầng sinh vỏ có chứa lục lạp và tanin

+ Lớp vỏ lục: các tế bào lớp này giống lớp tế bào mô mềm vỏ nhưng nội chất của

nó có chứa diệp lục; màng tế bào bằng xenlulozơ đôi khi hóa gỗ Vỏ lục gồm từ một đến vài lớp tế bào

39

Ở những cây chỉ có 1 lớp chu bì thì tế bào vỏ lục tồn tại đến cuối đời sống của cây, còn những cây có nhiều lớp chu bì thì vỏ lục chỉ tồn tại cho đến khi hình thành lớp chu bì mới sâu vào phía trong

- Lỗ vỏ: thuộc mô bì thứ cấp, có chức năng như lỗ khí làm nhiệm vụ trao đổi khí với môi trường; được hình thành ở các cơ quan trưởng thành Lỗ vỏ được hình thành đồng thời với chu bì hoặc sớm hơn ở trên thân, rễ hoặc cuống lá; dễ trông thấy bằng mắt thường

Hình 2.9 Lỗ vỏ

Lỗ vỏ được hình thành như sau: đầu tiên, những tế bào ở miền dưới lỗ khí trong tầng sinh vỏ phân chia, cho ra phía ngoài các tế bào hình tròn hay bầu dục, không chứa diệp lục, vách mỏng không hóa bần gọi là các tế bào bổ sung Các tế bào bổ sung xếp không sát nhau để chừa nhiều khoảng gian bào, làm cho không khí ở ngoài lọt vào và hơi nước ở trong thoát ra ngoài Các tế bào bổ sung chiếm đầy khoang dưới lỗ khí cũ,

xé rách biểu bì và phình ra ngoài tạo thành các u nổi Những tế bào bổ sung ở ngoài chết và bong đi, tầng phát sinh vỏ sinh ra những tế bào bổ sung mới thay thế các tế bào

đã chết Tầng sinh vỏ của lỗ vỏ thường nối liền với tầng sinh vỏ của chu bì tạo thành dải liên tục

- Thụ bì: gặp ở những cây có nhiều lớp chu bì do có nhiều tầng sinh vỏ Các tầng sinh vỏ xuất hiện sau dần vào phía trong, thay thế cho các tầng ngoài chết đi Lúc đó toàn bộ các mô nằm bên ngoài tầng sinh vỏ mới đều chết đi do bị lớp bần mới hình thành ngăn cách Tập hợp các mô chết ở ngoài tầng sinh vỏ gọi là thụ bì (vỏ chết) Những cây thân cỏ, cây sống một năm không có thụ bì, thụ bì chỉ có ở cây gỗ lớn đôi khi cây bụi Thụ bì dày khoảng vài cm, màu đen, sần sùi