Bài 2. Trao đổi nước ở thực vật (tiếp theo) tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất...
1 Chương 2 SỰ TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT 2.1. Các dạng nước trong đất, trong cây và vai trò của nó. 2.1.1. Các dạng nước trong đất, trong cây và vai trò của nó. Trong quá trình tiến hóa, thực vật từ đại dương tiến dần lên cạn và xâm nhập sâu vào các lục địa. Chúng gặp mâu thuẫn lớn là điều kiện cung cấp nước trở nên khó khăn và cơ thể thường xuyên bị thải mất nước rất nhiều vào khí quyển. Việc thỏa mãn nhu cầu về nước cho cây từ đó trở thành điều kiện có tính chất quyết định đối với sự sinh tồn, sinh trưởng và phát triển bình thường của thực vật. Từ thế kỷ thứ XVII nhà bác học Anh Hayles dùng phương pháp cắt vòng vỏ đã xác định được dòng chất hữu cơ đi từ thân xuống rễ và đã đo được trị số áp suất rễ. Năm 1837 nhà bác học Pháp Dutrochet đã phát minh ra hiện tượng thẩm thấu và xây dựng thẩm thấu kế đầu tiên. Năm1877 Pfeffer xây dựng thẩm thấu kế hoàn thiện hơn và đã phát minh ra sự phụ thuộc của áp suất thẩm thấu với nồng độ và nhiệt độ. Các công trình của Timiriazev "Sự đấu tranh của cây chống hạn" (1892) đã đóng góp một phần to lớn vào việc nghiên cứu quá trình trao đổi nước của cây. Ông đã nêu ý nghĩa sinh học của quá trình thoát hơi nước và đề ra quan niệm mới về bản chất tính chịu hạn của cây. Vottran (1897) đã phát hiện sự vận chuyển nước trong hệ mạch tuân theo các quy luật thủy động học. Những công trình của viện sĩ Macximov (1916-1952) đã vạch rõ tính chịu hạn không phải thể hiện sự tiêu hao nước dè dặt và không những chỉ liên quan với các đặc điểm thích nghi về giải phẫu của cây mà chủ yếu với các tính chất hóa keo và sinh hóa của chất nguyên sinh với toàn bộ quá trình trao đối chất diễn ra ở trong cây. Những công trình nghiên cứu gần đây chứng tỏ rằng quá trình trao đổi nước của cây không đơn thuần tuân theo các quy luật vật lý giản đơn như trước đây người ta tưởng. 2.1.1.1. Các dạng nước trong đất Trạng thái nước trong đất. 2 Trong đất không có nước nguyên chất mà là dung dịch đậm đặc ít nhiều trong đó các chất hòa tan có nồng độ nhất định gây ra phản lực thẩm thấu (sức liên kết thẩm thấu) chống lại sự vận chuyển nước vào cây. Trong đất có xác động vật, thực vật, có các chất vô cơ như hydroxyd sắt, hydroxyd nhôm, đều là những dạng keo ưa nước, nên có thể tranh chấp một phần nước của thực vật. Bề mặt hạt keo đất có khả năng hấp phụ một phần nước gây nên các trở lực cho việc hút nước của rễ vào cây. Cây chỉ hút nước được bằng cơ chế thẩm thấu trong trường hợp nồng độ của dịch đất bé hơn nồng độ của các chất có hoạt tính thẩm thấu ở trong bản thân rễ. Sức liên kết thẩm thấu càng tăng lúc đất càng khô hoặc lúc bón thêm phân vào đất. Ngoài ra, nước bị liên kết chặt trên đất bằng những liên kết hóa học bền vững với những thành phần vô cơ, hữu cơ của đất và bao nước mỏng bị hấp phụ ở trên bề mặt hạt keo. Dạng nước này có thể bị giữ đến 1000atm. Nó có nhiều tính chất của thể rắn và cây hoàn toàn không sử dụng được (có người gọi là nước ngậm). Tỷ lệ dạng nước liên kết phụ thuộc vào thành phần cơ giới đất. Thành phần cơ giới càng nặng thì tỷ lệ nước liên kết chặt càng cao (cát thô 0,5%, đất sét nặng 13,2%). Ngoài dạng liên kết chặt và tương đối yếu trong đất còn có dạng nước tự do, lực hấp dẫn của đất hầu như không đáng kể. Nước ấy chứa đầy các khe hở của các hạt đất và ở trạng thái khá linh động, chúng được gọi là nước hấp dẫn hay nước trọng lực. Nước này dưới tác dụng của trọng lực nên chảy từ chỗ cao đến chỗ thấp. Khi chảy qua rễ cây thì được cây sử dụng, nhưng nếu nó chảy quá nhanh thì cây chỉ sử dụng được ít, nếu chảy qua chậm và đọng lại ở chỗ thấp thì tạo ra điều kiện yếm khí có hại cho cây. Trong các mao quản đất hẹp nước Kiểm tra cũ: Nêu đặc điểm rễ liên quan đến trình hấp thụ nước? Trình bày đường vận chuyển nước thân? Mở bài: Chúng ta biết nước vận chuyển thân lên phối hợp của: lực đẩy rễ, lực hút lá, lực trung gian Trong lực hút thoát nước qua Vậy thoát nước thực nào? Để hiểu rõ vấn đề học hôm TIẾT 2: BÀI TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT(tt) NỘI DUNG BÀI HỌC: IV Sự thoát nước V Ảnh hưởng điều kiện môi trường đến trình trao đổi nước VI Cơ sở khoa học việc tưới nước hợp lí cho trồng IV Sự thoát nước Thế thoát nước? Thoát nước nước từ bề mặt qua hệ thống khí khổng chủ yếu, phần từ thân, cành Ý nghĩa thoát nước Để tìm hiểu ý nghĩa thoát nước em trả lời câu hỏi: + Lượng nước rễ hút vào sử dụng nào? + Tại thoát nước "tai hoạ"? + Tại thoát nước lại "tất yếu"? ? 1000g nước hấp thụ – g nước không tham gia tạo chất khô 10g nước giữ lại – g nước tham gia tạo chất khô 990 g nước lại đâu? Tại phải lượng nước lớn vậy? 990 1000g nước hấp thụ Bay – g nước không tham gia tạo chất khô 10g nước giữ lại – g nước tham gia tạo chất khô + Lượng nước hấp thụ vào sử dụng ít, chủ yếu thoát + Thoát nước tai hoạ vì: lượng nước lớn Cây phải hấp thụ lượng nước lớn lượng nước đi-> khó khăn điều kiện môi trường luôn thay đổi V Ảnh hưởng điều kiện môi trường đến trình trao đổi nước a) ánh sáng - ánh sáng làm tăng nhiệt độ nên làm tăng tốc độ thoát nước - ánh sáng tác nhân gây mở quang chủ động - ánh sáng tán xạ làm cho cường độ thoát nước tăng 30% b) Nhiệt độ - Nhiệt độ đất ảnh hưởng đến hoạt động hô hấp rễ, rễ hút nhiều nước - Nhiệt độ không khí ảnh hưởng đến độ ẩm không khí ảnh hưởng đến trình thoát nước c) Độ ẩm đất không khí: - Độ ẩm đất cao hấp thụ nước tốt - Độ ẩm không khí thấp thoát nước mạnh d) Dinh dưỡng khoáng - Hàm lượng chất dinh dưỡng đất ảnh hưởng đến sinh trưởng hệ rễ áp suất thẩm thấu dung dịch đất, nên ảnh hưởng đến trình hấp thụ nước chất khoáng rễ - Sau bón phân khó hấp thụ nước - Sau chất khoáng vào rễ hút nước cách dễ dàng -GV nhấn mạnh: Các yếu tố môi -trường ảnh hưởng tới trình trao đổi nước cây, mối liên quan thể môi trường - HS thảo luận đề xuất vấn đề: + Trồng nhà kính cần có chế độ chiếu sáng thích hợp + Cần tưới nước cách hợp lí để tăng độ ẩm cho đất + Bón phân kết hợp với chế độ nước phù hợp VI - Cơ sở khoa học việc tưới tiêu hợp lí cho trồng: * Khái niệm: - Cân nước tương quan trình hấp thụ nước trình thoát nước * Trạng thái cân nước: - Cân nước dương: Là nước bù lại nhận nước đến mức bão hoà nước - Cân nước âm: Là thiếu hụt nước cây, làm cho thiếu nước bị hạn VI - Cơ sở khoa học việc tưới tiêu hợp lí cho trồng: Cân nước: - Cân nước tính so sánh lượng nước rễ hút vào (A) lượng nước thoát (B) + Khi A = B : phát triển bình thường + Khi A > B : dư nước, phát triển bình thường + Khi A < B : cân nước, héo VI - Cơ sở khoa học việc tưới tiêu hợp lí cho trồng: Cân nước: Khi ta cần tưới nước cho cây, tưới tưới nào? Tưới nước hợp lí cho trồng: Tưới nước hợp lý cho trồng Kết luận: Tưới nước hợp lý cho trồng bao gồm: - Căn vào tiêu sinh lí chế độ nước trồng để xác định thời điểm cần tưới nước - Lượng nuớc tưới phải vào nhu cầu nước loài cây, tính chất đất điều kiện môi trường cụ thể - Cách tưới phụ thuộc vào nhóm trồng, loại đất Tưới nước hợp lí cho trồng: - Tưới nước hợp lí cho trồng biện pháp khoa học dựa tiêu sinh lí trao đổi nước trồng để trả lời câu hỏi: : + Khi tưới? + Tưới bao nhiêu? + Tưới cách nào? CỦNG CỐ Cho biết mối liên quan trình hấp thụ nước, vận chuyển nước thoát nước? CỦNG CỐ 2.Trong điều kiện sau sức căng trương nước (T) tăng: A.Đưa vào tối B Đưa sáng C Tưới nước cho D Tưới nước mặn cho E Bón phân cho HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ Học theo phần ghi nhớ + sửa lại phần câu hỏi tập trang 16 Đọc 3: Trao đổi khoáng nitơ thực vật 3.Trả lời lệnh + câu 1, 2, 3, ,5 phần câu hỏi tập trang 21 sgk 1 1 B B à à i i 1 1 . T . T RAO Đ RAO Đ Ổ Ổ I NƯ I NƯ Ớ Ớ C C Ở Ở TH TH Ự Ự C V C V Ậ Ậ T T 2 2 I. Vai trò củanước và nhu cầu nước đốivớithựcvật Nghiên cứumục I SGK, hãy cho biết vai trò củanước và nhu cầu nước đốivớithựcvật? 3 -Thựcvật không thể sống thiếunước -Vaitròcủanước đốivớithựcvật: + Nướctự do: là dung môi hoà tan nhiềuchất trong cơ thể; đảmbảo độ nhớt chất nguyên sinh; là nguyên liệucho TĐC; điều hoà nhiệt + Nước liên kết: đảmbảo độ bềnvững hệ thống keo nguyên sinh [...]...2 Con đường hấp thụ nước ở rễ Mô tả con đường vận chuyển của nước từ đất vào mạch gỗ của rễ ? 11 Flash con đường hấp thụ nước ở rễ 12 2 Con đường hấp thụ nước ở rễ Đai Caspari có vai trò gì trong quá trình vận chuyển nước từ đất vào mạch gỗ của rễ ? 13 Nước từ đất qua lông hút vào mạch gỗ qua hai con đường: + Qua thành tế bào - gian bào: nước từ đất thành TB lông hút gian bào các... những yếu tố nào giúp cho nước được vận chuyển từ rễ thân lá ? Flash minh hoa 25 Các yếu tố giúp cho nước được vận chuyển từ rễ thân lá LỰC ĐẨY CỦA RỄ LỰC HÚT CỦA LÁ LỰC LIÊN KẾT GIỮA CÁC PHÂN TỬ NƯỚC 2 1 1 2 26 Cơ chế đảm bảo sự vận chuyển nước ở thân là nhờ sự phối hợp giữa lực đẩy của rễ, lực hút của lá và lực liên kết giữa các phân tử nước 27 28 Mô tả con đường hấp thụ nước ở rễ ? 29 Câu 1.1 Tế bào... nhựa 2 1 Khoá 1 Cột thuỷ ngân 2 18 Nước được vận chuyển từ rễ lên thân nhờ một lực đẩy từ rễ - gọi là áp suất rễ 19 III Quá trình vận chuyển nước ở thân Xem đoạn phim và cho biết con đường vận chuyển nước của cây ? Flash minh hoa 20 Nước được vận chuyển theo một thân lá chiều từ đất rễ 21 Hiện tượng ứ giọt 22 Trong thân, nước được vận chuyển qua những con đường nào ? 23 Nước Từ rễ lên lá: theo mạch gỗ... hấp thụ nước ở rễ ? 29 Câu 1.1 Tế bào lông hút của rễ có khả năng hút nước theo cơ chế 1 thẩm thấu 2 điện thẩm 3 chủ động 4 ẩm bào Đáp án đúng là A 1, 2 và 3 B 1 và 3 C 2, 3 và 4 D.1, 2, 3 và 4 Câu 1.2 Con đường vận chuyển nước chủ yếu từ rễ lên thân, lá ở thực vật có mạch là : A mạch rây B qua tế bào chất C mạch gỗ D cả A và B 30 BÀI TẬP VỀ NHÀ 1 Các câu hỏi trong SGK 2 Nêu và giả thích hiện tượng... bì (đai Caspari) mạch gỗ + Qua chất nguyên sinh - không bào: nước từ đất tế bào chất TB lông hút tế bào chất TB vỏ chất nguyên sinh TB nội bì (đai Caspari) mạch gỗ Đai Caspari có vai trò điều chỉnh lượng nước đi vào mạch gỗ 14 3 Cơ chế để dòng nước một chiều từ đất vào rễ lên thân Nước từ đất lông hút mạch gỗ của rễ theo cơ chế nào ? 15 Nước từ đất lông hút theo cơ chế thẩm thấu mạch gỗ rễ 16 NghiênBài 2: TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT (tiếp theo) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Học sinh minh họa được ý nghĩa của quá trình thoát hơi nước. - Học sinh trình bày được 2 con đường thoát hơi nước ở lá cùng với đặc điểm cuả nó. - Học sinh mô tả được các phản ứng đóng mở khí khổng. - Học sinh giải thích được cơ sở khoa học của việc tưới nước hợp lý cho cây trồng. 2. Kỹ năng: - Phát triển năng lực quan sát, phân tích, khái quát hoá. - Rèn luyện kỹ năng thực hành, kỹ năng làm việc độc lập với sách giáo khoa (SGK). 3. Thái độ: Hình thành thái độ yêu thích thiên nhiên, quan tâm đến các hiện tượng của sinh giới. II. ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC - Hình 2.1 và hình 2.2 SGK - Phương pháp: Kết hợp giảng giải, trực quan và vấn đáp III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: Câu hỏi 1: Trình bày các con đường vận chuyển nước ở thân? Câu hỏi 2: Nêu các đặc điểm của lông hút liên quan đến quá trình hấp thu nước ở rễ? 3. Bài mới: Hoạt động của thầy Hoạt động của học sinh Nội dung bài học GV: Nguyễn Thị Hà 1 IV. THOÁT HƠI NƯỚC Ở LÁ - Macximôp – Nhà sinh lí thực vật người Nga đã viết: “thoát hơi nước là tai hoạ tất yếu của cây”. - Hãy giải thích, tại sao thoát hơi nước là “tai hoạ” và tại sao thoát hơi nước là “tất yếu”? - Vậy tại sao cây phải thoát hơi nước? Giáo viên (GV): Một số nhóm cây ở vùng khô hạn, do khó lấy nước được từ đất, để tiết kiệm nước đến mức tối đa nhóm cây này phải đóng khí khổng ban ngày và quá trình cố định CO 2 phải tiến hành vào ban đêm. - Thoát hơi nước ở lá qua những con đường nào? - Thoát hơi nước là tai hoạ: Trong quá trình sống, thực vật phải mất đi một lượng nước quá lớn -> phải hấp thụ một lượng nước lớn hơn lượng nước mất đi -> khó khăn cho cây trong quá trình sống. - Thoát hơi nước là cần thiết: + Là động lực hút nước + Điều hoà nhiệt độ + Thoát nước khí khổng mở, giúp thực vật hút CO 2 đảm bảo cho quá trình quang hợp. - HS nghiên cứu SGK để 1. Ý nghĩa sự thoát hơi nước - Thoát hơi nước là động lực trên cuả quá trình hút nước. - Thoát hơi nước làm giảm nhiệt độ bề mặt lá. - Khi thoát hơi nước thì khí khổng mở, đồng thời khí CO2 sẽ đi từ khí khổng vào lá , đảm bảo cho quá trình quang hợp thực hiện bình thường. 2. Con đường thoát hơi nước ở lá GV: Nguyễn Thị Hà 2 - Sự thoát hơi nước qua con đường nào là chủ yếu? GV: Số lượng khí khổng trên bề mặt lá là rất lớn. Mỗi mm 2 lá có tới hàng trăm khí khổng và mặc dù diện tích của toàn bộ khí khổng chỉ chiếm gần 1% diện tích cuả lá nhưng lượng hơi nước thoát qua khí khổng vẫn lớn gấp nhiều lần lượng nước thoát qua bề mặt lá (qua lớp cutin). - Nếu chuyển cây từ bóng tối ra ngoài sáng thì khí khổng mở và ngược lại. Vậy nguyên nhân gây ra sự đóng mở khí khổng là gì? - Một số cây khi thiếu nước (bị hạn) khí khổng cũng đóng lại để tránh sự thoát hơi nước. * Axit abxixic tăng lên -> ức chế sự tổng hợp enzim amilaza -> ngừng sự thuỷ phân tinh bột -> giảm hàm lượng các chất có hoạt trả lời. - Sự thoát hơi nước qua khí không là con đường chủ yếu. Nguyên nhân sự đóng mở khí khổng: - Ánh sáng làm đóng ở khí khổng - Thiếu nước hàm lượng axit abxixic tăng lên khí khổng đóng lại - Phản ứng mở quang a) Con đường qua khí khổng Đặc điểm: - Vận tốc lớn - Được điều chỉnh bằng việc đóng, mở khí khổng. b) Con đường qua bề mặt lá – qua cutin Đặc điểm: - Vận tốc nhỏ - Không được điều chỉnh 3. Cơ chế điều chỉnh thoát hơi nước. a) TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT ( Tiếp theo ) I. Mục tiêu bài học: Sau khi học xong bải này học sinh cần phải: Minh họa được ý nghĩa của quá trình thoát hơi nước . Trình bày được 2 con đường thoát hơi nước ở lá cùng với những đặc điểm của nó .Mô tả được các phản ứng đóng mở khí khổng . Nêu được mối liên quan giữa các nhân tố môi trường với quá trình trao đổi nước Nêu được cơ sở khoa học của vấn đề tưới nước hợp lý cho cây trồng . Xây dựng ý thức quan tâm và tìm hiểu những vấn đề thực tiễn nông nghiệp. II. Nội dung trọng tâm: Q trình thốt hơi nước ở lá: Ý nghĩa của q trình thốt hơi nước ,con đường thốt hơi nước ở lá ,sự điều chỉnh q trình thốt hơi nước . Ảnh hưởng của điều kiện mơi trường đến q trình trao đổi nước . Cơ sở khoa học của việc tưới nước hợp lý cho cây trồng . III. Phương tiện và phương pháp dạy học: 1. Phương tiện dạy học: Tranh vẽ ở hình 2.1, 2.2 SGK 2. Phương pháp: Kết hợp nhiều phương pháp để phát huy tính chủ động sáng tạo của HS: hỏi đáp - tìm tòi bộ phận, hỏi đáp – tái hiện thơng báo, thí nghiệm - chứng minh, trực quan. IV. Tiến trình tổ chức bài giảng: 1. Ổn định lớp: kiểm tra đồng phục, sỉ số học sinh. 2. Kiểm tra bài củ: 1. Nêu những đặc điểm của rễ liên quan đến quá trình hấp thụ nước? các con đường hấp thụ nước ở rễ, cơ chế để dòng nước một chiều từ đất vào rễ lên thân? 2. Nêu các con đường vận chuyển nước ở thân và động lực của các con đường đó? 3. Bài mới : a. Mỡ bài: Bài trước chúng ta đã nói đến một trong những động lực giúp cho dòng nước di chuyển từ rễ lên lá.Vậy ngoài ý nghĩa trên, thoát hơi nước còn có ý nghĩa đối với cây ? Cây thoát hơi nước bằng cách nào ? b. Triển khai bài dạy: Hoạt động của GV và học sinh Nội dung - GV: Yêu cầu học sinh quan sát, nghiên cứu sơ đồ IV.Thoát hơi nước ở lá: 1. Ý nghĩa của sự thoát hơi trang 12 và cho biết: Lượng nước thoát ra ngoài chiếm bao nhiêu %? Lượng nước tham gia tạo chất khô? - HS: 99% nước thoát ra ngoài ở dạng hơi qua lá còn lại 1% ,trong đó 0,8-0,9 % không tham gia tạo chất khô, còn lại tham gia tạo chất khô - GV: Yêu cầu hs nghiên cứu SGK và thảo luận nhóm: Tại sao “ Thoát hơi nước là tai họa tất yếu của cây”? - HS: Tai họa: 99% lượng nước cây lấy vào từ đất nước : - Tạo lực hút nước - Điều hòa nhiệt độ cho cây - Tạo điều kiện cho CO 2 từ không khí vào lá thực hiện chức năng QH. phải thoát ra ngoài. Cần thiết: tạo động lực bên trên của lá cho qúa trình vận chuyển nước từ ngoài vào trong cây. Giúp cây không bị đốt nóng, khi thoát hơi nước khí khổng mở ra để CO 2 đi vào lục lạp cần cho QH. - GV: Các con đường thoát hơi nước ? - HS: Con đường qua khí khổng và con đường qua bề mặt của lá –qua cutin. - GV: 2 con đường này có đặc điểm gì khác nhau ? - HS: …………. 2. Con đường thoát hơi nước ở lá : a. Con đường qua khí khổng có đặc điểm : + Vận tốc lớn + Được điều chỉnh bằng đóng mở khí khổng. b. Con đường qua bề mặt lá – qua cutin : + Vận tốc nhỏ, thoát hơi nước ít + Không được điều chỉnh . 3. Cơ chế điều chỉnh thoát hơi - Gv: giải thích tại sao THN qua khí khổng lại nhiều hơn qua bề mặt ……………… - GV: Nguyên nhân gây ra sự đóng mở khí khổng ? - HS: Ánh sáng là nguyên nhân gây ra sự đóng mở khí khổng. GV: Nguyên nhân dẫn đến khí khổng đóng hoặc mở ? HS: Thảo luận nhóm và trả lời: - Khi đưa cây ra ngoài sáng, lục lạp trong tế bào khí khổng quang hợp làm thay đổi nồng độ CO 2 và nước : a. Các phản ứng đóng mở khí khổng: + Phản ứng mở quang chủ động + Phản ứng đóng thủy chủ động . b. Nguyên nhân : + Ánh sáng là nguyên nhân gây ra sự đóng mở khí khổng . + Khí khổng mở chủ động ngoài ... 2: BÀI TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT(tt) NỘI DUNG BÀI HỌC: IV Sự thoát nước V Ảnh hưởng điều kiện môi trường đến trình trao đổi nước VI Cơ sở khoa học việc tưới nước hợp lí cho trồng IV Sự thoát nước. .. thụ nước? Trình bày đường vận chuyển nước thân? Mở bài: Chúng ta biết nước vận chuyển thân lên phối hợp của: lực đẩy rễ, lực hút lá, lực trung gian Trong lực hút thoát nước qua Vậy thoát nước thực. .. lượng nước lớn Cây phải hấp thụ lượng nước lớn lượng nước đi-> khó khăn điều kiện môi trường luôn thay đổi + Thoát nước tất yếu vì: cần phải thoát lượng nước Lớn thế, có thoát nước lấy nước Thoát