Ở thực vật thủy sinh nước được hấp thụ từ môi trường xung quanh qua bề mặt các tế bào biểu bì của cây. Ở thực vật trên cạn, cây sống ở hai thế giới trên mặt đất nơi mà hệ chồi thu nhận ánh sáng mặt trời và CO2 và ở dưới mặt đất ở đó hệ rễ hấp thu nước và các chất khoáng. Nếu không có sự thích nghi để thu nhận và vận chuyển các nguồn tài nguyên từ hai nơi này thì thực vật không thể chiếm cứ được mặt đất.
QUÁ TRÌNH SINH LÝ Ở THỰC VẬT QUÁ TRÌNH HẤP THU VÀ VẬN CHUYỂN Học viên: Nguyễn Thị Hường Giảng viên: PGS.TS: Nguyễn Khoa Lân Huế,1 năm 2018 I Cấu tạo rễ, thân, II Quá trình hấp thu III.Quá trình vận chuyển I Rễ, thân, Rễ Rễ phát triển mạnh số lượng, kích thước diện tích Ngồi bề mặt có tới hàng trăm lơng hút Hình 1.1: Cấu tạo rễ ⇒Vì vậy, dạng nước tự liên kết - Thành tế bào mỏng, khơng cócutin khơngchặt thấm đất lơngkhơng hút hấp - Chỉ có bào thu mộttâm cách dàng trung lớndễchiềm nhờ sựlớn chênh phần thể lệch tích tế áp suất thẩm thấu bào bàothẩm lôngthấu hút - Áptế suất dung dịch đất.động hô cao hoạt hấp rễ mạnh Hình 1.2: Cấu tạo tế bào lơng hút - Ngoài ra, khoảng 80% loài thực vật sống cạn tạo quần hợp rễ nấm - Sợi nấm có rễ nấm giúp cho nấm rễ diện tích bề mặt khổng lồ để hấp thu nước chất khống đặc biệt phosphate Hình 1.3: Rễ kết hợp với sợi nấm Thân Hình 1.4: Cấu tạo thân - Xylem vận chuyển nước chất khoáng từ rễ đến chồi - Pholoem vận chuyển sản phẩm quang hợp từ nơi chúng tạo dự trữ đến nơi sử dụng Lá Lá thường có hai mặt (mặt mặt dưới) Cấu tạo phù hợp với chức - Mặt có nhiều khí khổng mặt - Khí khổng lớp cutin tham gia vào q trình nước Nhưng nước khí khổng chủ yếu Hình 1.5: Cấu tạo Hình 1.6: Sự đóng mở khí khổng - Độ mở khí khổng phụ thuộc vào hàm lượng nước tế bào khí khổng - Khi no nước, thành mỏng tế bào khí khổng căng làm cho thành dày cong theo làm cho khí khổng mở - Khi nước, thành mỏng hết căng thành dày duỗi thẳng làm khí khổng đóng lại Hình 1.7 Lá xếp xiên Hình 1.8 Lá xếp ngang Figure 36.13 Dịch xylem khơng khí bên 100.0 MPa ( khoang Khơng khí) 7.0 MPa (các thành tế bào) 1.0 MPa Lỗ khí Thốt nước Phân tử nước Khí Sự dính bám nhờ Các tế liên kết hydro bào xylem Thành tế bào Gradient nước xylem thân 0.8 MPa Tế bào thịt Lực cố kết vầ dính bám xylem Lực gắn kết nhờ liên kết hydro Phân tử nước Lông hút xylem thân 0.6 MPa đất 0.3 MPa Hạt đất Sự hấp thu nước đất Nước Hình 3.1 (c) • Lực cố kết dính bám hỗ trợ thêm cho vận chuyển đường dài nhờ dòng khối Lực cố kết nước liên kết hydro tạo ra, làm cho dòng vận chuyển kéo cột dịch xylem từ phía mà khơng cần phân tử nước tách Phân tử nước khỏi xylem kéo mạnh phân tử nước lân cận sức kéo chuyển đến phân tử xi theo tồn cột nước xylem • Như vậy, vận chuyển dòng chất lỏng đẩy lên nhờ chênh lệch nước hai đầu đối lập mơ xylem Sự nước làm cho áp suất phần cuối xylem thấp thấp áp suất phần cuối rễ (sự chênh lệch nước chủ yếu chênh lệch áp suất) Dòng khối xylem khác với khuếch tán theo số phương thức chủ yếu: - Nó thực nhờ chênh lêch áp suất, chất tan khơng có vai trò Do đó, chênh lệch nước bên xylem chênh lệch áp suất - Dòng vận chuyển xylem không xảy thông qua màng sinh chất tế bào sống mà xảy bên tế bào rỗng chết - Vận chuyển toàn dung dịch lúc, không riêng nước riêng chất tan với vận tốc lớn nhiều so với khuếch tán • Ngược với dòng vận chuyển nước chất khoáng từ rễ đến chiều vận chuyển đường từ trưởng thành đến phận thấp chóp rễ cần lượng lớn đường cho lượng sinh trưởng pholoem loại mô thực chức • Khác với dịch xylem, chất tan dịch pholoem chủ yếu đường, sucrose 3.2 Quá trình vận chuyển đường từ nơi nguồn đến nơi chứa • Dịch xylem vận chuyển chiều từ rễ đến lá, dịch pholoem vận chuyển từ vị trí sản xuất đường (nơi nguồn) đến nơi sử dụng (nơi chứa) • Nguồn đường quan trực tiếp sản sinh đường nhờ quang hợp nơi tạo đường nhờ phân giải tinh bột Nơi chứa quan tiêu thụ thực kho chứa đường (rễ, chồi, thân, sinh trưởng) • Lá lớn nơi chứa, sinh trưởng hoàn toàn chiếu sáng tốt nơi nguồn • Củ nơi chứa nơi nguồn phụ thuộc vào mùa VD: Củ hành mùa hè nơi chứa, sau phá vỡ trạng thái ngủ mùa xuân nơi nguồn tinh bột phân giải thành đường mang đến đỉnh chồi sinh trưởng • Các nơi chứa thường nhận đường từ nguồn gần VD: Các cành xuất đường cho đỉnh chồi sinh trưởng, phía xuất đường cho rễ Figure 36.17 Chú thích Apoplast Symplast Tế bào thịt Tế bào kèm (vận chuyển) Thành tế bào (apoplast) Yếu tố ống rây Nồng độ H cao Bơm Proton Protein đồng vận chuyển H S Màng sinh chất Cầu sinh chất ATP Tế bào thịt (a) Tế bào bao Bó mạch Tế bào mơ mềm phloem H H Nồng độ H thấp (b) Hình 3.2 Sự tải sucrose vào phloem S Sucrose Hình 3.2 a Sucrose tạo tế bào thịt di chuyển qua đường hợp bào (mũi tên màu xanh) đến yếu tố ống rây Trong số loài sucrose rời đường hợp bào gần ống rây di chuyển qua đường vô bào (mũi tên màu đỏ) Về sau tích lũy chủ động đường vô bào yếu tố ống rây tế bào kèm Ví dụ: Ở Ngơ, sucrose khuếch tán qua đường hợp bào từ tế bào thịt quang hợp đến gân Về sau nhiều sucrose vận chuyển đường vơ bào tích lũy nhờ yếu tố ống rây bên cạnh trực tiếp thơng qua tế bào kèm Hình 3.2 b Cơ chế hóa thẩm thấu chịu trách nhiệm vận chuyển chủ động sucrose vào tế bào kèm yếu tố ống rây Bơm proton phát sinh gradient H+ thúc đẩy tích lũy sucrose với hỗ trợ protein đồng vận chuyển liên kết truyền sucrose với khuếch tán H+ quay trở lại tế bào Thành tế bào kèm có nhiều nếp lõm vào làm tăng cường vận chuyển chất tan đường vô bào đường hợp bào Figure 36.18 Ống râyTế bào nguồn (phloem)(lá) H2O Dòng khối nhờ áp suất âm Hình 3.3: Cơ chế vận chuyển thực vật hạt kín Nạp đường (chấm mù xanh lục) vào ống rây phía nguồn làm giảm nước bên yếu tố Sucrose H2O rây Kết làm cho ống rây hấp thu nước nhờ thẩm thấu Dòng khối nhờ áp suất dương Mạch dẫn (xylem) thu nước làm phát Sự hấp sinh áp suất dương đẩy dịch bào di chuyển dọc theo ống Áp3suất giảm nhẹ đường Tế bào chứađược đưa vào nơi chứa (rễ dự trữ hậu mạch rây đầu nơi chứa nước H2O Sự chuyển vị từ đến rễ giúp Sucrose xylem quay vòng nước từ đầu chứa tới đầu nguồn Lưu ý nơi chứa khác tùy theo nhu cầu lượng khả cung cấp đường Đơi có nhiều nơi chứa nơi nguồn Trong trường hợp thui số hoa, hạt Việc loại bỏ nơi chứa biện pháp thực tế có lợi cho nghề làm vườn Hình 3.2 Hình 3.3 Quả táo lớn có giá trị kinh tế cao so với táo bé, người trồng loại bỏ hoa non cho tạo quả lớn KẾT LUẬN - Sự hấp thu phụ thuộc vào rễ đặc biệt lông hút - Sự vận chuyển nước từ rễ lên thân xylem phụ thuộc vào lực: Lực đẩy rễ Lực hút Lực cố kết dính bám phân tử nước - Sự vận chuyển đường từ nơi nguồn đến nơi chứa phloem TÀI LIỆU THAM KHẢO Campbell_Biology Hoàng Đức Cự _ Sinh học đại cương _NXB ĐH Quốc gia Hà Nội _ 2000 Nguyễn Khoa Lân _ Sinh học thể thực vật _ Huế, 2010 https://www.slideshare.net/nhido3192/sinh-l-thc-vtppt http://hohienbmt2005.violet.vn/present/show/entry_id /9428880 THANK YOU SO MUCH