TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT I. Vai trò 1. Các dạng nước trong cây. Nước tự do: + Không bị hút bởi các phần tử tích điện hoặc các liên kết hóa học. Nằm trong các khoảng gian bào, trong các thành phần của tế bào, mạch dẫn của tế bào. + Chức năng: Làm dung môi, điều hòa nhiệt độ, tham gia các quá trình trao đổi chất, đảm bảo độ nhớt. Nước liên kết: + Bị hút bởi các phần tử tích điện hoặc các liên kết hóa học. + Chức năng: Đảm bảo độ bền vững của hẹ thống keo trong chất nguyên sinh. 2. Nhu cầu nước đối với cây. Nhu cầu rất lớn, để tổng hợp 1g chất khô cần 200 đến 800g nước. II. Quá trình hấp thụ nước ở rễ. 1. Đặc điểm của bộ rễ và tế bào lông hút. Là nơi xảy ra quá trình hấp thụ nước. Do tế bào biểu bì phát triển thành. Sẽ bị tiêu biến do môi trường quá ưu trương, quá axit hoặc thiếu oxi. Thành tế bào mỏng, không có lớp cutin ở bề mặt. Chỉ có một không bào lớn ở trung tâm Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp của rễ mạnh. Bộ rễ phát triển ăn sâu lan rộng. 2. Con đường hấp thụ nước. Con đường thành tế bào – gian bào: ở không gian giữa các tế bào hoặc giữa các bó sợi xenlulozơ. Con đường chất nguyên sinh – không bào: qua tế bào chất của các tế bào. Ý nghĩa: Giúp điều chỉnh lượng nước và các chất khoáng 3. Cơ chế Hấp thụ nước thụ động nhờ vào áp suất rễ. Nước di chuyển từ rễ lên thân là nhờ áp suất rễ. + Hiện tượng rỉ nhựa: Khi ta loại bỏ động cơ hút nước trên (là sức hút của bộ lá) và động cơ giữa (chính là sự liên kết giữa các phân tử nước trong mạch của cây) thì áp suất rễ vẫn còn nên nước bị đẩy ra từ các vết cắt gây ra rỉ nhựa. + Hiện tượng ứ giọt: Trong điều kiện không khí bão hào hơi nước, ở những cây thân cỏ thì nồng độ nước bên ngoài cao hơn trong lá nên tế bào lá không thể thoát hơi nước trong khi nước liên tục được Trường THPT chuyên Phan Ngọc Hiển – Cà Mau Bài giảng môn Sinh học 11 nâng cao Trường THPT Nghi Sơn – Thanh Hóa Nguyễn Đức Thắng – trình bày Nguyễn Đình Lộc, Lê Công Nguyên – hiệu chỉnh 2 vận chuyển lên nhờ áp suất rễ vì vậy nên mới xảy ra ứ giọt. Bằng cách này cây mới thoát hơi nước và duy trì sự hút nước ở rễ.
Trường THPT chuyên Phan Ngọc Hiển – Cà Mau nâng cao Bài giảng môn Sinh học 11 Trường THPT Nghi Sơn – Thanh Hóa TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT I Vai trò Các dạng nước - Nước tự do: + Không bị hút phần tử tích điện liên kết hóa học Nằm khoảng gian bào, thành phần tế bào, mạch dẫn tế bào + Chức năng: Làm dung mơi, điều hòa nhiệt độ, tham gia trình trao đổi chất, đảm bảo độ nhớt - Nước liên kết: + Bị hút phần tử tích điện liên kết hóa học + Chức năng: Đảm bảo độ bền vững hẹ thống keo chất nguyên sinh Nhu cầu nước - Nhu cầu lớn, để tổng hợp 1g chất khơ cần 200 đến 800g nước II Q trình hấp thụ nước rễ Đặc điểm rễ tế bào lông hút - Là nơi xảy trình hấp thụ nước - Do tế bào biểu bì phát triển thành - Sẽ bị tiêu biến môi trường ưu trương, axit thiếu oxi - Thành tế bào mỏng, khơng có lớp cutin bề mặt - Chỉ có khơng bào lớn trung tâm - Áp suất thẩm thấu cao hoạt động hô hấp rễ mạnh - Bộ rễ phát triển ăn sâu lan rộng Con đường hấp thụ nước - Con đường thành tế bào – gian bào: không gian tế bào bó sợi xenlulozơ - Con đường chất nguyên sinh – không bào: qua tế bào chất tế bào Ý nghĩa: Giúp điều chỉnh lượng nước chất khoáng Cơ chế - Hấp thụ nước thụ động nhờ vào áp suất rễ - Nước di chuyển từ rễ lên thân nhờ áp suất rễ + Hiện tượng rỉ nhựa: Khi ta loại bỏ động hút nước (là sức hút lá) động (chính liên kết phân tử nước mạch cây) áp suất rễ nên nước bị đẩy từ vết cắt gây rỉ nhựa Nguyễn Đức Thắng – trình bày Nguyễn Đình Lộc, Lê Cơng Ngun – hiệu chỉnh Trường THPT chuyên Phan Ngọc Hiển – Cà Mau nâng cao Bài giảng môn Sinh học 11 Trường THPT Nghi Sơn – Thanh Hóa + Hiện tượng ứ giọt: Trong điều kiện khơng khí bão hào nước, thân cỏ nồng độ nước bên cao nên tế bào khơng thể nước nước liên tục vận chuyển lên nhờ áp suất rễ nên xảy ứ giọt Bằng cách nước trì hút nước rễ III Quá trình vận chuyển nước thân Đặc điểm - Theo chiều từ rễ lên thân - Chiều dài cột nước chiều dài từ rễ lên thân Con đường - Nước từ mạch gỗ lên, phần mtheo mạch rây xuống (hoặc từ mạch gỗ sang mạch rây ngược lại) Cơ chế - Lực đẩy áp suất rễ, lựa hút bốc nước lực trung gian (các phân tử nước liên kết với liên kết với thành mạch dẫn) IV Thoát nước Vai trò - Tạo động lực đầu cho q trình vận chuyển nước - Điều hòa nhiệt độ - Khí khổng mở để nước, hấp thụ cacbonic cung cấp cho quang hợp Con đường - Con đường khí khổng: vận tốc lớn, điều chỉnh - Qua bề mặt lá: vận tốc nhỏ, không điều chỉnh Cơ chế - Mở tế bào trương nước ngược lại - Nguyên nhân: + Ánh sáng: có ánh sáng khí khổng mở, quang hợp => thay đổi nồng độ cacbonic pH => tăng lượng đường => tế bào hút nước + Sự đóng mở kênh ion: ion => áp suất thẩm thấu giảm + Khi gặp hạn: AAB (axit abxixic) làm kênh ion mở (K +) V Ảnh hưởng môi trường Ánh sáng - Ảnh hưởng đến đóng mở khí khổng, từ ảnh hưởng đến trao đổi nước Nhiệt độ - Nhiệt độ đất ảnh hưởng đến hô hấp rễ, từ ảnh hưởng đến trao đổi nước - Nhiệt độ khơng khí ảnh hưởng đến nước Nguyễn Đức Thắng – trình bày Nguyễn Đình Lộc, Lê Cơng Ngun – hiệu chỉnh Trường THPT chuyên Phan Ngọc Hiển – Cà Mau nâng cao Bài giảng môn Sinh học 11 Trường THPT Nghi Sơn – Thanh Hóa Độ ẩm - Độ ẩm nước lớn hấp thụ nước mạnh - Độ ẩm khơng khí cao nước Các chất khoáng - Ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển hệ rễ, từ ảnh hưởng đến trao đổi nước khoáng - Nồng độ chất khống cao hấp thụ nước giảm VI Cơ sở khoa học việc tưới nước hợp lí cho trồng Cân nước - Là mối tương quan q trình hấp thụ nước Tưới nước hợp lí - Khi cần tưới ? - Lượng nước ? - Cách tưới ? Nguyễn Đức Thắng – trình bày Nguyễn Đình Lộc, Lê Cơng Ngun – hiệu chỉnh Trường THPT chuyên Phan Ngọc Hiển – Cà Mau nâng cao Bài giảng môn Sinh học 11 Trường THPT Nghi Sơn – Thanh Hóa TRAO ĐỔI KHỐNG VÀ NITƠ Ở THỰC VẬT I Sự hấp thụ nguyên tố khoáng - Thực vật hấp thụ khống dạng hòa tan, phân li thành ion - Cơ chế: + Hấp thụ thụ động: chất khống từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp mà khơng tiêu tốn ATP Các chất khống hòa tan nước vào rễ theo dòng nước hút bám trao đổi ion bề mặt rễ với ion dung dịch đất + Hấp thụ chủ động: chất khoáng từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao tiêu tốn ATP => Chất khoáng vào rễ chủ yếu chế hấp thụ chủ động II Vai trò ngun tố khống Vai trò nguyên tố đa lượng - Cấu tạo nên đại phân tử xây dựng nên cấu trúc tế bào thể Vai trò ngưyên tố vi lượng siêu vi lượng - Vi lượng: hoạt hóa enzim, chất hữu tạo nên hợp chất kim loại, đóng vai trò quan trọng Khái qt vai trò nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu Đại lượng Dạng hấp thụ Vai trò thể thực vật Nito NH4+ NO3- Photpho H2PO4-, PO4- Kali K+ Canxi Ca2+ Thành phần thành tế bà màng tế bào, hoạt hóa enzim Magie Mg2+ Thành phần diệp lục, hoạt hóa enzim Lưu huỳnh SO42+ Thành phần protein Vi lượng Dạng hấp thụ Vai trò thể thực vật Sắt Fe2+, Fe3+ Thành phần xitocrom, tổng hợp diệp lục, hoạt hóa Thành phần protein, axit nucleic Thành phần axit nucleic, ATP, coenzim Hoạt hóa enzim, cân nước ion, mở khí khổng Nguyễn Đức Thắng – trình bày Nguyễn Đình Lộc, Lê Công Nguyên – hiệu chỉnh Trường THPT chuyên Phan Ngọc Hiển – Cà Mau nâng cao Bài giảng môn Sinh học 11 Trường THPT Nghi Sơn – Thanh Hóa enzim Mangan Mn2+ hoạt hóa nhiều enzim Bo B4O72- Liên quan đến haotj động mô phân sinh Clo Cl- Kẽm Zn2+ Liên quan đến quang phân li nước hoạt hóa enzim Đồng Cu2+ Hoạt hóa enzim Molipden MoO42+ Niken Ni2+ Quang phân li nước cân ion Cần cho trao đổi nito Thành phần enzim ureaza Nguyễn Đức Thắng – trình bày Nguyễn Đình Lộc, Lê Công Nguyên – hiệu chỉnh ... nâng cao Bài giảng môn Sinh học 11 Trường THPT Nghi Sơn – Thanh Hóa Độ ẩm - Độ ẩm nước lớn hấp thụ nước mạnh - Độ ẩm khơng khí cao nước Các chất khoáng - Ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển... – Cà Mau nâng cao Bài giảng môn Sinh học 11 Trường THPT Nghi Sơn – Thanh Hóa enzim Mangan Mn2+ hoạt hóa nhiều enzim Bo B4O72- Liên quan đến haotj động mô phân sinh Clo Cl- Kẽm Zn2+ Liên quan... Công Nguyên – hiệu chỉnh Trường THPT chuyên Phan Ngọc Hiển – Cà Mau nâng cao Bài giảng môn Sinh học 11 Trường THPT Nghi Sơn – Thanh Hóa TRAO ĐỔI KHỐNG VÀ NITƠ Ở THỰC VẬT I Sự hấp thụ nguyên tố