SLTV. Trao đổi nước ở thực vật (hút nước ở rễ, vận chuyển nước ở thân thoát hơi nước ở lá)

Tài liệu nói về 3 quá trình trao đổi nước ở thực vật: hút nước ở rễ, vận chuyển nước ở thân thoát hơi nước ở lá; cấu tạo khí khổng; có hình minh họa. Tôi mong rằng bạn vừa lòng với tài liệu này. Cảm ơn bạn đã quan tâm tài liệu của tôi!

3 quá trình: - Hút nước ở rê - Vận chuyển nước ở thân - Thoát nước ở lá HÚT NƯỚC Ở RỄ: - Các dạng nước đất: + Các dạng nước tự do: •    • Nước hấp dẫn : + Là dạng nước chứa đầy các khoảng trống các phần tử đất +Đây dạng nước tự di động dễ dàng lực hấp dẫn đất yếu, hấp thụ dễ dàng Thường tạo các mạch nước ngầm, nhất sau mưa lớn +Dạng nước cung cấp cho khoảng thời gian ngắn Nước mao dẫn :  + Là dạng nước chứa các ống mao dẫn đất bị các phân tử đất giữ tương đối chặt (0.1 atm)  + Dạng nước lắng chậm dạng nước hệ rễ hút thường xuyên đời sống + Các dạng nước liên kết: • Nước liên kết yếu  Nước màng : dạng nước bao xung quanh các phân tử đất, bị các phân tử keo đất giữ lực lớn nên sử dụng Cây sử dụng các lớp nước nằm xa trung tâm các phân tử keo đất • Nước liên kết chặt  Nước ngâm nước tẩm keo đất : dạng nước mà các keo đất giữ với lực rất lớn phần lớn các phân tử nước bị tẩm vào bên các phân tử đất Dạng nước bị liên kết chặt phần tử keo đất không sử dụng - Các dạng nước cây: + Theo Macximop: nước liên kết nước không bị đông lại nhiệt độ thấp -10C, không thể làm dung môi cho chất dễ bị hòa tan đường + Theo Alecxeiev: nước liên kết nước tham gia vào sự thủy hóa tham gia vào cấu trúc - Rễ hút nước nHỜ động lực: o Áp suất rễ đẩy nước từ mạch gỗ rễ vào mạch gỗ thân o Sự thoát nước lá -> tạo sức hút nước kéo nước từ dưới lên o Lực trung gian ( lực liên kết các phân tử nước với với thành mạch gỗ) - áp suất rễ: o Đa số các nhà khoa học giải thích chế áp suất rế sự chênh lệch thẩm thấu rễ dung dịch đất, động lực cho sự hấp thụ nước rễ o Áp suất rễ gây nên hai tượng rỉ nhựa ứ giọt + Rỉ nhựa + Ứ giọt : Ở số điều kiện ẩm ướt thấy xuất giọt nước đọng đầu lá mép lá + Dịch nhựa từ tượng rỉ nhựa ứ giọt chứa các chất vô hữu khác (các nguyên tố dinh dưỡng các chất kích thích sinh trưởng, các aa, các vitamin…) VẬN CHUYỂN NƯỚC TRONG THÂN: - VC nước Xylem gặp nhiều thử thách: o Đầu tiên, thành tế bào quá yếu quá mềm, các cột nước có thể đỏ sập xuống Do đó, vách thứ cấp tế bào phải dày phải hoá gỗ để thích nghi với điều o Vấn đề thứ hai nước vận chuyển bên các xylem phải loại bỏ hồn tồn khí giống vận chủn mạch máu động vật Tuy nhiên, sức căng nước tăng lên, có sự tăng xu hướng vận chuyển khí qua các lỗ siêu hiển vi thành xylem Hiện tượng gọi “air seeding” Có cách thứ hai mà qua đó các bọt khí có thể hình thành mạch dẫn xylem : sự làm lanh xylem có thể hình thành các bọt khí (Davis et al 1999) → Khi bọt hình thành bên các cột nước, nó lan rộng các chất khí khơng thể chống lại sức căng → Thực vật phải hạn chế sự hình thành các bọt khí (Tyree Sperry 1989, Hacke et al 2001) - Động lực vận chuyển nước thân: + Sức đẩy áp suất rễ + Sức kéo lá nhờ thoát nước + Các sức đẩy trung gian đường vận chuyển nước từ rễ lên lá : thuyết cố kết sức căng gồm có:  + Lực hội tụ (súc bám) sự hút bám lẫn các phân tử nước ( có tới 300 - 350 atm)  + Lực dính bám các phân tử nước với thành tế bào mạch gỗ THOÁT HƠI NƯỚC Ở LÁ - Thoát nước lá sự mất nước từ bề mặt lá qua hệ thống khí khổng chủ yếu phần từ thân cành Khi khí khổng mở, CO vào lá để tiến hành quan hợp, đồng thời mất lượng nước lớn gấp 1000 lần so với lượng CO2 hút vào - Vai trò quá trình thoát nước lá: + Trước hết, thoát nước động lực động lực chủ yếu quá trình hút vận chuyển nước, tạo dòng liên tục từ rễ lên lá Ở các gỗ cao, lực hút quá trình thoát nước tạo có thể đạt tới 100atm (rễ 1-2 atm) + Vai trò thứ hai quá trình thoát nước phương thức quan trọng nhất để bảo vệ lá tránh sự đốt nóng ánh sang mặt trời Sự bay nước từ bề mặt lá làm mất lượng nhiệt lớn : 1gam nước thoát làm mất lượng nhiệt 2.3 kj + Ngoài số tác giả còn cho rằng, quá trình thoát nước tạo nên độ thiếu bão hoá nước nhất định, tạo điều kiện cho quá trình TĐC diễn mạnh mẽ, thúc đẩy sứinh trưởng phát triển - Các giai đoạn quá trình thoát nước lá: + Giai đoạn : nước bốc từ bề mặt tế bào nhu mô lá vào gian bào + Giai đoạn : nước khuyếch tán qua khe khí khổng + Giai đoạn : Hơi nước khuyếch tán tù bề mặt lá khơng khí xung quanh Giai đoạn quá trình có tính chất vật lí rõ rệt, đó quá trình bay nước Giai đoạn quá trình có tính chất sinh lí phụ thuộc vào số lượng sự đóng mở khí khổng, có ý nghĩa lớn đối với quá trình thoát nước - 99% lượng nước hút vào bị thoát ngồi qua quá trình thoát nước suốt mùa sinh trưởng * Khí khổng gồm: + tế bào hình hạt đậu nằm cạnh tạo thành lỗ khí, các tế bào chứa hạt lục lạp, nhân ti thể + Thành bên tế bào dày thành bên tế bào + Số lượng khí khổng mạt dưới lá thường nhiều mặt lá Mật độ khí khổng của lá Đước đôi (khu dự trữ sinh quyển Cần giờ): 92,8 + 2,2 khí khổng/mm (khá cao), tế bào khí khổng trung bình, có dạng tròn, lỗ khổng hẹp * Lớp cutin + Có nguồn gốc từ lớp tế bào biểu bì lá tiết ra, bao phủ bề mặt trừ khí khổng + Độ dày lớp cutin phụ thuộc vào loại độ tuổi sinh lý lá (lá non có lớp cutin mỏng lá già) Con đường thoát nước: a Qua khí khổng - Đặc điểm: + Vận tốc lớn + Được điều chỉnh việc đóng mở khí khổng - Cơ chế điều chỉnh thoát nước Nước thoát khỏi lá chủ yếu qua khí khổng chế điều chỉnh quá trình thoát nước chế điều chỉnh sự đóng- mở khí khổng + Khi no nước, thành mỏng tế bào khí khổng căng làm cho thành dày cong theo → khí khổng mở (Hình a) + Khi mất nước, thành mỏng hết căng thành dày duỗi thẳng → khí khổng đóng lại Khí khổng khơng đóng hồn tồn (Hình b) b Qua lớp cutin - Đặc điểm: + Vận tốc nhỏ + Không điều chỉnh - Cơ chế thoát nước qua cutin: + Hơi nước khuếch tán từ khoảng gian bào thịt lá qua lớp cutin để + Trợ lực khuếch tán qua cutin rất lớn vfa phụ thuộc vào độ dày đọ chặt lớp cutin + Lớp cutin dày sự khuếch tán qua cutin nhỏ ngược lại Các phản ứng đóng mở khí khổng: Phản ứng mở quang chủ động: tượng mở khí khổng chủ động lúc sáng sớm sau mặt trời mọc chuyển từ tối sáng Phản ứng đóng thủy chủ động: tượng đóng khí khổng chủ động vào trưa cường độ thoát nước cao làm cho tế bào đóng bị mất nước mạnh (quá 15%), khí khổng đóng chủ động để giữ nước 3.Phản ứng đóng mở thủy bị động: tế bào hồn tồn bão hòa nước, các tế bào biểu bì xung quanh khí khổng tăng thể tích, ép lên các tế bào đóng làm khí khổng khép lại cách bị động Đây phản ứng đóng thủy bị động Sau đó tế bào biểu bì lân cận mất nước, thể tích các tế bào giảm, khơng ép lên các tế bào đóng khí khổng lại mở Đây phản ứng mở thủy bị động Ở đước: Cây ngập mặn có số lượng khí khổng nhiều khí khổng nhỏ để hạn chế thoát nước môi trường hạn sinh lí Có cách hấp thụ tiết muối áp dụng khá phổ biến: Nhóm tiết muối ngoài: gồm các loài hút nước mặn vào thể thải theo các tuyến đặc biệt gọi tuyến tiết muối lá như: Mắm, Sú; Nhóm tích tụ muối gồm các loài có thể hút nước mặn vào thể lọc lấy nước, còn muối có hại tích vào các lá già, rụng thải muối Trong nhóm có: Giá, Vạng hơi, Trang, Vẹt dù 3 Cơ chế điều hồ hooc mon thực vật axit abscisic - Nếu tế bào thịt lá quá khô, thiếu nước, nước tế bào quá âm Các tế bào thịt lá giải phóng hooc môn thực vật axit abscisic - ABA liên kết với các thụ thể bề mặt màng tế bào chất tế bào đóng - Phức hệ ABA-R hoạt hoá chuỗi emzym tế bào tạo + Hoạt hoá bơm H+ màng tế bào, đó làm tăng pH tế bào + Hoạt hoá bơm Ca2+, đó tăng quá trình vận chuyển Ca2+ từ không bào vào tế bào chất - Nồng độ Ca2+ tế bào chất tăng lên khoá bơm ion K+, đó pH tăng làm giảm sự tích luỹ ion Cl- các ion hữu (như malat2-) - Các ion giảm làm cho áp suất thẩm thấu tế bào giảm đó tế bào đóng bị mất nước, đóng lại  ... cutin dày sự khuếch tán qua cutin nhỏ ngược lại Các phản ứng đóng mở khí khổng: Phản ứng mở quang chủ động: tượng mở khí khổng chủ động lúc sáng sớm sau mặt trời mọc chuyển từ tối sáng... nước, thể tích các tế bào giảm, khơng ép lên các tế bào đóng khí khổng lại mở Đây phản ứng mở thủy bị động Ở đước: Cây ngập mặn có số lượng khí khổng nhiều khí khổng nhỏ để hạn chế... Giai đoạn quá trình có tính chất vật lí rõ rệt, đó quá trình bay nước Giai đoạn quá trình có tính chất sinh lí phụ thuộc vào số lượng sự đóng mở khí khổng, có ý nghĩa lớn đối với