PHẦN I. KIẾN THỨC
- Nước là dung môi hòa tan nhiều muối khoáng. Trong môi trường nước, muối khoáng phân li thành các ion. Sự hấp thụ các ion khoáng luôn gắn với quá trình hấp thụ nước.
- Nước trong cây có 2 dạng chính: nước liên kết và nước tự do.
| các dạng nước | Nước liên kết | Nước tự do |
| Đặc điểm |
tồn tại trong các liên kết hóa học bị hút bởi các phân tử tích điện |
có trong thành phần TB, khoảng gian bào, mạch dẫn |
| Vai trò |
+ làm dung môi hòa tan các chất + giảm nhiệt độ thông qua việc thoát hơi nước ở lá + Tham gia vào quá trình trao đổi chất + Đảm bảo độ nhớt của chất nguyên sinh |
+ đảm bảo độ bền vững của hệ thống keo trong chất nguyên sinh |
I. Rễ là cơ quan hấp thụ nước và ion khoáng
1.Hình thái của hệ rễ
-Tuỳ từng loại môi trường, rễ cây có những hình thái khác nhau để thích nghi với chức năng hấp thụ nước và muối khoáng.
- 1 số kiểu rễ cây: rễ chùm, rễ cọc
- Rễ gồm rễ chính và rễ bên.
2.Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ
- Đặc điểm thích nghi của rễ để hút nước và muối khoáng:
- Rễ phát triển đâm sâu, lan tỏa và hướng tới nguồn nước và dinh dưỡng trong đất.
- Rễsinh trưởng liên tục hình thành nên số lượng khổng lồ các lông hút, làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với đất giúp cây hấp thụ được nhiều nước và muối khoáng.
- Rễ cây trên cạn hấp thụ nước và ion khoáng chủ yếu qua miền lông hút.
- Cấu tạo của TB lông hút:
- Bản chất:do các TB biểu bì kéo dài ra
- Thành TB mỏng không thấm cutin.
- Chỉ có 1 không bào trung tâm lớn
- Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp của rễ mạnh\[\rightarrow\]tăng khả năng hấp thu nước và trao đổi muối khoáng với môi trường
- Tế bào lông hút rất dễ gãy và sẽ tiêu biến ở môi trường quá ưu trương, quá axit hay thiếu ôxi.
II. Cơ chế hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ cây
1.Hấp thụ nước và ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút
a.Hấp thụ nước
- Nước được hấp thụ liên tục từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế thụ động [thẩm thấu]: nước di chuyển từ môi trường nhược trương [ít ion khoáng, nhiều nước] vào tế bào lông hút [các TB biểu bì còn non]môi trường ưu trương [nhiều ion khoáng, ít nước] nhờ sự chênh lệch áp suất thẩm thấu.
-Dịch của tế bào rễ là ưu trương so với dung dịch đất là do 2 nguyên nhân:
- Quá trình thoát hơi nước ở lá đóng vai trò như cái bơm hút, hút nước lên phía trên, làm giảm lượng nước trong tế bào lông hút.
- Nồng độ các chất tan cao do được sinh ra trong quá trình chuyển hoá vật chất [axit hữu cơ, đường saccarôzơ…. là sản phẩm của các quá trình chuyển hóa vật chất trong cây, các ion khoáng được rễ hấp thụ vào].
b.Hấp thụ ion khoáng
-Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào rễ cây một cách chọn lọc theo 2 cơ chế:
- Cơ chế thụ động: Một số ion khoáng đi từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế thụ động: đi từ đất vào tế bào lông hút [đi từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp]
- Cơ chế chủ động: một số ion khoáng mà cây có nhu cầu cao [ion kali K+] di chuyển ngược chiều gradien nồng độ, xâm nhập vào rễ theo cơ chế chủ động, đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng ATP từ quá trình hô hấp.
2.Dòng nước và ion khoáng đi từ đất vào mạch gỗ của rễ
- Nước và ionkhoáng vận chuyển vào mạch gỗ của rễ theo 2 con đường:
- Con đường gian bào
- Con đường tế bào chất
| Con đường gian bào [đường màu đỏ] | Con đường tế bào chất [đường màu xanh] | |
| Đường đi |
- Nước và các ion khoáng đi theo không gian giữa các bó sợi xenllulozo trong thành TB \[\rightarrow\]đi đến nội bì, gặp đai Caspari chặn lại nên phải chuyển sang con đường tế bào chất để vào mạch gỗ của rễ. - Từ lông hút → khoảng gian bào → đến đai Caspari thì chuyển sang con đường tế bào chất → mạch gỗ. |
- Nước và các ion khoáng đi qua hệ thống không bào từ TB này sang TB khác qua các sợi liên bào nối các không bào, qua TB nội bì rồi vào mạch gỗ của rễ. - Từ lông hút → tế bào chất của tế bào → mạch gỗ. |
| Đặc điểm |
- Nhanh, không được chọn lọc. |
-Chậm, được chọn lọc. |
- Vai trò của đai Caspari:
- Đai Caspari chặn cuối con đường gian bào không được chọn lọc giúp điều chỉnh, chọn lọc các chất vào tế bào, cây.Có thể coi đây là một vòng đai ngăn cản sự di chuyển của nước và muối theo chiều ngang trong thân cây.
- Chọn lọc các chất cần thiết ngăn cản chất độc nói cách khác nó là cơ "quan kiểm dịch" các chất thấm vào mạch dẫn.
III. Ảnh hưởng của các tác nhân môi trường đối với quá trình hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ cây
- Các yếu tố ngoại cảnh như: áp suất thẩm thấu của dung dịch đất, độ pH, độ thoáng của đất …ảnh hưởng đến sự hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ:
- Nhiệt độ: nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hô hấp của hệ rễ → ảnh hưởng đến nồng độ các chất và lượng ATP tạo ra. Nhiệt độ tăng ở mức độ giới hạn làm tăng sự thoát hơi nước → tăng sự hấp thụ các chất khoáng.
- Ánh sáng: Ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình quang hợp của cây → ảnh hưởng đến nồng độ các chất hữu cơ được tổng hợp nên, ảnh hưởng đến hô hấp, tính thẩm thấu của nguyên sinh chất. Ví dụ cây để trong tối sẽ không có khả năng hấp thụ photpho.
- Độ ẩm của đất: đất có độ ẩm cao trong giới hạn giúp hệ rễ sinh trưởng tốt và tăng diện tích tiếp xúc của rễ với các hạt keo đất, lượng nước tự do trong đất cao hòa tan được nhiều muối khoáng → sự hấp thụ nước và muối khoáng thuận lợi.
- Độ pH của đất: ảnh hưởng đến sự hòa tan các chất khoáng trong đất → ảnh hưởng đến sự hấp thụ nước và muối khoáng. Đất có pH = 6 – 6,5 là phù hợp với việc hấp thụ phần lớn các chất khoáng. Đất quá axit hay quá kiềm đều không tốt cho việc hấp thụ các chất khoáng do các chất khoáng dễ bị rửa trôi hoặc gây ngộ độc cho cây.
- Đặc điểm lí hóa của đất: đất tơi xốp, thoáng khí giúp cho việc hấp thụ nước và muối khoáng thuận lợi hơn. Đất ngập úng tích lũy nhiều CO2, N2, H2S... thường ức chế sự hoạt động của hệ rễ.
- Nồng độ oxi trong đất giảm→ sự sinh trưởng của rễ giảm, đồng thời làm tiêu biến các TB lông hút → sự hút nước giảm. Ngoài ra khi thiếu oxi → quá trình hô hấp yếm khí tăng sinh ra chất độc với cây
Sự hấp thu nước và muối khoáng ở rễ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây [2.14 MB, 22 trang ]
Nội dung bài học
I – RỄ LÀ CƠ QUAN HẤP THỤ
NƯỚC VÀ ION KHOÁNG
II – CƠ CHẾ HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION
KHOÁNG Ở RỄ CÂY
III – ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TÁC
NHÂN MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI QUÁ
TRÌNH HẤP THU NƯỚC VÀ ION
KHOÁNG Ở RỄ CÂY
Nước và muối khoáng
có vai trò gì đối với tế
bào?
Thực vật hấp thụ nước
và muối khoáng bằng
cách nào?
I. Rễ là cơ quan hấp
thụ nước và ion
khoáng
Những đặc điểm nào của
hệ rễ giúp tăng khả năng
hút nước và ion khoáng?
1.Hình thái của rễ
- Hệ rễ sinh trưởng nhanh
về chiều sâu, lan rộng,
hướng đến nguồn nước
trong đất
Cấu tạo rễ cây
12. Rễ chính
13. Rễ con
14. chóp rễ
2. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ
Rễ cây tăng nhanh số
lượng lông hút giúp:
• tăng bề mặt tiếp xúc
giữa rễ cây và đất
• rễ cây hấp thụ nước và
các ion khoáng đạt hiệu
quả cao nhất.
Rễ cây phi lao
Một số thực vật với hệ rễ
không có lông hút chúng
sẽ hấp nước và các ion
khoáng bằng cách nào?
Cộng sinh với hệ nấm rễ.
II. Cơ chế hấp thụ nước và các ion khoáng
ở rễ cây
1. Từ đất tế bào lông hút
2. Từ đất mạch gỗ của rễ
1. Hấp thụ nước và ion khoáng từ đất vào
tế bào lông hút
Các chất được vận chuyển
qua màng tế bào theo
những cơ chế nào?
Nước đi từ đất vào tế bào
lông hút theo những cơ chế
nào?
a. Hấp thụ nước
► Cơ
chế thụ động:
Nước: môi trường nhược trương [đất]
môi
trường ưu trương [dịch tế bào lông hút và các tế
bào biểu bì còn non khác]
Nguyên nhân làm cho dịch tế bào lông hút là
ưu trương so với dung dịch đất?
Quá trình thoát hơi nước ở lá làm giảm lượng
nước trong tế bào.
Nồng độ các chất tan [axit hữu cơ, đường
saccarozơ, các ion khoáng...] cao
b. Hấp thụ ion khoáng
► Theo cơ chế thụ động
Nơi có nồng độ ion cao
nồng độ ion thấp
►
Theo cơ chế chủ động: cây có nhu cầu cao về các
ion khoáng
Nơi có nồng độ ion thấp
nồng độ ion cao +ATP
2. Dòng nước và ion khoáng từ đất vào
mạch gỗ của rễ
Theo những con đường nào?
► Con
đường tế bào chất:
đi qua tế bào chất.
► Con đường gian bào:
đi qua các khoảng gian bào
và thành tế bào.
III. Ảnh hưởng của các tác nhân môi
trường đối với quá trình hấp thụ nước
và ion khoáng ở rễ cây
Các tác nhân nào của môi
trường ảnh hưởng đến
lông hút?
Môi trường ảnh hưởng
như thế nào đối với quá
trình hấp thụ nước và các
ion khoáng?
Vì sao cây trên cạn ngập
úng lâu sẽ chết?
III. Ảnh hưởng của các tác nhân môi
trường đối với quá trình hấp thụ nước
và ion khoáng ở rễ cây
Áp suất thẩm thấu của dung dịch đất, pH, độ
thoáng của đất ảnh hưởng đến sự hấp thụ
nước và ion khoáng ở rễ.
1. Sự hút khoáng thụ động của tế bào phụ
thuộc vào:
a. Hoạt động trao đổi chất.
b. Chênh lệch nồng độ ion.
c. Cung cấp năng lượng.
d. Hoạt động thẩm thấu.
2.Sự xâm nhập chất khoáng chủ động của
tế bào phụ thuộc vào:
a. Gradien nồng độ chất tan.
b. Hiệu điện thế màng.
c. Trao đổi chất của tế bào.
d. Tham gia của năng lượng.
1.Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 trang 9 SGK.
2.Xem mục “Em có biết ?”.
Bài 1. Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ
Nước là dung môi hòa tan nhiều muối khoáng. Trong môi trường nước, muối khoáng phân li thành các ion. Sự hấp thụ các ion khoáng luôn gắn với quá trình hấp thụ nước.
I. RỄ LÀ CƠ QUAN HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG
1. Hình thái của hệ rễ
- Tùy từng loại môi trường, rễ cây có những hình thái khác nhau để thích nghi với chức năng hấp thụ nước và muối khoáng.
2. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ
- Rễ cây phát triển đâm sâu, lan tỏa hướng đến nguồn nước trong đất.
- Rễ sinh trưởng liên tục hình thành nên số lượng khổng lồ các lông hút, làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất giúp rễ cây hấp thụ ion khoáng và nước đạt hiệu quả cao nhất.
- Rễ cây trên cạn hấp thụ nước và ion khoáng chủ yếu qua miền lông hút.
- Lông hút rất dễ gãy và tiêu biến ở môi trường quá ưu trương, quá axit hay thiếu oxi.
II. CƠ CHẾ HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG Ở RỄ CÂY
1. Hấp thụ nước và ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút
a] Hấp thụ nước
- Sự xâm nhập của nước từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế thụ động [cơ chế thẩm thấu]: nước di chuyển từ môi trường nhược trương [ít ion khoáng, nhiều nước] sang môi trường ưu trương [nhiều ion khoáng, ít nước].
- Dịch của tế bào rễ là ưu trương so với dung dịch đất là do 2 nguyên nhân:
+ Quá trình thoát hơi nước ở lá đóng vai trò như cái bơm hút.
+ Nồng độ các chất tan cao do được sinh ra trong quá trình chuyển hóa vật chất.
b] Hấp thụ ion khoáng
- Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào rễ cây theo 2 cơ chế:
+ Cơ chế thụ động: một số ion khoáng đi từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế thụ động [đi từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp].
+ Cơ chế chủ động: một số ion khoáng mà cây có nhu cầu cao [ion kali] di chuyển ngược chiều gradien nồng độ, xâm nhập vào rễ theo cơ chế chủ động, đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng.
2. Dòng nước và các ion khoáng đi từ đất vào mạch gỗ của rễ
- Theo 2 con đường: gian bào và tế bào chất.
+ Con đường gian bào: đi theo không gian giữa các tế bào và các bó sợi xenlulôzơ bên trong thành tề bào. Con đường này đi đến nội bì đai Caspari [đai này điều chỉnh dòng vận chuyển vào trung trụ].
+ Con đường tế bào chất: đi xuyên qua tế bào chất của các tế bào.
III. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TÁC NHÂN MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG Ở RỄ CÂY
- Các yếu tố ngoại cảnh như: áp suất thẩm thấu của dung dịch đất, độ pH, độ thoáng của đất… ảnh hưởng đến sự hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ cây.
- Hệ rễ cây ảnh hưởng đến môi trường: rễ cây tiết các chất làm thay đổi tính chất lý hóa của đất.
Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ - cơ quan thực hiện, cơ chế, con đường hấp thụ