Lý thuyết Sinh 11 Bài 1: Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ hay, chi tiết
Lý thuyết Sinh 11 Bài 1: Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ hay, chi tiết
Haylamdo biên soạn và sưu tầm tóm tắt lý thuyết Sinh học 11 Bài 1: Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ hay, chi tiết giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm Sinh học 11.
I. RỄ LÀ CƠ QUAN HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG
1. Hình thái của hệ rễ
Rễ là cơ quan hút nước của cây. Rễ hút được nước là nhờ hệ thống lông hút.
Cấu tạo bên ngoài của hệ rễ
Lông hút của rễ
Đặc điểm hình thái của rễ thực vật giúp chúng thích nghi với chức năng tìm nguồn nước, hấp thụ nước và ion khoáng:
- Rễ thực vật trên cạn sinh trưởng nhanh, đâm sâu, lan tỏa hướng đến nguồn nước
- Rễ hình thành liên tục với số lượng lông hút khổng lồ, tạo nên bề mặt tiếp xúc lớn giữa rễ và đất, nhờ vậy sự hấp thu nước và các ion khoáng được thuận lợi.
2. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ
- Rễ đâm sâu, lan rộng và sinh 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 nhất.
Ví dụ, cây lúa sau khi cấy 4 tuần đã có hệ rễ với tổng chiều dài gần 625km và tổng diện tích bề mặt xấp xỉ 285m2 , chủ yếu do tăng số lượng lông hút.
- Tế bào lông hút có thành tế bào mỏng, không thấm cutin, có áp suất thẩm thấu lớn.
- Lông hút rất dễ gãy và sẽ tiêu biến ở môi trường quá ưu trương, quá axit (chua) 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
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 (thế nước cao) trong đất vào tế bào lông hút, nơi có dịch bào ưu trương (thế nước thấp hơn)
Dịch của tế bào biểu bì rễ (lông hút) là ưu trương hơn so với dung dịch đất do 2 nguyên nhân:
- Quá trình thoát hơi nước ở lá hút nước lên phía trên, làm giảm hàm lượng nước trong tế bào lông hút.
- Nồng độ các chất tan (các axit hữu cơ, đường saccarôzơ… là sản phẩm của các quá trình chuyển hóa vật chất trong cây, các ion khoảng được rễ hấp thụ vào) cao.
b. Hấp thụ ion khoáng
Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào rễ cây theo hai cơ chế : thụ động và chủ động
- Cơ chế thụ động : Một số ion khoáng xâm nhập theo cơ chế thụ động : đi từ đất (nơi có nồng độ ion cao) vào tế bào lông hút (nơi nồng độ của các ion đó thấp hơn)
- Cơ chế chủ động : Một số ion khoáng mà cây có nhu cầu cao, ví dụ, ion kali, di chuyển ngược chiều građien nồng độ, xâm nhập vào rễ theo cơ chế chủ động, đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng ATP từ hô hấp.
2. Dòng nước và các ion khoáng đi từ đất vào mạch gỗ của rễ
Sự xâm nhập của nước và các ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút, rồi xuyên qua các tế bào vỏ rễ vào mạch gỗ của rễ theo hai con đường là con đường gian bào và 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 đi đến nội bì, gặp đai Caspari chặn lại nên phải chuyển sang con đường tế bào chất. - Từ lông hút – khoảng gian bào – đai Caspari – 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 |
III. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TÁC NHÂN MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG Ở RỄ CÂY
Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến quá trình hấp thụ nước và các ion khoáng ở rễ cây:
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi nhiệt độ giảm thì sự hút nước của rễ giảm. Về mùa lạnh, khi nhiệt độ thấp, cây bị héo vì rễ không hút được nước
- Ảnh hưởng của ôxi: Khi nồng độ ôxi trong đất giảm thì sự hút nước giảm.
- Ảnh hưởng của độ pH của dung dịch đất. Độ pH ảnh hưởng đến nồng độ của các chất trong dung dịch đất và khi sự chênh lệch giữa nồng độ dung dịch đất và dịch tế bào thấp thì sự hút nước sẽ yếu.
