Đang tải... (xem toàn văn)
TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT A. HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM Trao đổi nước ở thực vật bao gồm: + Quá trình hấp thụ nước ở rễ. + Quá trình vận chuyển nước từ rễ lên lá. + Quá trình thoát hơi nước từ lá ra ngoài không khí. Ba quá trình này, trong điều kiện bình thường, hoạt động nhịp nhàng, liên tục, liên hệ khăng khít với nhau, tạo nên trạng thái cân bằng nước cần thiết cho sự sống của thực vật. 1. Quá trình hấp thụ nước ở rễ Thực vật thuỷ sinh hấp thụ nước từ môi trường xung quanh qua bề mặt các tế bào biểu bì của toàn cây. Thực vật trên cạn hấp thụ nước từ đất qua bề mặt tế bào biểu bì của rễ, trong đó chủ yếu qua các tế bào biểu bì đã phát triển thành lông hút. Quá trình hấp thụ nước ở rễ xảy ra theo ba giai đoạn kế tiếp nhau: 1.1. Giai đoạn nước từ đất vào lông hút Để hấp thụ nước, tế bào lông hút có ba đặc điểm cấu tạo và sinh lí phù hợp với chức năng nhận nước từ đất: Thành tế bào mỏng, không thấm cutin Chỉ có một không bào trung tâm lớn Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp của rễ mạnh Vì vậy các dạng nước tự do và dạng nước liên kết không chặt từ đất được lông hút hấp thụ một cách dễ dàng nhờ sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu (từ áp suất thẩm thấu thấp đến áp suất thẩm thâu cao),hay nói một cách khác,nhờ sự chênh lệch về thế nước (từ thế nước cao đến thế nước thấp). 1.2. Giai đoạn nước từ lông hút vào mạch gỗ (mạch xilem) của rễ Sau khi vào tế bào lông hút, nước vận chuyển một chiều qua các tế bào vỏ, nội bì vào mạch gỗ của rễ do sự chênh lệch sức hút nước theo hướng tăng dần từ ngoài vào trong giữa các tế bào. Có hai con đường vận chuyển nước từ lông hút vào mạch gỗ: Qua thành tế bào và các gian bào đến dải Caspary ( Con đường vô bào Apoplats ) Qua phần nguyên sinh chất và không bào ( Con đường tế bào Symplats ) 1.3. Giai đoạn nước bị đẩy từ mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của thân Nước bị đẩy từ rễ lên thân do một lực đẩy gọi là áp suất rễ. Có hai hiện tượng minh hoạ áp suất rễ: Hiện tượng rỉ nhựa và hiện tượng ứ giọt. Úp cây trong chuông thuỷ kín, sau một đêm, ta sẽ thấy các giọt nước ứ ra ở mép lá qua thuỷ khổng. Như vậy mặc dù không khí trong chuông thuỷ tinh đã bão hoà hơi nước, nước vẫn bị đẩy từ mạch gỗ của rễ lên lá và không thoát được thành hơi nên ứ thành các giọt. 2. Quá trình vận chuyển nước ở thân Đặc điểm của con đường vận chuyển nước từ rễ lên lá: Nước được chuyển từ mạch gỗ của rễ lên mạch gỗ của lá. Con đường này dài ( có thể tình bằng mét ) và nước vận chuyển chủ yếu qua mạch dẫn do lực đẩy của rễ, lực hút của lá và không bị cản trở, nên nước được vận chuyển với vận tốc lớn. Điều kiện để nước có thể vận chuyển ở con đường này: Đó là tính liên tục của cột nước, nghĩa là không có bọt khí trong cột nước. Cơ chế đảm bảo sự vận chuyển của cột nước: Lực cố kết giữa các phân tử H2O phải lớn cùng với lực bám của các phân tử H2O với thành mạch phải thắng được lực trướng ( trọng lượng cột nước ). 3. Quá trình thoát hơi nước ở lá Con đường thoát hơi nước ở lá: Có hai con đường: + Con đường qua khí khổng: Vận tốc lớn . Được điều chỉnh bằng việc đóng, mở khí khổng. + Con đường qua bề mặt láqua cutin : Vận tốc nhỏ Không được điều chỉnh 4. Cơ sở khoa học của việc tới nước hợp lý cho cây trồng Cân bằng nước và vấn đề hạn của cây trồng Tưới nước hợp lí cho cây trồng: Khi nào cần tưới nước? Lượng nước cần tới là bao nhiêu? Cách tưới như thế nào? B HỆ THỐNG CÂU HỎI Câu 1: Trình bày đặc điểm của bộ rễ liên quan đến chức năng hút nước và hút khoáng? Trả ời: Đặc điểm bộ rễ liên quan đến chức năng hút nước và hút khoáng: Rễ có khả năng đâm sâu, lan rộng. Có khả năng hướng hoá và hướng nước. Sinh trưởng liên tục. Trên bề mặt rễ có rất nhiều tế bào biểu bì biến đổi thành các tế bào lông hút Câu 2 ( Đề HSG 2009 – 2010): a. Lông hút có đặc điểm cấu tạo như thế nào phù hợp với chức năng hút nước? b. Số lượng lông hút thay đổi trong điều kiện nào? Trả lời: Cấu tạo lông hút phù hợp với chức năng hút nước: Thành TB mỏng, không thấm cutin > dễ thấm nước Không bào trung tâm lớn > tạo áp suất thẩm thấu cao Có nhiều ti thể > hoạt động hô hấp mạnh > áp suất thẩm thấu lớn Số lượng lông hút thay đổi khi: Môi trường quá ưu trương, quá axit (chua), thiếu oxi Câu 3: Tại sao nước được vận chuyển theo một chiều từ đất lên cây? Trả lời:
TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT A HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM - Trao đổi nước thực vật bao gồm: + Quá trình hấp thụ nước rễ + Quá trình vận chuyển nước từ rễ lên + Q trình nước từ ngồi khơng khí Ba q trình này, điều kiện bình thường, hoạt động nhịp nhàng, liên tục, liên hệ khăng khít với nhau, tạo nên trạng thái cân nước cần thiết cho sống thực vật Quá trình hấp thụ nước rễ - Thực vật thuỷ sinh hấp thụ nước từ môi trường xung quanh qua bề mặt tế bào biểu bì tồn - Thực vật cạn hấp thụ nước từ đất qua bề mặt tế bào biểu bì rễ, chủ yếu qua tế bào biểu bì phát triển thành lơng hút Q trình hấp thụ nước rễ xảy theo ba giai đoạn nhau: 1.1 Giai đoạn nước từ đất vào lông hút Để hấp thụ nước, tế bào lơng hút có ba đặc điểm cấu tạo sinh lí phù hợp với chức nhận nước từ đất: - Thành tế bào mỏng, khơng thấm cutin - Chỉ có khơng bào trung tâm lớn - Áp suất thẩm thấu cao hoạt động hơ hấp rễ mạnh Vì dạng nước tự dạng nước liên kết không chặt từ đất lông hút hấp thụ cách dễ dàng nhờ chênh lệch áp suất thẩm thấu (từ áp suất thẩm thấu thấp đến áp suất thẩm thâu cao),hay nói cách khác,nhờ chênh lệch nước (từ nước cao đến nước thấp) 1.2 Giai đoạn nước từ lông hút vào mạch gỗ (mạch xilem) rễ Sau vào tế bào lông hút, nước vận chuyển chiều qua tế bào vỏ, nội bì vào mạch gỗ rễ chênh lệch sức hút nước theo hướng tăng dần từ ngồi vào tế bào Có hai đường vận chuyển nước từ lông hút vào mạch gỗ: - Qua thành tế bào gian bào đến dải Caspary ( Con đường vô bào - Apoplats ) - Qua phần nguyên sinh chất không bào ( Con đường tế bào - Symplats ) 1.3 Giai đoạn nước bị đẩy từ mạch gỗ rễ lên mạch gỗ thân Nước bị đẩy từ rễ lên thân lực đẩy gọi áp suất rễ Có hai tượng minh hoạ áp suất rễ: Hiện tượng rỉ nhựa tượng ứ giọt Úp chng thuỷ kín, sau đêm, ta thấy giọt nước ứ mép qua thuỷ khổng Như khơng khí chng thuỷ tinh bão hoà nước, nước bị đẩy từ mạch gỗ rễ lên không thoát thành nên ứ thành giọt Quá trình vận chuyển nước thân - Đặc điểm đường vận chuyển nước từ rễ lên lá: Nước chuyển từ mạch gỗ rễ lên mạch gỗ Con đường dài ( tình mét ) nước vận chuyển chủ yếu qua mạch dẫn lực đẩy rễ, lực hút không bị cản trở, nên nước vận chuyển với vận tốc lớn - Điều kiện để nước vận chuyển đường này: Đó tính liên tục cột nước, nghĩa khơng có bọt khí cột nước - Cơ chế đảm bảo vận chuyển cột nước: Lực cố kết phân tử H 2O phải lớn với lực bám phân tử H2O với thành mạch phải thắng lực trướng ( trọng lượng cột nước ) Q trình nước - Con đường nước lá: Có hai đường: + Con đường qua khí khổng: - Vận tốc lớn - Được điều chỉnh việc đóng, mở khí khổng + Con đường qua bề mặt lá-qua cutin : - Vận tốc nhỏ - Không điều chỉnh Cơ sở khoa học việc tới nước hợp lý cho trồng - Cân nước vấn đề hạn trồng - Tưới nước hợp lí cho trồng: - Khi cần tưới nước? - Lượng nước cần tới bao nhiêu? - Cách tưới nào? B - HỆ THỐNG CÂU HỎI Câu 1: Trình bày đặc điểm rễ liên quan đến chức hút nước hút khoáng? Trả ời: Đặc điểm rễ liên quan đến chức hút nước hút khống: - Rễ có khả đâm sâu, lan rộng - Có khả hướng hố hướng nước - Sinh trưởng liên tục - Trên bề mặt rễ có nhiều tế bào biểu bì biến đổi thành tế bào lông hút Câu ( Đề HSG 2009 – 2010): a Lơng hút có đặc điểm cấu tạo phù hợp với chức hút nước? b Số lượng lông hút thay đổi điều kiện nào? Trả lời: * Cấu tạo lông hút phù hợp với chức hút nước: - Thành TB mỏng, không thấm cutin -> dễ thấm nước - Không bào trung tâm lớn -> tạo áp suất thẩm thấu cao - Có nhiều ti thể -> hoạt động hô hấp mạnh -> áp suất thẩm thấu lớn * Số lượng lông hút thay đổi khi: - Môi trường ưu trương, axit (chua), thiếu oxi Câu 3: Tại nước vận chuyển theo chiều từ đất lên cây? Trả lời: - Do TB cạnh có ASTT khác - Do trình nước liên tục diễn làm ASTT tăng dần từ vào trong, từ rễ lên => Nước vận chuyển theo chiều Câu 4: Trình bày đường hấp thụ nước rễ? Đặc điểm chúng? Vai trò vòng đai Caspari? Trả lời: * đường: + Con đường thành TB - gian bào: Nước từ đất vào lông hút => gian bào tế bào nhu mô vỏ => đai Caspari => trung trụ => mạch gỗ + Con đường tế bào chất (Qua CNS - không bào): Nước từ đất vào lông hút => CNS không bào tế bào nhu mô vỏ => trung trụ => mạch gỗ * Đặc điểm: Qua thành TB – gian bào Qua CNS - không bào + Ít qua phần sống TB + Đi qua phần sống tế bào + Không chịu cản trở CNS + Qua CNS => cản trở di chuyền nươc chất khoáng + Tốc độ nhanh + Tốc độ chậm + Khi đến thành TB nội bì bị vòng đai Caspari cản trở + Không bị cản trở đai => nước vào TB nội bì Caspari * Vai trò vòng đai Caspari: Đai nằm phần nội bì rễ, kiểm soát điều chỉnh lượng nước, kiểm tra chất khống hồ tan Câu (đề HSG 2008 - 2009): Cho thành phần sau đây: Lông hút, đai Caspari, tế bào nhu mô vỏ, tế bào trụ bì, tế bào nội bì, gian bào Hãy mơ tả đường nước chất khoáng hoà tan nước từ đất tới mạch gỗ cây? Trả lời: - Con đường tế bào chất: Nước chất khống hồ tan nước từ đất => lông hút => tế bào nhu mô vỏ => tế bào nội bì => tế bào trụ bì => mạch gỗ - Con đường gian bào: Nước chất khống hồ tan nước từ đất => lơng hút => gian bào => đai Caspari => tế bào nội bì => tế bào trụ bì => mạch gỗ Câu (đề HSG 2009 – 2010): Giải thích cạn ngập úng lâu chết? Trả lời: * Vì: Khi bị ngập úng -> rễ thiếu oxi-> ảnh hưởng đến hô hấp rễ -> tích luỹ chất độc hại tế bào làm cho lơng hút chết, khơng hình thành lơng hút mới-> không hút nước -> chết Câu Trình bày khái niệm áp suất rễ? Giải thích áp suất rễ thường quan sát bụi thấp? Trả lời: - Áp suất rễ: lực đẩy nước từ rễ lên thân - Áp suất rễ thường quan sát bụi thấp vì: + Áp suất rễ: không lớn + Cây bụi thấp: Do chiều cao thân ngắn, mọc thấp gần mặt đất, khơng khí dễ bão hòa (trong điều kiện ẩm ướt) nên áp suất rễ đủ mạnh để đẩy nước từ rễ lên => nên điều kiện mơi trường bão hồ nước áp suất rễ đẩy nước lên thân gây tượng ứ giọt rỉ nhựa Câu Các chứng khả hút đẩy nớc cách chủ động hệ r nh th no? Trong canh tác để hút nớc dễ dàng cần ý biện pháp kỹ thuật nào? Tr li: *Bằng chứng khả hút đẩy nớc chủ động hệ rễ: + Hiện tợng rỉ nhựa: Cắt ngang thân gần mặt đất, thời gian sau mặt cắt rỉ giọt nhựa; chứng tỏ rễ hút đẩy nớc chủ động + Hiện tợng ứ giọt: úp chuông thuỷ tinh lên nguyên vĐn sau tíi ®đ níc, mét thêi gian sau, ë mÐp l¸ xt hiƯn c¸c giät níc Sù tho¸t nớc bị ức chế, nớc tiết thành giọt mép qua lỗ khí chứng tỏ hút đẩy nớc chủ động * Biện pháp kỹ thuật để hút nớc dễ dàng: Làm cỏ, sục bùn, xới đất kĩ để hô hấp tốt tạo điều kiện cho trình hút nớc chủ động Cõu Con đường vận chuyển nước, chất khống hồ tan chất hữu cây? Động lực vận chuyển đường đó? Trả lời: Nội dung Con đường vận chuyển: Động lực vận chuyển: Nước chất khống hồ tan Chủ yếu đường qua mạch gỗ, nhiên nước vận chuyển từ xuống theo mạch rây vận chuyển ngang từ mạch gỗ sang mạch rây ngược lại Lực đẩy rễ (áp suất rễ), lực hút (do thoát nước) lực trung gian (lực liên kết phân tử nước lực bám phân tử nước với thành mạch dẫn ) Chất hữu Theo dòng mạch rây Sự chênh lệch ASTT quan nguồn (nơi saccarozo tạo thành) có ASTT cao quan chứa (nơi saccarozo sử dụng hay dự trữ) có ASTT thấp Câu 10 Trình bày cấu tạo phù hợp với chức thoát nước? Trả lời: - Bề mặt bao phủ bới lớp TB biểu bì - Các TB biểu bì biến đổi thành TB khí khổng - Các TB khí khổng có lục lạp => tiến hành quang hợp - Thành TB dày, thành ngoài mỏng - Phủ bề mặt ngồi phủ lớp cutin để chống thoát nước Câu 11 Tại mùa lạnh thường bị rụng lá? Trả lời: Vì: Khi nhiệt độ thấp + CNS trở nên đặc -> nước khó vận chuyển -> khó hút nước + Hơ hấp giảm -> ATP tổng hợp -> giảm q trình hút nước + KHơng khí ngồi mơi trường trở nên khơ hanh -> tăng q trình THN => điều kiện trình hút nước hợ nước nhiều rụng gim bt quỏ trỡnh THN Câu 12 Trình bày cấu tạo tế bào lỗ khí phự hợp với chức nó? Tác nhân chủ yếu điều tiết đ më cđa khÝ khỉng? Trả lời: - Cấu tạo: + Tự vẽ hình + Mơ tả: mép tế bào dày, mép mỏng => giúp thực chế đóng mở khí khổng có chứa lục lạp => tiến hành quang hợp để tạo chênh lệch ASTT - Tác nhân chủ yếu gây đóng mở khí khổng: ánh sáng Câu 13 ( Đề HSG 2009 – 2010): a Rễ hút khoáng theo chế nào? Nêu khác chế hút khống đó? b Tại nói q trình hấp thụ nước khống liên quan đến q trình hơ hấp rễ cây? Trả lời: a Cơ chế thụ động Cơ chế chủ động - Iơn khống từ đất vào rễ theo - Ngược građien nồng độ građien nồng độ - Khơng tiêu tốn ATP - Tiêu tốn ATP - Không cần chất mang - Cần chất mang b - Vì phần lớn chất khống hấp thụ qua rễ vào theo cách chủ động cần tới ATP chất tải ion - Quá trình hô hấp tạo ATP chất tải ion cung cấp chủ yếu cho hấp thụ chất khoáng qua tế bào rễ ... chức hút nước? b Số lượng lông hút thay đổi điều kiện nào? Trả lời: * Cấu tạo lông hút phù hợp với chức hút nước: - Thành TB mỏng, không thấm cutin -> dễ thấm nước - Không bào trung tâm lớn ->... bào + Không chịu cản trở CNS + Qua CNS => cản trở di chuyền nươc chất khoáng + Tốc độ nhanh + Tốc độ chậm + Khi đến thành TB nội bì bị vòng đai Caspari cản trở + Không bị cản trở đai => nước vào... chỉnh việc đóng, mở khí khổng + Con đường qua bề mặt lá-qua cutin : - Vận tốc nhỏ - Không điều chỉnh Cơ sở khoa học việc tới nước hợp lý cho trồng - Cân nước vấn đề hạn trồng - Tưới nước hợp lí cho