Bài giảng Chương 1: Cơ chế sự xâm nhập nước vào tế bào thực vật

Chia sẻ: Lua Nuoc | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:92

Thêm vào BST

Báo xấu

102
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Chương 1: Cơ chế sự xâm nhập nước vào tế bào thực vật cung cấp cho các bạn những kiến thức về sự trao đổi nước của TBTV; cơ chế hút trương; sự cân bằng hocmon trong cây; sinh lý của stress môi trường và một số kiến thức khác.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 1: Cơ chế sự xâm nhập nước vào tế bào thực vật

Chương 1 CƠ CHẾ SỰ XÂM NHẬP NƯỚC VÀO TẾ BÀO THỰC VẬT 1. Sự trao đổi nước của TBTV Nước đi ra, đi vào TB ==> QTSL quan trọng ----->Quyết định TĐC và hoạt động sống. TBTV chưa có không bào > Theo cơ chế Hút trương TB có không bào > Theo cơ chế Thẩm thấu Nước vào TBTV theo 3 cơ chế: + Hút trương + Thẩm thấu + Phi thẩm thấu
 1.1. Cơ chế thẩm thấu  1.1.1. Khái niệm về khuếch tán: Ccao > Cthấp  + Tốc độ khuếch tán: * Tỷ lệ thuận với độ chênh lệch của nồng độ trên 1 khoảng cách gọi là Gradient nồng độ * Tỷ lệ thuận với nhiệt độ * Tỷ lệ nghịch với kích thước phân tử và độ nhớt của DD
 1.1.2. Khái niệm về thẩm thấu: * Là sự V/C của phân tử nước qua màng bán thấm * PT nước cũng luôn V/C từ Ccao > Cthấp (thế hóa học của nước thấp hơn). Nước nguyên chất có nồng độ nước cao nhất > Thế hóa học của nước Max. + Nước đi từ Cloãng > Cđặc + Chất tan đi từ Cđặc > Cloãng * Hai dung dich có nồng độ khác nhau được ngăn = màng bán thấm (chỉ cho dung môi đi qua – nghĩa là nước di chuyển từ DDloãng > DDđặc hơn ) ====> Hiện tượng thẩm thấu
+ Áp suất thủy tĩnh của cột nước ứng với trạng thái cân bằng động gọi là áp suất thẩm thấu (Π ) của DD  Π = CRTi (C = mol/l)  i: (cường độ hay mức độ điện ly)= 1 + α (n – 1)  α : Hệ số điện ly  n: số ion phân ly + Thẩm thấu kế là hệ thống thẩm thấu mở + TBTV là hệ thống thẩm thấu kín
1.1.4. TBTV là HT thẩm thấu sinh học: * Hiện tượng thẩm thấu chỉ diễn ra khi TB còn sống * Màng TB là những màng bán thấm sống, có chọn lọc * Nồng độ dịch bào thay đổi phụ thuộc vào QT TĐC của TB, loài TV, mô, vị trí trên cây và tuổi cây… Sức hút nước S = Π – P * S = Π – P > 0 > TB thiếu bão hòa nước 1.1.5. Phương trình * S = Π – P = 0 > TB bão hòa nước thẩm thấu * S = Π ; (P = 0)> TB héo hoàn toàn * Theo sơ đồ của * S = Π – P TB mất nước không phải do thẩm thấu mà bằng con đường bay hơi nước Usprum đột ngột (bị co dúm): ====> S = Π – (P) = Π + P
1.1.6. Thế nước (φ w) Khi xét về nhiệt động học thì sự xâm nhập nước vào TBTV được sử dụng đại lượng φ w thay cho S Thế hóa học: là năng lượng tự do trên phân tử gam của một chất bất kỳ trong một hệ thống hóa học. Thế hóa học của nước gọi là thế nước (φ w): biểu hiện hoạt tính của nước, tức là năng lượng tự do để di chuyển các phân tử nước từ vị trí này > vị trí khác. φ w nước (erg/mol) = φ w φ wo = R.T. ln e/eo Trong đó: φ w :Thế hóa học nước tại thời điểm bất kỳ trong hệ thống. φ wo: Thế hóa học của nước nguyên chất trong điều kiện chuẩn R: hằng số; T: nhiệt độ tuyệt đối. e: áp suất hơi nước của dung dịch trong hệ thống ở nhiệt độ T. eo: áp suất hơi nước nguyên chất ở cùng nhiệt độ.
Phương trình của thế nước Đưa TB vào nước nguyên chất > H20 vào TB. Lực đưa H20 vào TB được xác định = φ w nước của TB. Khi Π của thành TB = 0 thì φ w nước = φ Π của TB > P (áp lực trương) tăng ==> φ p đủ trương > φ w nước = 0 Như vậy, khi TB đặt trong nước nguyên chất thì TB hút H20 đạt kích thước tối đa khi φ w = φ Π và lúc này φ w = 0 (BH) Từ S = Π – P ==== Phương trình của φ w: φ w = φ Π φ p hay φ w = φ Π + φ p * φ w = 0 ở nước nguyên chất. * φ w = 0 hay () ở TB sống * φ Π luôn 0 trong TB sống và φ p φ Π = φ p ==> φ w = 0 + Trạng thái héo hoàn toàn hay TB bắt đầu CNS: φ p = 0 ===== φ w = φ Π
1.1.7. Thế thẩm thấu (φΠ ) Là số đo của sự mất E trong quá trình hòa tan so với nước nguyênchất. φ Π của dung dịch phụ tuộc vào: + Nồng độ chất tan + Luôn () DD có nồng độ chất tan càng cao thì φ Π càng thấp (càng ) φΠ được xác định theo công thức của Vant Hoff: φ Π = RTCi 1.1.8. Thế trương (φ p) φ p là sức trương P của TB trong quá trình thẩm thấu. Đây là lực chống lại sự xâm nhập của H20 vào TB . φ p luôn (+)
1.2. Cơ chế hút trương Khi TB còn non (chưa có không bào trung tâm) > Hút nước chủ yếu nhờ hút trương của các mô cao phân tử Thể trương Sự hút trương do 2 hiệu ứng: + Keo (ở NSC, protein, a.nucleic…) chúng hút H20 mạnh + Mao quản (thành vách TB, giữa các mixenxelluloza có nhiều mao quản. Nhờ lực mao quản, H20 lấp đầy các mao quản Thành TB có nhiều thành phần ưa nước: hemixelluloza, protopectin, polisaccarit…)
Ý nghĩa của sự hút trương: + Du trì cấu trúc của keo NSC và thành TB. + Động lực đưa dòng nước vào TB thường xuyên. Gọi thế trương của thể trương là φ j > Phương trình thế nước khi hút trương: φ w = φ j + φ p + Khi TB có không bào: φ w = φ Π + φ j + φ p + PT φ w của thành TB: φ w (TTB) = φ j (TTB) + PT φ w của CNS: φ w(CNS) = φ Π (CNS) + φ j(CNS) + φ p + PT φ w của không bào: φ w (KB) = φ Π (KB) + φ p
1. Hấp thu chất khoáng bị động (thụ động) Theo 4 cơ chế: Khuếch tán; KT có xúc tác; Thế xuyên màmg; Dòng tràn ion
Bảng: Các ionophor và đặc tính của chúng Tên Trọng lượng Tính chọn lọc Chọn lọc Phân tử K/Na Valinomycin 1.110 K+ > NH4+ > Na+ 17.000 Enniatin 639 K+ > Na+ > Ca+ > Mg 2,8 Nonactin 736 NH4+ > K+ > Na+ 16 Nigericin 724 K+ > Na+ 45 Granmicidin 1.700 H+ > NH+ > K+ > Na+
 Quan niệm về chất mang và các học thuyết về chất mang.  + Khoảng không tự do (thành vách TB – Apoplas) * Đặc trưng nhất được thừa nhận: phức hợp trung gian Chất mang – ion (carrier – ion complet) * Cơ chế tóm tắt kinaza  1. Chất mang > Chất mang* ATP Ion(+ hay)  2. Chất mang* > Phức hợp chất mang* ion phosphataza  3. Chất mang* ion > Chất mang + ion (giải
 Sắp xếp và cấu trúc của hệ thylacoit tạo nên 1 đơn vị QH cùng với cấu tạo màng thylacoit đảm bảo cho sự V/C e từ H20 > NADP khi cảm ứng với ánh sáng. 1đơn vị quang hợp gồm: + 1 hệ thống sắc tố I (P700nm) + 1 II (P680nm) + 1 hay 2 phức hợp thâu ánh sáng – LHC (Light harvesting complet) + Các cấu tử khác không chứa sắc tố V/C e Trong hệ thống sắc tố I và II có sắc tố anten và trung tâm P/Ư  Sắc tố anten có nhiệm vu: hấp thu photon và chuyển E của photon vào phân tử ở trung tâm P/Ư. * Hệ sắc tố I: nhiều Dla (40 pt), ít DLb, 1 P700 và 12 pt caroten, 1 polypetit. * Hệ sắc tố II: nhiều Dla, ít DLb và β – caroten * LHC: chứa Dla, DLb (số lượng ngang nhau), coroten, xanthophyl, nhiều lipit, 4 pt polypetit trở lên.
3.2. Phản ứng quang ôxy hóa gây mất màuDL Trong cây DL liên kết với protein, lipit > Bền vững Chiết suất khỏi lá sẽ mất màu ngoài sáng do bị ôxy hóa (quang ôxy hóa): DL +hλ > DL* (trạng thái kích thích) DL* + 02 > DL02 (ôxy háo > mất màu)  3.3. Carotenoit Carotenoit hỗ trợ cho DL, màu vàng – da cam. Caroten là “vệ tinh” của DL. Tỷ lệ DL/Caroten = 3/1. Chia 2 nhóm: Caroten(C40H56) Xanthophyl (C40H560n) n từ 1 – 6 :  Kriptoxanthin (C40H560), Lutein(C40H5602) và  Violacxantin (C40H5604)  Phổ hấp thu: 451 – 481nm  Vai trò: