Bài giảng Sinh lý tế bào thực vật - Chương 2: Sự trao đổi nước ở thực vật

11/8/2013<br /> <br /> Tích điện (-)<br /> <br /> Tích điện (+)<br /> <br /> • Dung môi lý tưởng, hòa tan được nhiều chất.<br /> H2O  H+ + OH-<br /> <br /> CHƢƠNG II – SỰ TRAO ĐỔI<br /> NƢỚC Ở THỰC VẬT<br /> <br /> • Có tính lưỡng cực  hình thành màng thủy hoá<br /> • Tham gia vào các phản ứng hóa sinh, các biến đổi chất<br /> trong tế bào, trao đổi chất<br /> • Nước là chất điều chỉnh nhiệt trong cây<br /> <br /> Các phân tử nước liên kết<br /> <br /> Các phân tử nước không liên kết<br /> <br /> 2.1. Các dạng nước trong đất<br /> <br /> • Nước trọng lực: Rễ cây có thể hấp thu một phần khi nước<br /> này chảy qua.<br /> • Nước mao dẫn: rất có ý nghĩa sinh học đối với cây và cây<br /> có khả năng lấy dễ dàng.<br /> • Nước màng: cây có thể hút lớp nước ở xa trung tâm mang<br /> điện<br /> • Nước ngậm: cây không thể sử dụng<br /> <br /> 2.2. Các dạng nước trong cây<br /> <br /> BÊN NGOÀI TẾ BÀO<br /> <br /> Phân tử nước<br /> <br /> Lỗ màng (chỉ<br /> cho nước qua)<br /> <br /> • Nước liên kết (4-5%) và nước tự do<br /> • Nước liên kết thường kết hợp với nhóm ưa nước của<br /> protein bằng cầu nối hydrogen.<br /> • Hàm lượng nước liên kết lớn  khả năng chống chịu<br /> của chất nguyên sinh đối với ngoại cảnh bất lợi cao.<br /> <br /> Lớp màng kép<br /> <br /> TẾ BÀO CHẤT<br /> <br /> Sự trao đổi nước ở cấp độ tế bào<br /> <br /> 1<br /> <br /> 11/8/2013<br /> <br /> Lông<br /> hút<br /> <br /> (A) DÒNG NƢỚC TRONG CÂY<br /> <br /> (C) MẶT CẮT DỌC KHU VỰC ĐỈNH RỄ<br /> <br /> Vùng trưởng thành<br /> <br /> Nước thoát hơi qua lá<br /> (nhờ các khí khổng)<br /> Các tế bào phân sinh<br /> nằm gần đầu rễ, hình<br /> thành chóp rễ và các<br /> mô rễ. Ở vùng kéo<br /> dài, các tế bào phân<br /> hóa để hình thành<br /> mô gỗ, libe và nhu<br /> mô vỏ. Lông hút<br /> được tạo ra trong tế<br /> bào biểu bì, xuất<br /> hiện trước tiên ở<br /> vùng trưởng thành<br /> <br /> Nhu mô vỏ<br /> Mạch gỗ<br /> <br /> (B) MẶT CẮT NGANG RỄ<br /> <br /> Động lực chính<br /> không khí là: lực<br /> <br /> Mạch libe<br /> Vùng kéo dài<br /> <br /> Nội bì với<br /> vành đai<br /> Caspar<br /> Biểu bì<br /> Khu vục<br /> phân chia<br /> tế bào<br /> <br /> Vùng mô<br /> phân sinh<br /> <br /> Nước đi lên<br /> nhờ mạch gỗ<br /> (lực mao dẫn)<br /> <br /> Mặt đất<br /> <br /> Lông hút<br /> <br /> Trung<br /> tâm rễ<br /> Chóp rễ<br /> <br /> Ngoại bì<br /> <br /> Chất<br /> nhầy<br /> <br /> Nhu mô vỏ<br /> Trụ bì<br /> Nội bì<br /> <br /> Đỉnh rễ<br /> <br /> Mạch gỗ (xylem)<br /> <br /> Rễ hút<br /> nước từ<br /> đất<br /> <br /> 3.2. Đường đi của nước vào cây và trong các<br /> tế bào sống<br /> <br /> Rễ<br /> <br /> Lông<br /> hút<br /> <br /> Mạch libe (phloem)<br /> Lông hút<br /> <br /> Mạch gỗ cắt ngang<br /> Thượng tầng<br /> <br /> Nước<br /> <br /> Hạt<br /> cát<br /> <br /> Hạt<br /> sét<br /> <br /> Không khí<br /> <br /> Đường đi của nước vào mạch dẫn:<br /> Sức hút nước của rễ > Sức giữ nước của đất  nước đi qua<br /> lông hút  các tế bào biểu bì rễ  nhu mô vỏ <br />  lớp tế bào nội bì có vách tế bào hóa bần 4 mặt (vòng đai<br /> caspar)  hệ thống chất nguyên sinh <br />  nhu mô ruột  mạch dẫn<br /> <br /> Lông hút tiếp xúc<br /> hút nước. Đất là sự<br /> hòa tan và không<br /> dung dịch đất rút<br /> chung của nước – k<br /> (mũi tên trong hìn<br /> Khi nhiều nước bị<br /> đến d<br /> <br /> Lớp giữa<br /> Màng sinh chất<br /> Nội bì<br /> <br /> Vòng đai<br /> caspar<br /> <br /> Thành tế bào<br /> Màng không bào<br /> Tế bào chất<br /> Sợi liên bào<br /> <br /> Con đường Symplast<br /> <br /> Không bào<br /> Sợi liên bào<br /> Nhu Trụ bì (mạch gỗ) (mạch libe)<br /> mô vỏ<br /> Biểu bì<br /> <br /> Con đường Apoplast<br /> <br /> Con đường hút nước và chất khoáng của rễ<br /> <br /> 2<br /> <br /> 11/8/2013<br /> <br /> 6. Sự vận chuyển nước đi trong cây<br /> <br /> Nhựa cây<br /> Tế bào thịt lá<br /> <br /> Ψ không khí<br /> <br /> Khí khổng<br /> Phân tử nước<br /> <br /> Ψ khoảng gian bào lá<br /> Thoát hơi<br /> nƣớc<br /> <br /> Ψ thành tế bào lá<br /> <br /> Không khí<br /> dậu<br /> <br /> Thế nƣớc<br /> <br /> Phân tử nước bám vào thành<br /> Tế bào mạch dẫn nhờ liên kết hydro<br /> mạch gỗ<br /> Thành tế bào<br /> <br /> Ψ mạch gỗ<br /> <br /> Các phân tử nước<br /> Sự bám dính<br /> nhau của phân dính nhau nhờ liên<br /> tử nƣớc trong kết hydro<br /> mạch gỗ<br /> Phân tử nước<br /> <br /> Mô khuyết (mô xốp)<br /> <br /> Lông hút<br /> Ψ mạch gỗ<br /> <br /> Hạt đất<br /> Nước<br /> <br /> Ψ rễ<br /> 1 atm = 0.1013 Mpa<br /> <br /> Hút nƣớc từ đất<br /> <br /> CẤU TẠO LÁ C3<br /> <br /> * Cấu trúc của hệ thống vận chuyển nước<br /> (hệ thống mạch gỗ) (xylem)<br /> • Các tế bào hẹp và dài (hình ống) đã chết, mất hẵn chất<br /> nguyên sinh.<br /> • Thành tế bào dày và hóa gỗ, nhưng không có vách ngăn<br />  các ống mao quản liên tục suốt hệ thống dẫn <br /> nước chảy trong mao quản thông suốt mà không có vật<br /> cản.<br /> • Là hệ thống vận chuyển nước hoàn hảo nhất và tiến hóa<br /> nhất.<br /> <br /> 3<br /> <br /> 11/8/2013<br /> <br /> Cặp lỗ nhỏ<br /> <br /> Thành thứ cấp<br /> <br /> Lỗ bên<br /> <br /> Màng lỗ<br /> <br /> Lỗ<br /> đơn<br /> <br /> Thành<br /> thứ cấp<br /> <br /> Đế<br /> Hốc<br /> <br /> Lignin<br /> <br /> Lignin<br /> <br /> Thành sơ cấp<br /> (loại phức tạp)<br /> Đĩa có nhiều lỗ li ti<br /> (loại đơn giản)<br /> <br /> Mạch ống<br /> <br /> (D)<br /> <br /> Quản bào<br /> <br /> Các loại tế bào t<br /> trúc của quản bà<br /> rỗng và chết với<br /> bào chứa vô số<br /> có thành thứ cấ<br /> quan và giữa loà<br /> mạch dẫn. Mạch<br /> mạch ống bên c<br /> <br /> Thành<br /> sơ cấp<br /> Vách ngăn có nhiều lỗ<br /> <br /> Quản bào<br /> <br /> Mạch ống<br /> (Mạch gỗ)<br /> <br /> Lỗ bên<br /> <br /> Quản bào<br /> <br /> Mạch ống<br /> <br /> Đĩa có<br /> nhiều<br /> lỗ li ti<br /> <br /> Mạch ống<br /> lắp đầy<br /> bong bóng<br /> khí<br /> <br /> Bong bóng khí<br /> Quản bào lắp đầy bong bóng khí<br /> <br /> Đĩa bậc<br /> thang<br /> Lỗ<br /> Nước<br /> <br /> 6. Sự thoát hơi nước của cây<br /> • Bay hơi nước (bốc hơi nước) chủ yếu qua bề mặt lá<br /> <br /> Không bào<br /> <br /> • Thoát hơi nước: hơi nước trong cây qua các lỗ khí<br /> khổng trên bề mặt lá hoặc qua lớp cutin (phủ trên bề<br /> mặt lá) thoát ra ngoài.<br /> • Thông thường cây hút 1000 phần nước thì chỉ có trung<br /> bình 1 phần đi vào tạo ra chất khô<br /> <br /> Thành<br /> tế bào<br /> <br /> Màng tế bào<br /> <br /> Lớp H2O<br /> Lục lạp<br /> <br /> Bốc hơi<br /> <br /> Tế bào chất<br /> <br /> Bán kính đường<br /> cong (μm)<br /> <br /> Áp lực nước<br /> (MPa)<br /> <br /> Không khí<br /> Màng tế bào<br /> Bốc hơi<br /> <br /> Bốc hơi<br /> <br /> Vi sợi cellulose<br /> (mặc cắt)<br /> <br /> Bốc hơi<br /> <br /> Bề mặt nước – không khí<br /> Tế bào chất<br /> Nước trong thành tế bào<br /> Thành tế bào<br /> <br /> 4<br /> <br /> 11/8/2013<br /> <br /> Nhu mô dậu<br /> Biểu bì<br /> <br /> Gân lá<br /> Lớp không khí<br /> mép lá<br /> <br /> Lớp cutin<br /> Mạch libe Lục lạp<br /> Mạch gỗ<br /> <br /> Biểu bì trên<br /> <br /> Nhu mô khuyết<br /> <br /> Biểu bì dưới<br /> Lớp không khí<br /> mép lá<br /> Tế bào<br /> khí khổng<br /> Lỗ khí khổng<br /> <br /> Lớp cutin<br /> Bó<br /> mạch Nhu mô<br /> dậu<br /> <br /> Nhu mô<br /> khuyết<br /> <br /> Lục mô<br /> <br /> Hơi nước<br /> Khí<br /> khổng<br /> <br /> Lớp cutin<br /> Tế bào<br /> khí<br /> Biểu bì<br /> khổng<br /> <br /> Sự thoát hơi nước qua lá<br /> <br /> Tế bào biểu bì<br /> <br /> Tế bào khí khổng<br /> Tế bào biểu bì<br /> <br /> Các vi sợi cellulose<br /> được xếp tỏa tròn<br /> <br /> Lỗ<br /> Các vi sợi cellulose<br /> được xếp tỏa tròn<br /> <br /> Tế bào khí khổng Lỗ<br /> <br /> Tế bào phụ<br /> <br /> Phức hợp khí khổng<br /> <br /> Sự sắp xếp tỏa tròn của các vi sợi trong tế bào khí khổng<br /> <br /> 5<br /> <br />