CHƯƠNG 1: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
A. CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT
BÀI 1: SỰ HẤP THỤ NƯỚC VÀ MUỐI KHOÁNG Ở RỄ
Giáo viên: Nguyễn Thị Thảo
1
RỄ LÀ CƠ QUAN HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG
CƠ CHẾ HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG Ở RỄ CÂY
ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TÁC NHÂN MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG Ở RỂ
2
3
I. RỄ LÀ CƠ QUAN HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG
- Cấu tạo ngoài của rễ gồm: Rễ chính, rễ bên, lông hút, miền sinh trưởng kéo dài, đỉnh sinh trưởng. Đặc biệt là miền lông hút phát triển.
1. Hình thái của hệ rễ
Tùy từng loại môi trường, rễ cây có hình thái khác nhau thích nghi với chức năng hấp thụ nước và ion khoáng.
I. RỄ LÀ CƠ QUAN HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG
Đặc điểm hình thái của rễ cây trên cạn thích nghi với chức năng hấp thụ nước và ion khoáng:
Rễ sinh trưởng nhanh, đâm sâu, lan tỏa hướng đến nguồn nước.
Rễ hình thành liên tục với số lượng lông hút khổng lồ, tạo bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất, nhờ đó sự hấp thu nước và các ion khoáng được thuận lợi.
2. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ
Rễ cây trên cạn hấp thụ nước và muối khoáng chủ yếu qua miền lông hút.
Những cây thủy sinh không có lông hút và nó hút nước bằng tế bào biểu bì bao quanh toàn bộ cơ thể
Cỏ thìa
II. CƠ CHẾ HẤP THỤ NƯỚC VÀ MUỐI KHOÁNG Ở RỄ CÂY
1. Hấp thụ nước và các 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): đi từ môi trường nhược trương (thế nước cao) trong đất vào tế bào lông hút (ưu trương – thế nước thấp).
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 một cách chọn lọc theo hai cơ chế :
- Thụ động: Cơ chế khuếch tán từ nơi nồng độ cao đến nồng độ thấp.
- Chủ động: Di chuyển ngược chiều gradien nồng độ và cần năng lượng ATP.
2. Dòng nước và các ion khoáng đi từ lông hút vào mạch gỗ của rễ.
Quan sát hình vẽ  Hãy ghi tên các con đường vận chuyển nước và ion khoáng vào vị trí có dấu "?" trong sơ đồ?
 Có 2 con đường vận chuyển :
1. Con đường gian bào (bị ngăn trở bởi đai Caspari không thấm nước)
Là con đường đi theo không gian giữa các tế bào và không gian giữa các bó sợi xenlulôzơ bên trong thành tế bào.
2. Con đường tế bào chất đi xuyên qua tế bào chất của các tế bào.
2. Dòng nước và các ion khoáng đi từ lông hút vào mạch gỗ của rễ.
Đai Caspari có vai trò gì ?
 Đai Caspari có vai trò điều chỉnh dòng vận chuyển vào trung trụ.
+ Con đường gian bào: Từ lông hút  khoảng gian bào các TB vỏ  Đai caspari  Trung trụ  Mạch gỗ.
+ Con đường tế bào chất: Từ lông hút  Các tế bào vỏ  Đai caspari  Trung trụ  mạch gỗ.
2. Dòng nước và các ion khoáng đi từ lông hút vào mạch gỗ của rễ.
Con đường gian bào
Nước,
ion khoáng từ đất
Lông hút
Cơ chế thụ động
Cơ chế chủ động
Tế bào mạch gỗ của rễ
Con đường tế bào chất
Con đường gian bào: Đi qua khoảng không gian giữa các tế bào
Con đường TBC: Đi xuyên qua tế bào chất của các tế bào
2. Dòng nước và các ion khoáng đi từ lông hút vào mạch gỗ của rễ.
Vì sao nước từ lông hút vào mạch gỗ của rễ theo một chiều?
Sự chênh lệch áp suất thẩm thấu của tế bào theo hướng tăng dần từ ngoài vào.
 Điểm khác biệt cơ bản giữa cơ chế hấp thụ nước và cơ chế hấp thụ ion khoáng là gì ?
 Cơ chế hấp thụ nước: H2O đi từ nơi có nồng độ chất tan thấp  nơi có nồng độ chất tan cao.
 Cơ chế hấp thụ ion khoáng: Ion khoáng đi từ nơi có nồng độ chất tan cao  nơi có nồng độ thấp hơn. Ngoài ra, ion khoáng còn được hấp thụ theo cơ chế chủ động
III. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH HẤP THU NƯỚC VÀ MUỐI KHOÁNG Ở RỄ CÂY
- Các nhân tố ngoại cảnh như: 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.
Liên hệ sản xuất:
Trồng xen canh các loại cây. Ví dụ : khi trồng lúa xong ta có thể trồng các loại đậu, rau màu,... Trồng các loại đậu như đậu nành, đậu xanh sẽ làm tăng vi sinh vật cố định đạm trong đất tăng độ phì nhiêu cho đất .
Sau khi thu hoạch xong phải cày ải phơi đất thật lâu để cho đất có độ tơi xốp và thoáng khí.
Tăng cường bón các loại phân chuồng hoai mục, hạn chế bón phân hóa học nhiều sẽ làm cho đất chai và tăng độ axit (đất sẽ mặn hơn).
Bón vôi cho đất để diệt khuẩn và làm giảm độ axit (nếu có).
Câu 1. Rễ cây hấp thụ những chất nào?
A. Nước cùng các ion khoáng.
B. Nước cùng các chất dinh dưỡng.
C. Nước và các chất khí.
D. O2 và các chất dinh dưỡng hòa tan trong nước.
CỦNG CỐ
Câu 2. Bộ phận hút nước chủ yếu của cây ở trên cạn là:
A. lá, thân, rễ.
B. lá, thân.
C. rễ, thân.
D. Rễ.
CỦNG CỐ
Câu 3. Nước xâm nhập vào tế bào lông hút theo cơ chế:
A. thẩm thấu.
B. thẩm tách.
C. chủ động.
D. nhập bào.
CỦNG CỐ
Câu 4. Nơi nước và các chất hoà tan đi qua trước khi vào mạch gỗ của rễ là:
A. tế bào lông hút.
B. tế bào nội bì.
C. tế bào biểu bì.
D. tế bào vỏ.
CỦNG CỐ
Câu 5. Nước và ion khoáng được hấp thụ vào mạch gỗ của rễ qua con đường nào?
A. Con đường qua thành tế bào - không bào.
B. Con đường qua chất nguyên sinh – gian bào.
C. Con đường qua không bào – gian bào.
D. Con đường qua chất nguyên sinh – không bào.
CỦNG CỐ
Câu 6. Nước không có vai trò nào sau đây?
A. Làm dung môi hòa tan các chất.
B. Đảm bảo hình dạng của tế bào.
C. Đảm bảo sự thụ tinh kép xảy ra.
D. Ảnh hưởng đến sự phân bố của thực vật.
CỦNG CỐ
Câu 7. Đơn vị hút nước của rễ là:
A. tế bào rễ.
B. tế bào biểu bì.
C. tế bào nội bì.
D. tế bào lông hút.
CỦNG CỐ
Câu 8. Phát biểu đúng về mối quan hệ giữa trao đổi chất trong tế bào với trao đổi chất của cơ thể:
A. Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào là cơ sở cho sự trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường.
B. Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào không liên quan đến sự trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường.
C. Sự trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường là cơ sở cho chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào.
D. Chỉ có trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường là quyết định sự tồn tại của sinh vật.
CỦNG CỐ
Câu 9. Các ion khoáng được hấp thụ vào rễ theo cơ chế nào?
A. Thụ động.
B. Chủ động.
C. Thụ động và chủ động.
D. Thẩm tách.
CỦNG CỐ
Câu 10. Xét các trường hợp dưới đây cho thấy trường hợp nào rễ cây hấp thụ ion K+ cần phải tiêu tốn năng lượng ATP?
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Cây xương rồng khổng lồ ở nước Mĩ, cây saguarô, cao tới 15m và hấp thụ 1 tấn nước trong một ngày.
Em có biết?
Đối với cây trên cạn, khi bị ngập úng thì rễ cây thiếu ôxi.
Thiếu ôxi phá hoại tiến trình hô hấp bình thường của rễ, tích luỹ các chất độc hại đối với tế bào và làm cho lông hút chết, không hình thành được lông hút mới.
Không có lông hút thì cây không hấp thụ được nước, cân bằng nước trong cây bị phá huỷ và cây bị chết.
1. Giải thích vì sao cây trên cạn bị ngập úng lâu sẽ chết.
2. Đặc điểm khác biệt cơ bản giữa cơ chế hấp thụ nước và cơ chế hấp thụ ion khoáng là gì?

- Hấp thụ nước: 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 (và các tế bào biểu bì còn non khác), nơi có dịch bào ưu trương (thế nước thấp hơn).
- Hấp thụ muối khoáng theo 2 cơ chế:
+ Chủ động: Ngược chiều gradient nồng độ (từ nơi nồng độ thấp đến nơi nồng độ cao), cần năng lượng và chất mang.
+ Thụ động: Cùng chiều gradient nồng độ, không cần năng lượng, có thể cần chất mang.