BÀI 2:

TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ KHOÁNG
Ở THỰC VẬT (3 tiết)

Quan sát hình 2.1 và cho biết cây có biểu hiện như thế
nào khi không được cấp đủ nước và chất khoáng? Nên
làm gì để tránh xảy ra các hiện tượng này?

NỘI DUNG BÀI HỌC

I

III

Vai trò của nước và
khoáng ở thực vật

II

Sự thoát hơi nước
ở thực vật

IV

Sự hấp thụ, vận chuyển

Dinh dưỡng

nước vàcác chất trong cây

nitrogen ở thực vật

TIẾT 1

Em hãy đọc thông tin bài 2, trả lời các câu hỏi

Câu 1: Nêu vai trò của nước trong cơ thể thực vật.
Câu 2: Nêu vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng khoáng đối với thực
vật. Hoàn thành bảng 2.1 SGK về vai trò một số nguyên tố dinh dưỡng
khoáng và triệu chứng điển hình ở cây khi thiếu nguyên tố dinh dưỡng
khoáng.
Câu 3: Nêu cơ quan hấp thụ, vận chuyển nước và các chất trong cây
Câu 4: Trình bày các cơ chế hấp thụ, vận chuyển nước và các chất ở TV
Câu 5: Trình bày vai trò quá trình thoát hơi nước
Câu 6: Các con đường thoát hơi nước ở thực vật
Câu 7: Nguồn cung cấp Nitrogen ở thực vật
Câu 8: Quá trình biến đổi Nitrate và Amonium ở thực vật

TIẾT 2

PHẦN I
VAI TRÒ CỦA TRAO ĐỔI
NƯỚC VÀ KHOÁNG Ở
THỰC VẬT

1. Vai trò của nước ở thực vật
Nước chiếm tỷ lệ lớn (70-90% sinh khối cơ thể), tham gia mọi hoạt
động sống của cây

Thành
phần cấu
tạo tế bào
thực vật

Dung môi
hòa tan
các chất

Là môi
trường và
tham gia
các phản
ứng sinh
hóa

Điều hòa
thân nhiệt
Là
nguyên
liệu quá
trình
quang
hợp

Phương tiện
vận chuyển
các chất trong
hệ vận
chuyển cơ thể
thực vật.

 Nước quyết định sự phân bố của thực vật trên trái đất.

2. Vai trò sinh lí của một số nguyên tố
dinh dưỡng khoáng trong cây
- Nguyên tố dinh dưỡng khoáng là nguyên tố hoá học được bổ sung từ môi
trường, cấn thiết cho sự tồn tại, phát triển của thực vật, tham gia trực tiếp
vào quá trình chuyển hoá vật chất, năng lượng trong cây, không thể thay
thế bởi nguyên tố khác. Nên nếu thiếu khoáng, cây sẽ sinh trưởng, phát
triển không bình thường và biểu hiện khác trên thân, rễ, lá.
- Các nguyên tố khoáng có 2 vai trò cơ bản là cấu trúc nên thành phần tế
bào và điều tiết các hoạt động sinh lý, hoá sinh của thực vật.
- Căn cứ hàm lượng các nguyên tố trong cây, chia thành 2 nhóm khoáng:
+ Khoáng đa lượng: có hàm lượng >0,01% khối lượng chất khô. Bao gồm:
N, K, Ca, Mg, P, S...
+ Khoáng vi lượng: có hàm lượng ≤0,01% khối lượng chất khô. Bao gồm:
Ci, B, Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, Ni...

Vai trò:

Vai trò cấu trúc.

Vai trò điều tiết.

Bảng 2.1. Vai trò của một số nguyên tố dinh dưỡng khoáng ở thực vật
Nguyên tố

Triệu chứng điển hình ở cây thiếu

Vai trò

nguyên tố dinh dưỡng khoáng

Thành phần cấu tạo nên
Nitrogen

protein,

nucleic

acid

và

Cây bị còi cọc, chóp lá hóa vàng.

nhiều chất hữu cơ.
Phosphorus

Thành phần cấu tạo nucleic

Lá nhỏ, màu lục đậm; thân rễ kém

acid, ATP, phospholipid.

phát triển.

Bảng 2.1. Vai trò của một số nguyên tố dinh dưỡng khoáng ở thực vật
Nguyên tố

Triệu chứng điển hình ở cây thiếu

Vai trò

nguyên tố dinh dưỡng khoáng

Hoạt hóa enzyme, cân
Potassium (Kali)

bằng nước và ion, đóng

Lá màu vàng nhạt, mép lá màu đỏ.

mở khí khổng.
Thành phần thành tế
Calcium

bào, hoạt hóa enzyme,

Lá nhỏ, mềm; chồi đỉnh bị chết.

truyền tín hiệu.
Thành phần cấu tạo của
Magnesium

diệp

lục,

enzyme.

hoạt

hóa

Lá màu vàng; mép phiến lá
màu cam.

Bảng 2.1. Vai trò của một số nguyên tố dinh dưỡng khoáng ở thực vật
Nguyên tố

Sulfur (Lưu huỳnh)

Iron (Sắt)

Triệu chứng điển hình ở cây thiếu

Vai trò

nguyên tố dinh dưỡng khoáng

Thành phần cấu tạo
protein.
Thành

phần

của

cytochrome.

Chlorine

Cân bằng ion, quang hợp.

Manganese

Hoạt hóa enzyme.

Copper (Đồng)

Hoạt hóa enzyme

Lá hóa vàng, rễ kém phát triển.

Gân lá và lá hóa vàng.
Lá nhỏ và hóa vàng.
Lá có vệt lốm đốm hoại tử dọc theo
gân lá.
Lá non màu lục đậm.

Bảng 2.1. Vai trò của một số nguyên tố dinh dưỡng khoáng ở thực vật
Nguyên tố
Zinc (Kẽm)
Molybdenum
Boron

Triệu chứng điển hình ở cây thiếu

Vai trò
Hoạt

hóa

nguyên tố dinh dưỡng khoáng

enzyme,

quang hợp.
Tham

gia

trao

đổi

nitrogen.
Liên

quan

đến

động mô phân sinh.

hoạt

Lá có vết hoại tử.
Cây còi cọc, lá màu lục nhạt.
Vệt đốm đen ở lá non và đỉnh
sinh trưởng.

PHẦN II

QUÁ TRÌNH HẤP THỤ, VẬN
CHUYỂN NƯỚCVÀ CÁC
CHẤT TRONG CÂY

Quá trình trao đổi nước
trong cây, gồm:
3. Thoát hơi nước ở lá
2. Vận chuyển nước
ở thân
1. Hấp thụ nước ở rễ

1. Sự hấp thụ nước và khoáng ở thực vật
Cơ quan hấp thụ nước và khoáng ở thực vật
• Rễ hấp thụ qua
tế bào lông hút.

• Lá hấp thụ qua
khí khổng.

Cơ chế hấp thụ:
- Nước được hấp thụ vào rễ nhờ cơ chế thẩm thấu (thụ động)
- Các ion khoáng được hấp thụ vào rễ nhờ cơ chế thụ động và
chủ động

Con đường di chuyển của nước và khoáng từ đất vào rễ cây

Con đường tế bào chất: Nước

và khoáng từ đất thấm vào tế
bào lông hút tế bào chất các tế
bào vỏ rễ mạch gỗ qua cầu
sinh chất.
Con đường gian bào: Nước và
khoáng từ từ đất thấm vào tế bào
lông hút  qua khe hở các tế bào
(gian bào)  nội bì  chuyển sang
con đường tế bào chất, vì bị đai
Caspari của nội bì chặn lại.
- Vai trò đai Caspari: điều hoà hấp
thụ nước khoáng.

2. Sự vận chuyển các chất trong cây

* Vận chuyển trong mạch gỗ (xilem)
- Cấu tạo mạch gỗ: Gồm các tế bào chết nối với
nhau thành ống từ rễ lên lá, nằm ở trung tâm
thân, cành cây.
- Thành phần dịch mạch gỗ: Nước, ion khoáng
hoà tan và 1 số chất hữu cơ như amino axit,
amide, cytokinin, alkaloid...
từ rễ lên lá
- Động lực dòng mạch gỗ: Áp suất rễ (lực đẩy),
sự thoát hơi nước ở lá (lực hút), lực liên kết các
phân tử nước, lực bám của các phân tử nước
với thành mạch.

* Vận chuyển trong mạch rây
(phloem)
- Cấu tạo mạch rây: Gồm các tế
bào sống, hình rây nồi với nhau
thành ống, dọc theo chiều dài thân,
cành, nằm ở phần vỏ cây,
- Thành phần dịch mạch rây: các
sản phẩm quang hợp (Sucrose),
amino axid, hormone, ion khoáng
tái sử dụng.
- Chiều vận chuyển: Từ lá đến các
cơ quan đích (sử dụng để tạo năng
lượng hoặc c/ quan dự trữ: củ,
quả)
- Động lực dòng mạch rây: Chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quan nguồn
và cơ quan đích.
Nước được vận chuyển trong mạch gỗ và từ mạch gỗ sang mạch rây theo nhu

PHẦN III
QUÁ TRÌNH
THOÁT HƠI NƯỚC Ở THỰC VẬT

1. Các con đường thoát hơi nước
* Thoát hơi nước qua cuticle (biểu bì)
- Là sự bốc hơi qua bề mặt lá cây. Nước từ các
khoảng gian bào khuếch tán qua biểu bì lá ra
không khí.
- Đặc điểm: vận tốc nhỏ, lượng nước thoát hơi ít,
không được điều chỉnh, phụ thuộc vào độ dày lớp
cuticle và môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng)

* Thoát hơi nước qua khí khổng

- Cấu tạo khí khổng: Khí khổng là các tế bào có hình hạt đậu quay
mặt lõm vào nhau, có thành ngoài mỏng, thành trong dày. Khí khổng
tập trung chủ yếu ở mặt dưới lá cây.

- Cơ chế thoát hơi nước qua khí khổng: là sự biến đổi sức
trương nước trong các tế bào khí khổng (tế bào hình hạt đậu).
+ Khi tích lũy các chất thẩm thấu như K+, malate, sucrose làm
tế bào khí khổng tăng hút nước, thành mỏng căng ra, kéo theo
thành dày cong theo khí khổng mở.
+ Ngược lại, sự giải phóng các chất thẩm thấu khỏi tế bào khí
khổng làm giảm sự hút nước khí khổng đóng lại.
Sự tích lũy hay giải phóng các chất thẩm thấu trong tế bào khí
khổng phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài như ánh sáng,
nhiệt độ, độ ẩm không khí hoặc các yếu tố bên trong như mức
độ no nước của cây, cân bằng ion và các hormone thực vật.

- Đặc điểm:
+ Là con đường thoát hơi nước chủ yếu ở lá cây.
+ Vận tốc lớn, lượng nước thoát hơi nhiều, được điều chỉnh bằng sự
đóng mở khí khổng.

2. Vai trò thoát hơi nước
- Tạo động lực đầu trên cho quá trình hấp thụ, vận chuyển vật chất
từ rễ lên lá và cơ quan phía trên
- Duy trì sức trương và liên kết các cơ quan của cây thành một thể
thống nhất
- Đảm bảo CO2 khuếch tán vào lá
- Giảm nhiệt độ bề mặt lá trong những ngày nắng nóng
- Bảo vệ các cơ quan khỏi tổn thương bởi nhiệt độ và duy trì các
hoạt động sống.

IV. Dinh dưỡng khoáng nitrogen ở thực vật
1. Nguồn cung cấp nitrogen

IV. Dinh dưỡng khoáng nitrogen ở thực vật
1. Nguồn cung cấp nitrogen
- Nguồn cung cấp nitơ: Từ đất, khống khí, phân bón
- Dạng tồn tại:
+ Nitơ phân tử trong đất, trong không khí.
+ Nitơ trong các hợp chất hữu cơ, hợp chất vô cơ
- Dạng hấp thụ: Cây hấp thụ nitơ ở 2 dạng: NO3-, NH4+
- Chuyển hoá:
+ Nitơ phân tử  NO3-, NH4+ nhờ sinh vật cố định đạm.
+ Nitơ trong các hợp chất hữu cơ  NO3-, NH4+ nhờ quá trình
khoáng hoá.

2. Quá trình biến đổi Nitrate và Amonium ở thực vật
* Quá trình khử Nitrate: Là quá trình chuyển NO3- NH4+ nhờ
enzim Nitrate reductase, Nitrite reductase (Fe, Mo hoạt hoá)
- Các giai đoạn:
+ NO3- + NADPH+ H+ +2e-  NO2- + NADP+ H2O
+ NO2- Federoxin khử +8H+ + 6e-  NH4+
- Diễn ra trong mô lá và mô rễ cây.

* Quá trình đồng hoá Amonium
- Là quá trình chuyển hoá NH4+ tạo thành các amino acid và
các amide. Từ các amino acid, thực vật tạo ra các protein và
các hợp chất thứ cấp khác. Vì NH4+ tích luỹ ở nồng độ cao
sẽ gây độc tế bào.
- Các con đường đồng hoá NH4+:
+ Amin hoá trực tiếp các kêto axit: α-ketoglutaric axit + NH4+
 Glutamic axit
+ Hình thành amide: Glutamic axit+ NH4+  Glutamine
 Vai trò: là nguồn dự trữ NH4+và giải độc NH4+cho cây