Đại học quốc gia - Hà Nội
Đại học khoa học tự nhiên
- Khoa sinh học -

Tiểu luận sinh lÝ thùc vËt:

sinh tr­ëng cña thùc vËt

Giáo viên bộ môn : GS.TS. Vò V¨n Vô
Sinh viên thực hiện: Hoàng Kim
Cúc.
Líp

Kh¸i niÖm chung
• Sinh tr­ëng lµ sù t¹o míi c¸c yÕu tè cÊu tróc mét c¸ch
kh«ng thuËn nghÞch cña tÕ bµo, m« vµ toµn c©y, kÕt
qu¶ dÉn ®Õn sù t¨ng vÒ sè l­îng, thÓ tÝch, sinh khèi cña
chóng.
• Ph¸t triÓn lµ qu¸ tr×nh biÕn ®æi vÒ chÊt bªn trong tÕ
bµo, m« vµ toµn c©y dÉn ®Õn sù thay ®æi vÒ h×nh th¸i vµ
chøc n¨ng cña chóng
• Quan hÖ gi÷a ST vµ PT:
-Hai qu¸ tr×nh diÔn ra song song, khã t¸ch b¹ch.
-Chia ®êi sèng cña c©y thµnh 2 giai ®o¹n: ST-PT dinh d­
ìng vµ ST-PT sinh s¶n
• Ph©n lo¹i c©y theo chu k× sinh tr­ëng: c©y mét n¨m, c©y
hai n¨m, c©y nhiÒu n¨m.

Nội dung
I.
II.
III.
IV.

Sự sinh trưởng và phân hoá TB
Sinh trưởng của cơ quan, cơ thể
Sự tương quan sinh trưởng trong cây
Các hình thức vận động sinh trưởng

I. Sù sinh tr­ëng vµ ph©n ho¸ tÕ bµo
Phân chia TB

Dãn tế bào

Phân hoá TB

Sự sinh trưởng: tăng
không thuận ngịch các
yếu tố cấu trúc, tăng
kích thước, thể tích
TB

Sự phát triển: biến
đổi về cấu trúc và
chức năng của TB

1.Giai đoạn phân chia TB
• Sự sinh trưởng bắt đầu từ mô phân sinh. 3 loại:
- Mô phân sinh đỉnh: tận cùng thân, cành, rễ -> TB phân chia làm
tăng chiều dài chiều cao cây.
- Mô phân sinh lóng: giữa các đốt cây hoà thảo -> kéo dài đốt cây
hoà thảo, tăng chiều cao.
- Mô phân sinh thượng tầng: giữa gỗ và libe -> tăng trưởng đường
kính thân, cành, rễ
• Đặc trưng chung của giai đoạn:
- TB bé, đồng nhất, thành mỏng, không có không bào, nhân to,
toàn bộ TB là khối nguyên sinh chất
- Số lượng TB tăng nhanh
• ĐK cần thiết:
- ĐK nội tại: có mặt xytokinin – hormon hoạt hoá phân chia TB.
Sinh tổng hợp được tăng cường.
- Đk ngoại cảnh: mô phân sinh bão hoà nước, nhiệt độ: 20-250C

2.Giai đoạn dãn TB
•
•

Bắt đầu bằng các mô dưới mô phân sinh
Đặc trưng chung:

- Hình thành không bào: túi nhỏ -> túi to -> không bào trung
tâm -> chứa nhiều chất bào tiết tạo áp suất thẩm thấu ->
TB hút nước -> lực dãn TB
- Tăng nhanh kích thước TB: do tăng sự dãn thành TB, tăng
thể tích không bào và khối lượng chất nguyên sinh
•

Điều kiện cần thiết:

- ĐK nội tại: có chất hormon kích thích dãn TB: auxin (kích
thích dãn chiều ngang), giberelin (kích thích dãn chiều
dọc). Cần nhiều chất nguyên sinh và cấu tạo thànhTB.
- ĐK ngoại cảnh: Nhiệt độ và chất dinh dưỡng (N,S,P..).
Hạn, giá, đói dinh dưỡng kìm hãm sự phát triển

Cơ chế làm dãn TB của auxin:
Auxin làm tăng pH bên ngoài TB,
hoạt hoá enzim phân giải cầu nối
ngang giữa các polisaccarit của
xenlulo làm sợi xenluloz trượt trên
nhau

Điều chỉnh pha dãn TB:
- Kích thích: tưới nước đủ, bón phân, xử lí chất
kích thích sinh trưởng (phytohormon)
- Ức chế (khi cây có nguy cơ bị lốp đổ):
+ Tạo điều kiện khô hạn (VD: khi lúa đứng cái
cần rút nước phơi ruộng)
+ Sử dụng nhóm retardant như CCC chất kháng
GA (VD: cây hoà thảo, lúa mì)

3.Phân hoá TB
• Sự phân hoá:
+ Chuyển TB phôi sinh thành các TB của mô chuyên hóa
+ Các TB sau khi sinh trưởng, phân hoá thành các mô chuyên hoá đ ảm
nhiệm chức năng khác nhau
• Sự phản phân hoá: các TB đã phân hoá có khả năng phân chia thành
TB mới.
• Tính toàn năng của TB
• Cơ sở di truyền phân tử: sự hoạt hoá phân hoá gen
-Một số gen đang hoạt động bị ức chế và các tính trạng không còn.
-Một số gen từ trước đến nay nằm yên vì bị ức chế nay hoạt hóa
cho ra tính trạng mới.
Nhân tố nội tại: chất điều hoà sinh trưởng
Nhân tố ngoại cảnh: quang chu kì, nhiệt độ xuân hoá, nước

II.Sinh trưởng của cơ quan, cơ thể
• Sinh trưởng sơ cấp : hình
thức sinh trưởng của mô
phân sinh làm cho cây lớn và
cao lên.
• Sinh trưởng thứ cấp: thân
cây to, lớn lên do sự phân
chia của tế bào tầng sinh vỏ
(phía ngoài cho TB vỏ, phía
trong cho thịt vỏ) và tầng
sinh trụ (mạch), (nằm giữa
mạch gỗ bên trong và mạch
rây bên ngoài).
TV 1 lá mầm: chỉ có ST sơ cấp
TV 2 lá mầm: ST sơ cấp ở phần
non, ST thứ cấp ở phần già

Cấu trúc thân sơ và thứ cấp của cây 2 lá mầm
Mô phân sinh sơ cấp

Bì sơ cấp

Mô sơ cấp

Mô phân sinh bên

Biểu bì
Mạch rây sơ cấp

Mô phân
sinh ngọn

Mô thứ cấp

Tầng sinh
mạch
dẫn sơ cấp

Mạch rây thứ cấp
Tầng sinh mạch
(Tầng sinh trụ)

Mạch gỗ thứ cấp
Mạch gỗ sơ cấp

Mô phân
sinh vỏ

Mô vỏ

Tầng sinh vỏ

Vỏ

III.Sự tương quan sinh trưởng
trong cây
1.Tương quan kích thích
2.Tương quan ức chế

1.Tương quan kích thích
• Xảy ra khi bộ phận này sinh trưởng kích thích
bộ phận khác sinh trưởng – tương quan giữa rễ
và thân lá
• Nguyên nhân
Dinh dưỡng
Hormon
• Ý nghĩa:
Phát triển
Thân lá, củ -> kích thích rễ
Ra hoa kết quả -> ức chế rễ

2.Tương quan ức chế
•

Xảy ra khi bộ phận này sinh trưởng ức chế
bộ phận khác sinh trưởng
1. Hiện tượng ưu thế ngọn
- Chồi ngọn (rễ chính) ức chế sinh trưởng
chồi bên (rễ phụ)
- Nguyên nhân: vai trò của auxin
- Ý nghĩa
Đốn tạo hình
Đốn cải tạo

2. Tương quan giữa cơ quan dinh dưỡng và cơ
quan sinh sản
- Nguyên nhân
+ Dinh dưỡng: ưu tiên tập trung cho một loại cơ
quan phát triển
+ Hormon : auxin kích thích chồi ngọn ức chế hình
thành hoa
ABA, etylen hình thành trong cơ quan
sinh sản ức chế cơ quan dinh dưỡng
- Ý nghĩa: trong trồng trọt

IV.Các hình thức vận động sinh
trưởng
Khả năng cảm ứng
- Mỗi TB sống đều có khả năng cảm ứng tiếp nhân kích
thích, những thay đổi của môi trường -> hình thành
phản ứng trả lời bằng cách điều tiết ở mức độ phân tử
(thay đổi hoạt tính enzim), gen ( thay đổi tốc độ sinh
tổng hợp), màng ( thay đổi tính thấm, điện tích màng)
- Sự dẫn truyền nhanh các kích thích được thực hiện
bằng điện sinh học: sự thay đổi điện thế màng
- Xảy ra các cử động làm thay đổi tốc độ sinh trưởng ở
những phần nhất định của cây. Các hormon sinh
trưởng có vai trò quan trọng

A.
1
2
3
4

Các hình thức hướng động
-Tính hướng sáng – Phototropism
-Tính hướng đất – Geotropism
-Tính hướng tiếp xúc – Thigmotropism
-Tính hướng hoá – Chemotropism

B. Vận động theo đồng hồ sinh học (có sinh
trưởng)
C. Vận động theo sức trương nước (không sinh
trưởng)

A. Các hình thức hướng động
1. Tính hướng sáng - Phototropism
•

Phototropism: vận động sinh trưởng của TV đáp
ứng kích thích ánh sáng đảm bảo lá có thể nhận
được ánh sáng tối ưu cho quang hợp
1. Tính hướng quang dương: các chồi cây mọc theo
hướng có ánh sáng đảm bảo lá có thể nhận được
ánh sáng tối ưu cho quang hợp.
2. Tính hướng quang âm: một số rễ cây mọc tránh
hướng có nguồn sáng

Thí nghiệm của Darwin

1- Hạt cây nảy mầm trong tối
2-Các bao lá mầm được bao bằng vòng giấy và được chiếu ánh sáng từ một phía
3-Chỉ có những bao lá mầm có chóp đỉnh ngọn hỏ mới có phản ứng hướng sáng
Đỉnh ngọn bao lá mầm là nơi tiếp nhận ánh sáng

Thí nghiệm của Boysen - zensen

1- Cắt đỉnh bao lá mầm cài vào giữa một miếng gelatin
Hiện tượng uốn cong vẫn xảy ra như bình thường
2-Thay miếng gelatin bằng mica
không còn hiện tượng
uốn cong
3-Cài miếng mica về phía đối diện ánh sang  không uốn cong
Cài miếng mica về phía có ánh sáng  xảy ra uốn cong
Chất kích thích truyền qua ở phía đỉnh bao lá mầm
không được chiếu sáng

Thí nghiệm của Paal:

Thí nghiệm của Went:

-Trong tối

-Trong

-Sử dụng các đỉnh bao lá
mầm trực tiếp làm cong
đỉnh chồi

-Cắt đỉnh bao lá mầm và đặt
lên miếng thạch. Đặt miếng
thạch lên đỉnh bao lá mầm
khác  thấy có hiện tượng
uốn cong

tối

Bằng việc sử dụng nguyên
tử đánh dấu người ta nhận
thấy AIA phóng xạ phân bố
nhiều hơn ở phần khuất
sáng và phần dưới của bộ
phận nằm ngang
 Kết luận:

Phản ứng hướng sáng
diễn ra do sự phân bố
không đều của một chất
kích thích - AIA ở hai phía
của đỉnh chồi.

Cơ chế
• Đối với chồi cây: auxin tập
trung phía khuất sáng kích
thích dãn TB  cây uốn
cong về phía có ánh sáng
• Đối với rễ: auxin tập trung
quá nhiều phía dưới của
rễ (do trọng lực và ánh
sáng)  ức chế dãn TB
là cây uốn cong về phía
không có ánh sáng

So sánh tốc độ tăng trưởng giữa phần
khuất sáng và được chiếu sáng của thân

Nguyên nhân gây ra sự phân bố auxin
• Khi bị kích thích sự vận chuyển phân cực
của phân tử auxin bị ức chế
• Tồn tại điện thế giữa phần được chiếu sáng
và khuất sáng của đỉnh chồi
• Tác động của phototrophin

Nguyên nhân gây ra sự phân bố auxin
Về nguyên tắc điện sinh học phía khuất
sáng tích điện dương còn phía chiếu sáng tích
điện âm
Phân tử auxin trong tế bào là ion mang điện
âm  phân bố về phía tích điện dương
+

-

Nguyên nhân gây ra sự phân bố auxin
• Phototropin là photoreceptor - 1 protein kinase tự
photphorin hoá dưới tác dụng của ánh sáng xanh
• Theo giả thuyết hiện nay, gradient của sự
photphorin hoá phototropin là nguyên nhân làm
vận chuyển auxin về phía khuất sáng
• Có thể do tác động của phototropin lên các protein
vận chuyển proton ra ngoài màng TB  tạo
gradient về pH và điện hoá.

• Ánh sáng trắng trong tự nhiên bao gồm
nhiều loại sóng có độ dài khác nhau
• Tính hướng sáng của thực vật là kết quả sự
tác động của các loại ánh sáng
• Ánh sáng xanh và đỏ là hai loại ánh sáng
quan trọng đối với TV

Tác động ánh sáng đỏ
Phytorhrome là
photoreceptor tồn tại
ở hai dạng:
+ Pr: Dạng hấp thụ ánh
sáng đỏ (red) 660nm
 Pfr
+ Pfr: Dạng hấp thụ ánh
sáng cực đỏ (far - red)
 Pr
-

Phy được tổng hợp
trong tối ở dạng Pr
(phy không hoạt
động) dưới tác động
của ánh sáng đỏ
chuyển thành Pfr là
dạng phy hoạt dộng
sinh lí của TV  đáp
ứng tác động của ánh
sáng

Ảnh hưởng
của
ánh
sáng đỏ lên
sự nảy mầm
của hạt rau
diếp

Nguyên nhân: giả thuyết là phototropin tác
động lên tổng hợp gibeberin

Ảnh hưởng của
ánh sáng đỏ lên
tốc độ tăng chiều
cao thân:
+Cây ưa sáng: khi phát
triển dưới bóng (của cây
khác), cường độ ánh
sáng cực đỏ tăng 
giảm Pfr  kích thích
tăng chiều cao thân
+Cây chịu bóng không
thấy tác động này

Tác động của ánh sáng xanh
• λ = 400 ÷ 500 nm
• Những tác động của
ánh sáng xanh được thể
hiện bằng các quá trình
điện sinh học, trao đổi
chất và hoạt hoá một số
gen một số loại enzym 
thực vật thay đổi ST-PT
đáp ứng với môi trường
• Các nhân tố hấp thụ AS
xanh: cryptotropin,
phototropin, zeaxanhtin

Gradient ánh sáng do sánh sáng một chiều sẽ có sự

chiếu sáng khác nhau giữa vùng được chiếu sáng và khuất
sáng

Mối liên quan giữa
tốc độ ST và sự
biến thiên điện cực
màng TB
• AS gây hiện tượng
khử cực màng làm
giảm tốc độ sinh
trưởng
• Do sự hoạt hoá một số
kênh ion trên màng
TB

2.Tính hướng đất - Geotropin
Do tác động của trọng lực - lực hút trái đất
• Tính hướng đất dương
Rễ chính của cây mọc theo chiều hướng đứng vào lòng đất
• Tính hướng đất âm
Thân cây mọc theo chiều
ngược lại với rễ

-

+
Tính phân cực của cơ quan:
Đầu dưới hình thành rễ - hướng đất dương
Đầu trên hình thành chồi - Hướng đất âm

Thí nghiệm về tính hướng đất của rễ và vai trò
của chóp rễ
Rễ đối chứng
mọc thẳng với
chóp rễ

Rễ nằm ngang với
chóp đỉnh cong
xuống dưới

bỏ chóp rễ

Mặt rễ còn chóp
đỉnh bị kìm hãm

Bỏ phần chóp đỉnh,
rễ không cong
xuống phía dưới

Cơ chế

• Với chồi cây - tính hướng đất được giải thích dưới vai trò của
auxin

Thí nghiệm của Cholodny - Went:
A- Gắn hai mẩu thạch với đỉnh chồi nằm ngang
B- Đặt hai mẩu thạch vào phần chồi còn lại
+Mẩu thạch phía dưới làm cong chồi nhiều hơn mẩu thạch phía trên
+Do auxin được vận chuyển xuống phần dưới nhờ ánh sáng và trọng lực

Cơ chế
•

Đối với rễ: mặt trên sinh trưởng mạnh hơn
với mặt dưới  uốn cong xuống dưới
• Có nhiều quan điểm giải thích trái ngược
nhau:
1. Vai trò của AIA
Giả thuyết : auxin tập trung mặt dưới với
nồng độ cao  kìm hãm mặt dưới sinh
trưởng (trong rễ auxin hàm lượng cao có
tác dụng kìm hãm)

2. Vai trò của ABA
ABA tập trung mặt dưới rễ  kìm hãm TB mặt
dưới  sinh trưởng chậm hơn măt trên làm rễ uốn
cong xuống dưới
Tuy nhiên hiện nay, người ta cho rằng vai trò
chủ yếu của AIA. Trong đó có sự tham gia của
chất truyền tin : Ca2+ và pH

3. Vai trò của hạt tạo bột
Hạt tạo bột có mật
độ hạt tinh bột lớn
hơn so với TBC nên
nó lắng xuống sát
với đáy của màng
TB. Sự có mặt của
hạt tạo bột sẽ khởi
động cho quá trình
dẫn truyền AIA
TB chứa lạp
tạo bột gọi là TB
thăng bằng

Tế bào vùng giữa chóp rễ cảm nhận được kích thích của
trọng lực nhờ vai trò của hạt bột lạp

3.Tính hướng tiếp xúc Thigmotropism
Tính hướng tiếp xúc là những chuyển động, sinh trưởng
của thực vật đáp ứng kích thích tiếp xúc

Tua cuốn leo
bám để cây sinh
trưởng

Lá của cây bắt mồi

3.Tính hướng tiếp xúc Thigmotropism

Cơ chế:
1.

Do vai trò của auxin ở hai mặt tiếp xúc và không tiếp xúc

2.

Do vai trò của các sợi liên bào “hairs” của các TB biểu bì
Khi bị kích thích bằng tiếp xúc làm xuất hiện điện thế hoạt động  làm
thay đổi tính thấm của màng tế bào đối với các ion và làm thay đổi
hình dạng của màng TB  mặt tiếp xúc với kích thích sinh trưởng
chậm hơn mặt còn lại  hiện tượng cong và uốn của các cơ quan

4.Tính hướng hoá - Chemotropism
•

Hướng hóa được phát hiện ở rễ,
ống phấn, lông tuyến của cây gọng vó
ăn côn trùng (Drosera rotundifolia) và
những cây khác. Các tế bào ở cơ quan
của cây tiếp nhận gradient các hóa
chất. Các hóa chất có thể là axit,
kiềm, các muối khoáng, các chất hữu
cơ, hoocmon, các chất dẫn dụ và các
hợp chất khác.
•
Hướng nước là một trường hợp cụ
thể của hướng hóa
•
Hướng hóa xác định sự sinh
trưởng của rễ cây hướng tới nguồn
nước và phân bón

B .Vận động theo đồng hồ sinh học
• Sự cảm ứng của cây
nhằm phản ứng lại sự
thay đổi có tính chu kì
của các điều kiện
ngoại cảnh tác động
đồng đều tới mọi bộ
phận của cây
• Do cảm ứng quang
nhiệt
• Nhịp điệu vận động
nội sinh chịu tác động
của các tác nhân bên
ngoài

B. Vận động theo đồng hồ sinh học
Điển hình là sự vận
động ở lá cây thuộc họ
phaseolus, mimosa,
albizzia hoặc samanea theo
chu kì ngày đêm, gọi là
thực vật cảm đêm.
Lá bắt đầu mở trước khi
bắt đầu chiếu sáng của
ngày và đóng lại trước khi
tối
Hoạt động theo chu kì ngày đêm của lá

Cơ chế
So sánh với cơ chế hướng động
• Giống: đều do tốc độ sinh trưởng không đều tại 2
phía đối diện của cơ quan gây ra.
• Khác: chỉ xuất hiện ở cơ quan có cấu tạo kiểu lưng
bụng (hình dẹp) như cánh hoa, lá, cụm hoa.
Trong những năm gần đây người ta cho rằng NĐSH
được điều chỉnh bằng phytocrom và là phản ứng
quang chu kì trong cây
Do sự thay đổi sức trương nước của các TB vận động 2
bên “thể gối” và sự biến đổi sức trương do ion K+
và Cl-

Cơ chế
• Ban ngày P660->P730 còn
ban đêm P730->P660. sự
thay đổi dạng P làm thay đổi
tính thấm của màng và đặc
tính vận chuyển K+ và Clqua màng
• Trong tối, sự vận động của
ion K+ và kèm theo nước ra
khỏi TB phía trên “thể gối
“để xưống TB phía dưới đối
diện gây nên sự khép của lá
chét. Ban ngày thì ngược lại.

C. Vận động theo sức trương nước
•

Các cử động cảm ứng không có liên quan
đến sự phân bào mà do sự biến đổi sức
trương (biến động hàm lượng nước) trong
các TB chuyên hóa và các miền chuyên hóa
của các cơ quan
• Gồm:
+Vận động sức trương nhanh
+Vận động sức trương chậm

Vận động sức trương nhanh
• VD: cây trinh nữ, cuống lá cụp xuống khi va
chạm, cuống thứ cấp xếp lại từng cặp ở phía trên,
nghiêng về phía trước
• Nguyên nhân vì sức trương nứoc ở nửa dưới của
chỗ phình bị giảm do nước di chuyển vào những
mô lân cận
Vận động sức trương chậm
• VD: sự vận động của khí khổng.
• Nguyên nhân trực tiếp của sự vận động của các
khí khổng là do sự biến đổi hàm lượng nứớc trong
bộ máy khí khổng