Bài 1. Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ

A - CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT BÀI 1. SỰ HẤP THỤ NƯỚC VÀ MUỐI KHOÁNG Ở RỄ - Cho sơ đồ sau: Hãy điền thông tin thích hợp vào dấu "? " 1. Hình thái của hệ rễ I. RỄ LÀ CƠ QUAN HẤP THỤ NƯỚC: Dựa vào hình 1.1 hãy mô tả cấu tạo bên ngoài của hệ rễ? (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 I. RỄ LÀ CƠ QUAN HẤP THỤ NƯỚC: Hình 1.1 Cấu tạo bên ngoài của hệ rễ Hình 1.2 Lông hút của rễ Dựa vào hình 1.2 hãy tìm ra mối liên hệ giữa nguồn nước ở trong đất và sự phát triển của hệ rễ? (Rễ cây phát triển hướng tới nguồn nước.) - Rễ đâm sâu, lan rộng và sinh trưởng liên tục => số lượng khổng lồ các lông hút => làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với đất => cây hấp thụ được nhiều nước và muối khoáng. Bộ rễ thực vật trên cạn phát triển thích nghi với chức năng hấp thụ nước và muối khoáng như thế nào? Hình 1.1 Cấu tạo bên ngoài của hệ rễ 2. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ Hình 1.1 Cấu tạo bên ngoài của hệ rễ 2. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ Tế bào lông hút có cấu tạo phù hợp với chức năng hút nước và khoáng như thế nào? - Tế bào lông hút có thành tế bào mỏng, không thấm cutin, có áp suất thẩm thấu lớn. 2. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ Môi trường ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của lông hút như thế nào? (Trong môi trường quá ưu trương, quá axit hay thiếu ôxi thì lông hút sẽ biến mất => cây héo chết). 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. Nước được hấp thụ từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế nào? Giải thích? a.Hấp thụ nước - Nước được hấp thụ liên tục từ đất vào tế bào lông hút luôn theo cơ chế thẩm thấu: đi từ môi trường nhược trương vào dung dịch ưu trương của các tế bào rễ cây nhờ sự chênh lệch áp suất thẩm thấu (hay chênh lệch thế nước) Nguyên nhân cây hút nước Tại sao cây hút nước được? Thoát hơi nước ở lá Nồng độ các chất tan cao b. Hấp thụ muối khoáng Các ion khoáng được hấp thụ vào tế bào lông hút như thế nào? - 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. b. Hấp thụ muối 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. Hấp thụ chủ động khác thụ động ở điểm nào? ( Hấp thụ thụ động cần có sự chênh lệch nồng độ, còn chủ động ngược dốc nồng độ và cần năng lượng). 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? 2. Dòng nước và các ion khoáng đi từ lông hút vào mạch gỗ của rễ. - Gồm 2 con đường: + Con đường gian bào: Từ lông hút  khoảng gian bào các TB vỏ  Đai caspari  Trung trụ  Mạch gỗ. + Con đường tế bào: 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. 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). III. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH HẤP THU NƯỚC VÀ MUỐI KHOÁNG Ở RỄ CÂY Hãy cho biết môi trường có ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ nước và muối khoáng của rễ cây như thế nào? Cho ví dụ? Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ nước và các ion khoáng là : Nhiệt độ, ánh sáng, ôxy, pH., đặc điểm lý hoá của đất..... III. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH HẤP THU NƯỚC VÀ MUỐI KHOÁNG Ở RỄ CÂY Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ nước và các ion khoáng là : Nhiệt độ, ánh sáng, ôxy, pH., đặc điểm lý hoá của đất..... Rễ cây ảnh hưởng đến môi trường như thế nào? Ý nghĩa của vấn đề này trong thực tiễn. (Hệ rễ cây ảnh hưởng đến môi trường: Rễ tiết các chất làm thay đổi tính chất lý hoá của đất.) Lá cây rau diếp chứa lượng nước bằng 94% sinh khối tươi của cơ thể Cây xương rồng khổng lồ ở nước Mĩ, cây saguarô, cao tới 15m và hấp thụ 1 tấn nước trong một ngày. 1. Hãy phân biệt cơ chế hấp thụ nước với cơ chế hấp thụ ion khoáng ở rễ cây. Cơ chế hấp thụ nước : Nước được hấp thụ vào rễ theo cơ chế thụ động (theo cơ chế thẩm thấu) : nước di chuyển từ MT đất, nơi có nồng độ chất tan thấp (MT nhược trương) vào TB rễ, nơi có nồng độ chất tan cao (dịch bào ưu trương, áp suất thẩm thấu cao). Cơ chế hấp thụ ion khoáng : các ion khoáng di chuyển từ đất vào TB rễ một cách chọn lọc theo hai cơ chế : + Thụ động : Các ion khoáng di chuyển từ đất (hoặc MT dinh dưỡng) vào rễ theo građien nồng độ : đi từ MT (nơi nồng độ của ion cao) vào rễ (nơi nồng độ của ion đó thấp). + Chủ động : Đối với một số ion mà cây có nhu cầu cao (ví dụ như ion K) thì có thể di chuyển ngược chiều građien nồng độ. Sự di chuyển ngược chiều nồng độ như vậy đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng sinh học ATP được tạo ra từ hô hấp (phải dùng bơm ion, VD, bơm Na : Na+ - ATPaza, bơm K : K+ - ATPaza ...). 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. 2. Giải thích vì sao cây trên cạn bị ngập úng lâu sẽ chết. * Chuẩn bị câu hỏi trang 9 sách giáo khoa. * Cắt ngang qua thân cây cà chua (hoặc cây khác), hãy quan sát hiện tượng xảy ra, giải thích? * Vì sao ở một số cây như: cây thông, cây sồi, rễ không có lông hút mà chúng vẫn hấp thụ được nước và muối khoáng? * So sánh sự khác biệt trong sự phát triển của hệ rễ cây trên cạn và cây thuỷ sinh? Giải thích? * Nêu sự khác biệt giữa hấp thụ nước và muối khoáng? Làm thế nào để cây có thể hấp thụ nước và muối khoáng thuận lợi nhất?