Tổng ôn Vai trò nước và quá trình hấp thụ nước ở rễ Sinh học 11

VAI TRÒ CỦA NƯỚC VÀ QUÁ TRÌNH HẤP THỤ NƯỚC Ở RỄ

I. Vai trò của nước và nhu cầu nước đối với thực vật.

1. Các dạng nước trong cây và vai trò của nó: 2 dạng

2. Nhu cầu nước đối với thực vật

Cây cần một lượng nước rất lớn trong suốt đời sống cuả nó.

II. Quá trình hấp thụ nước ở rễ.

1. Đặc điểm của bộ rễ liên quan đến quá trình hấp thụ nước

• Rễ phát triển mạnh về số lượng, kích thước và diện tích.
• Rễ có khả năng đâm sâu và lan rộng.
• Trên rễ có nhiều miền hút với hàng trăm lông hút.
• Cấu tạo tế bào lông hút:

+ Thành tế bào mỏng, không thấm cutin.

+ Chỉ có một không bào trung tâm lớn.

 + Áp suất thẩm thấu rất cao do hoạt động hô hấp của rễ mạnh.

Vì vậy các dạng nước tự do và nước liên kết không chặt có trong đất được lông hút hấp thụ dễ dàng nhờ sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu giữa tế bào lông hút và dung dịch đất.

2. Con đường hấp thụ nước ở rễ

• Con đường qua thành tế bào – gian bào : nhanh, không được chọn lọc.
• Con đường qua chất nguyên sinh – không bào : chậm hơn, được chọn lọc.

3. Cơ chế dòng nước một chiều từ đất vào rễ lên than

• Cơ chế thẩm thấu: nước đi từ nới có áp suất thẩm thấu thấp đến nơi có áp suất thẩm thấu cao (từ thế nước cao đến thế nước thấp).

• Nước bị đẩy từ rễ lên thân do một lực đẩy gọi là áp suất rễ.

Câu 1. Trình bày về các thể nước, dạng nước trong đất, trong cây và vai trò của nó?

Hướng dẫn giải

1. Các thể nước:

- Trong đất: Thể lỏng, thể rắn, thể hơi

- Trong cây: Thể lỏng, thể rắn, thể hơi

Đối với đất: Ba thể này đều có vai trò quan trọng trong cấu trúc của đất. Tuy nhiên thể lỏng có vai trò quan trọng nhất trong việc cung cấp nước cho cây trồng.

Đối với cây: Thể rắn sẽ phá vỡ tế bào, mô. Thể hơi trong các mạch thường cản trở sự vận chuyển nước. Chỉ có thể lỏng là giữ vai trò quan trọng bậc nhất trong cấu trúc và trong trao đổi chất của cây.

2. Các dạng nước:

- Trong đất: Nước mao dẫn trong các mao mạch của đât, nước ngầm trong khoảng trống của đât, nước ngậm bám xung quanh các keo đất, nước tẩm nằm trong các keo đất. Nói chung có thể chia nước trong đất thành hai dạng : nước tự do và nước liên kết ( liên kết chặt và không chặt). Dạng nước tự do đóng vai trò cung cấp nước cho cây, dạng nước liên kết đóng vai trò cấu trúc đât.

- Trong cây: Trong tế bào thực vật, nước tồn tại trong ba dạng là nước hydrat hoá, nước dự trữ và nước khe.

+ Nước hidrat hoá

Là một thành phần liên kết hoá học của chất nguyên sinh, nước hydrat hoá kết hợp với các ion, các chất hữu cơ hoà tan và các đại phân tử, choáng hết các kẽ hở giữa các siêu cấu trúc của chất nguyên sinh và thành tế bào. Nhờ tính lưỡng cực mà các phân tử nước tập hợp và tích luỹ ở các bề mặt tích điện dưới dạng chuỗi linh động.

Nước hydrat hoá chỉ chiếm từ 5-10% toàn bộ nước tế bào, nhưng lại rất cần cho sự sống của tế bào. Việc làm giảm không đáng kể hàm lượng nước hydrat hoá sẽ gây nên các biến đổi nghiêm trọng về cấu trúc chất nguyên sinh và từ đó dẫn đến sự chết của tế bào.

+ Nước dự trữ

Nước dự trữ có mặt trong các xoang tích nước và chủ yếu trong không bào. Đó là dạng nước dễ được dẫn truyền nhất.

+ Nước khe

Nước khe có mặt trong các khoảng gian bào giữa các tế bào và trong các yếu tố dẫn truyền của hệ mạch (xylem) và hệ ống rây (phloem).

Chức năng của nước khe như là môi trường dẫn truyền chất hoà tan theo khoảng cách ngắn (hệ apoplast) trong rễ và lá cây và dẫn truyền khoảng cách dài trong xylem và phloem.

Nhìn chung nước trong cây có thể tóm tắt ở hai dạng:

Nước tự do và nước liên kết (liên kết chặt và không chặt). Dạng nước liên kết đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc của tế bào, mô, cơ quan, cơ thể. Dạng nước tự do tham gia vào quá trình trao đổi chất của cây như: điều hoà nhiệt độ cơ thể, làm dung môi hoà tan nhiều chất, tham gia trực tiếp vào các phản ứng hoá học...

Câu 2. Hãy trình bày về nước liên kết và nước tự do ?

Hướng dẫn giải

- Nước liên kết là nước bị giữ bởi một lực nhất định do quá trình thuỷ hoá hoá học của các ion, các phân tử, các chất trùng hợp hoặc liên kết trong các thành phần cấu trúc. Dạng nước này chiếm khoảng 30% lượng nước trong thực vật. Tuỳ theo mức độ liên kết khác nhau mà dạng nước này mất dần tính chất vật lí, hoá học, sinh học của nước như: khả năng làm dung môi, bay hơi, tham gia vào các phản ứng hoá học. Tuy nhiên dạng nước liên kết có vai trò rất quan trọng trong quá trình chống chịu của cơ thể trước các điều kiện bất lợi của môi trường như khô hạn, nóng, lạnh,…

- Nước tự do là nước không tham gia vào vỏ thuỷ hoá xung quanh các ion, các phân tử, các chất trùng hợp, không tham gia vào các liên kết cấu trúc. Dạng nư¬ớc này có trong các gian bào, trong không bào, trong mạch dẫn và chiếm một lượng lớn trong cây (70%) . Dạng nước này vẫn giữ được tính chất vật lí, hoá học và sinh học của nước như làm dung môi, khả năng điều nhiệt khi bay hơi, tham gia vào các phản ứng hoá học, tạo độ nhớt của chất nguyên sinh. Nh¬ư vậy dạng nước tự do có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình trao đổi chất, chúng qui định cường độ của các quá trình sinh lí.

Câu 3. Nước được hấp thụ từ đất vào cây qua rễ theo hai con đường:

a) Đó là hai con đường nào?

b) Nêu những đặc điểm lợi và bất lợi của hai con đường đó?

c) Hệ rễ đã khắc phục đặc điểm bất lợi của hai con đường đó bằng cách nào?

Hướng dẫn giải

a) Đó là hai con đường :

- Con đường qua thành tế bào lông hút vào các khoảng trống gian bào, đến thành tế bào nội bì, gặp vòng đai Caspari, chuyển vào tế bào nội bì rồi vào mạch gỗ của rễ.

- Con đường tế bào: nước vào tế bào chất, qua không bào, sợi liên bào. Nói chung là nước đi qua các phần sống của tế bào, qua tế bào nội bì rồi vào mạch gỗ của rễ.

b) Nêu những đặc điểm lợi và bất lợi của hai con đường

- Con đường dọc thành tế bào và gian bào: hấp thụ nhanh và nhiều nước (lợi), nhưng lượng nước và các chất khoáng hoà tan không được kiểm tra (bất lợi).

- Con đường tế bào: lượng nước và các chất khoáng hoà tan được kiểm tra bằng tính thấm chọn lọc của tế bào sống (lợi), nhưng nước được hấp thụ chậm và ít (bất lợi)

c) Sự khắc phục của hệ rễ: Đặt vòng đai Caspari trên thành tế bào nội bì. Vòng đai Caspari được cấu tạo bằng chất không thấm nước và không cho các chất khoáng hoà tan trong nước đi qua. Vì vậy nước và các chất khoáng hoà tan phải đi vào trong tế bào nội bì, ở đây lượng nước đi vào được điều chỉnh và các chất khoáng hoà tan được kiểm tra.

{-- Để xem nội dung đề và đáp án từ câu 4-7 của tài liệu các em vui lòng xem ở phần xem online hoặc tải về --}