Chương 36: Thu nhận và vận chuyển các chất ở cây có mạch

 stress khô hạn ở mức độ nhẹ nhờ đóng nhanh lỗ khí, nhưng nước vẫn bị mất do bay hơi vẫn diễn ra thông qua tầng sáp cuticle. Khô hạn kéo dài => lá bị héo nghiêm trọng (có thể không phục hồi được). - Các nhân tố từ môi trường như nắng, ấm áp, kho và có gió cũng làm tăng quá trình bay hơi nước.e) Các thích nghi có tác dụng làm giảm sự thoát hơi nước - Thực vật chịu hạn (xerophytes) do có chu trình sống ngắn trong các mùa mưa ngắn ngủi trong sa mạc. Hoặc chúng có tính thích nghi sinh lý, hình thái đặc biệt để thích nghi như lá tiêu biến thành gai (xương rồng), thân có phần nạc để dự trữ nước, quá trình CAM... - Quá trình chuyển hóa acid cây mọng nước - CAM (crassulacean acid metabolism), do lá của thực vật CAM hấp thụ CO2 ban đêm, nên lỗ khí có thể đóng lại vào ban ngày khi các stress bay hơi nước lớn hơn.VẬN CHUYỂN ĐƯỜNG TỪ LÁ (NƠI NGUỒN) ĐẾN NƠI SỬ DỤNG, DỰ TRỮ36.5 Dòng vận chuyển nước và chất khoáng từ đất đến rễ đến lá chủ yếu là theo một chiều ngược với chiều cần vận chuyển đường từ lá trưởng thành đến các bộ phận thấp hơn của cây như các chóp rễ cần lượng lớn đường cho năng lượng và sinh trưởng. Phloem có chức năng vận chuyển các sản phẩm của quang hợp, một quá trình được gọi là sự chuyển vị.Khái niệma) Sự vận chuyển từ nơi sản xuất đến nơi chứa - Các tế bào chuyên hóa làm ống dẫn cho sự chuyển vị là các yếu tố ông rây, chúng xếp nối lại với nhau tạo nên các ống rây dài. Giữa các tế bào ống rây là các đĩa (tấm) rây, các cấu trúc cho phép dòng dịch bào chuyển dọc theo ống rây - Dịch Phloem, dung dịch lỏng di chuyển trong các ống rây khác nhiều với dịch xylem. - Chất tan chủ yếu trong dịch Phloem là đường, sucrose. Nồng độ sucrose có thể cao đến 30% theo trọng lượng khiến cho dịch này có độ đặc xiro. - Dịch Phloem cũng có thể chứa các amino acid, hormone và các chất khoáng. - Dịch Phloem chuyển từ các vị trí sản xuất đường (nơi nguồn) đến nơi sử dụng hoặc dự trữ (nơi chứa) đường. - Nguồn đường là cơ quan của cây trực tiếp sản sinh ra đường nhờ quang hợp hoặc nơi tạo ra đường nhờ sự phân giải tinh bột. - Vị trí sử dụng hoặc dự trữ đường - nơi chứa là các cơ quan tiêu thụ thực hoặc kho chứa đường.VD: Các loại rễ, chồi, thân và quả đang sinh trưởng. - Các nơi chứa thường nhận đường từ các nơi nguồn gần nhất. Chiều hướng của vận chuyển phụ thuộc vào các vị trí của nơi nguồn và nơi chứa đường được kết nối bằng ống rây. Đường(thịt lá)Ống râyNơi chứaVô bào, hợp bàoCầu sinh chất - Trong một số thực vật, thành của tế bào kèm có nhiều nếp lõm vào làm tăng cường sự vận chuyển chất tan giữa con đường vô bào và con đường hợp bào . - Đường được vận chuyển chủ động vào Phloem do sucrose tập trung nhiều hơn trong yếu tố ông rây và tế bào kèm so với tế bào trong thịt lá. Sự bơm proton và đồng vận chuyển cho phép sucrose vận chuyển từ tế bào thịt lá đến yếu tố ống rây. - Nồng độ của đường tự do trong nơi chứa luôn luôn thấp hơn trong ống rây do trong quá trình sinh trưởng và chuyển hóa của tế bào đường được sử dụng để chuyển hóa ở nơi chứa hay bị biến đổi thành các Polymer không hòa tan. => Kết quả của gradian nồng độ đường là phân tử đường khuếch tán từ phloem đến các mô nơi chứa và nước cuốn theo nhờ áp suất thẩm thấu c) Vận chuyển dòng khối nhờ áp suất dương: cơ chế vận chuyển ở thực vật hạt kín - Dịch Phloem di chuyển từ nơi nguồn đến nơi chứa với vận tốc cao đến 1m/giờ. - Dịch Phloem di chuyển qua ống rây bằng vận chuyển dòng khối nhờ áp suất dương gọi là dòng áp suất. Áp suất tăng ở đầu cuối phía nguồn và giảm ở đầu nơi chứa làm cho nước di chuyển từ nguồn đến nơi chứa cùng với đường. - Các nơi chứa là khác nhau tùy theo nhu cầu năng lượng và khả năng cung cấp đường. Đôi khi có nhiều nơi chứa hơn nơi nguồn. Trong các trường hợp đó, cây có thể cho thui một số hoa, hạt hoặc quả - hiện tượng tự tỉa.VẬN CHUYỂN THEO CON ĐƯỜNG HỢP BÀO RẤT NĂNG ĐỘNG36.6a) Cầu sinh chất: Cấu trúc không ngừng biến đổi. - Cầu sinh chất là cấu trúc rất biến động, có thể biến đổi về tính thấm và số lượng. - Có thể mở hoặc đóng một cách nhanh chóng khi phản ứng với các biến đổi trong áp suất trương, mức calcium tế bào chất hoặc PH tế bào chất. - Một số cầu sinh chất được hình thành trong quá trình phân chia tế bào chất, nhưng chúng có thể hình thành vào những giai đoạn sau. Tuy nhiên, - Cầu sinh chất thường bị mất chức năng trong quá trình phân hóa tế bào. - Kích cỡ xấp xỉ 2,5nm hay khoảng 10nm. Tại sao lại có sự khác biệt như vậy? Do Virus thực vật tạo ra các protein vận chuyển virus làm cho cầu sinh chất dãn nỡ ra cho phép ARN của virus đi qua các tế bào. Kích cỡ xấp xỉ 2,5nm hay khoảng 10nm. Tại sao lại có sự khác biệt như vậy? - Do Virus thực vật tạo ra các protein vận chuyển virus làm cho cầu sinh chất dãn nỡ ra cho phép ARN của virus đi qua các tế bào. - Tế bào thực vật điều chỉnh cầu sinh chất như là một phần của mạng lưới thông tin năng động. Virus làm suy yếu mạng lưới này nhờ bắt chước các điều chỉnh cầu sinh chất của tế bào. - Các miền hợp bào là mức độ liên thông của tế bào chất giữa các tế bào với nhau có thể phát triển rất mạnh chỉ ở một số tế bào và mô nhất định. Các phân tử thông tin như Protein và RNA điều hòa sự phát triển giữa các tế bào bên trong mỗi miền hợp bào. Nếu sự thông tin qua đường hợp bào bị biến đổi do sự đột biến => sự phát triển có thể bị tác động một cách toàn diện b) Sự truyền tín hiệu điện trong Phloem - Là nét đặc trưng năng động khác của con đường hợp bào. - Có sự vận động nhanh của lá như cây xấu hổ (Mimosa pudica) và cây bắt ruồi Venus (Dionaea muscipula). - Một số tác nhân kích thích trong một bộ phận của cây có thể gây ra tín hiệu điện trong phloem ảnh hưởng đến các bộ phận khác như Gây ra biến đổi trong phiên mã gene, hô hấp, quang hợp, sự dỡ tải phloem hoặc mức hoemone. - Phloem có thể đáp ứng một chức năng như dây thần kinh, cho phép thông tin điện nhanh chóng giữa các cơ quan cách xa nhau.Câu hỏi: nhóm 1 1 . Tại sao cây cọ có thân dài nhưng không phân nhánh, trong khi đó thì cây thân cỏ lại có thân ngắn nhưng lại nhiều nhánh? 2 . Khi thời tiết khô hạn thì năng suất cây trồng sẽ bị giảm đi, tại sao?(Sái Ngọc Linh)Trả lời: 1. vì liên quan trực tiếp tới sự hấp thụ ánh sáng. Các cây cọ có thân dài cao hơn các cây thân cỏ nên dễ dàng hấp thụ ánh sáng cho các quá trình quang hợp và hô hấp của cây nên không cần phân nhánh nhiều. Còn cây thân cỏ lại có thân ngắn nhưng lại nhiều nhánh để tăng diện tích tiếp xúc, để có khả năng hấp thụ nhiều ánh sáng hơn cho các quá trình quang hợp và hô hấp.2. Khi thời tiết khô hạn thì sẽ hạn chế sự hấp thụ CO2 nên hạn chế sự quang hợp, do độ trương là cần thiết cho sự kéo dài của tế bào nên sự sinh trưởng là dừng lại nên làm năng suất cây trồng sẽ bị giảm đi.Câu hỏi: nhóm 2 1. Tại sao sự sắp xếp lá trên thân có ý nghĩa lớn trong hô hấp thu ánh sáng? 2. Nêu ý nghĩa của quần hợp rễ nấm.(Đặng Hoài Hân)Trả lời: 1. Vì nó vừa tạo nên sự phơi sáng cho lá để cho lá có thể quang hợp và hô hấp, đồng thời nó cũng tạo nên một sự che chắn cho các lá, tránh làm tổn thương lá.2. ý nghĩa của quần hợp rễ nấm: Kích thích sự sinh trưởng của cây, do tăng diện tích hấp thụ nước và các chất khoáng.Câu hỏi: (TN/ Campbell 781) 3. Một loại rệp sống bằng dịch xylem của cây dùng các cơ khỏe để bơm dịch xylem từ ngòi chích đã được cắt rời của rệp này được không?(Lương Thị Yến Linh)Trả lời: 1. do xylem chịu tác động của áp suất âm (Sức căng), một ngòi chích nhỏ cắt rời được xuyên vào quản bào, hoặc yếu tố mạch có thể dẫn không khí vào tế bào. dịch xylem sẽ không ứa giọt trừ khi có áp suất âm.Câu hỏi: (TN/ Campbell 782) 4. Giả sử người ta đã tìm thấy đột biến gây nên sựu tự sản xuất quá mức một enzyme phân hủy phân tử huỳnh quang của mẫu dò lớn vào giữa quá trình phát triển phôi. Bạn có thể giải thích các kết quả đó một cách khác được không?(Lương Thị Yến Linh)Trả lời: 4. Sự phát hiện này (mặc dù được cho là khó xảy ra) sẽ xóa đi sự nghi ngờ về cách giải thích của thí nghiệm. nếu phân tử huỳnh quang nhỏ bị tách ra khỏi phân tử dò (Probe) lớn thì phân tử nhỏ này có thể đi qua cầu sinh chất mà không làm chúng dãn ra.Câu hỏi: 4. Đai Caspary làm thế nào buộc nước vào chất khoáng phải đi qua màng sinh chất của tế bào nội bì?Trả lời: 4. do cấu tạo Đai Caspary - là lớp rào cản nằm bao quanh trụ giữa và gồm thành tế bào tỏa tia của mỗi tế bào nội bì, - là một vành đai do Subern tạo thành - gồm chất sáp không cho nước và các khoáng đi qua.Câu hỏi: nhóm 31.Tại sao sự ứa giọt chỉ xảy ra ở cây thân thảo?2. Giải thích tại sao buổi trưa nắng gắt cường độ ánh sáng mạnh nhưng cường độ quang hợp lại giảm?3.Muốn xác định cường độ thoát hơi nước lớn hay bé , người ta dùng chỉ số nào? Nêu ý nghĩa của việc dùng chỉ số đó ?Trả lời: 1. sự ứa giọt chỉ xảy ra ở cây thân thảo do: chúng có chiều cao thấp, nằm sát mặt đất, mà không khí ở sát mặt đát lại dễ bị bão hòa nên hiện tượng ứ giọt dễ xảy ra, mặt khác thì áp suất rễ cũng không đủ khả năng đê đầy nước từ rễ lên lá.Câu hỏi: nhóm 51.Kênh aquaporin có vai trò gì đối với việc điều chỉnh các điều kiện thẩm thấu ở thực vật?Trả lời: 1. sự khuếch tán nước xuôi theo gradient thế nước được tăng cường nhiều. vì tốc độ vận chuyển nước qua protenin aquaprion được điều chỉnh bị kích hoạt do tăng ion calcium tế bào chất hoặc làm giảm pH tế bào chất.Câu hỏi: 3. Tại sao khi cho một số chất ức chế quang hợp tan trong nước nhưng quang hợp không bị giảm? Trả lời: 3. Nội bì điều chỉnh sự đi qua của các chất tan trong nước nhờ quy định tất cả các phân tử đó đi qua màng có tính thấm chọn lọc. chắc là chất ức chế không bao giờ đến được các tế bào quang hợp của cây.Câu hỏi: 4. Đối với những cây chưa có phân hoá hệ mạch, việc vận chuyển nước và chất được thực hiện ra sao?Trả lời: 4. Đối với những cây chưa có phân hoá hệ mạch, thì nó sẽ sinh ra các chồi quang hợp ngay trên chỗ nước ngọt nông chúng sinh sống. các chồi không lá này có tầng sáp cutin và một số lỗ khí cho phép chúng tránh được sự mất nước quá mức trong khi vẫn cho phép trao đổi khí để quang hợp. nó sẽ hấp thụ nước, chất khoáng và CO2 trực tiếp từ nước, sự vận chuyển rất đơn giản vì từng tế bào sẽ tiếp cận trực tiếp với nguồn các chất.