Tiểu luận Sinh trưởng của thực vật - Hoàng Kim Cúc

ều tiết ở mức độ phõn tử ( thay đổi hoạt tớnh enzim ), gen ( thay đổi tốc độ sinh tổng hợp ), màng ( thay đổi tớnh thấm , điện tớch màng ) 
Sự dẫn truyền nhanh cỏc kớch thớch được thực hiện bằng điện sinh học : sự thay đổi điện thế màng 
Xảy ra cỏc cử động làm thay đổi tốc độ sinh trưởng ở những phần nhất định của cõy . Cỏc hormon sinh trưởng cú vai trũ quan trọng 
 A. Cỏc hỡnh thức hướng động 
 1 -Tớnh hướng sỏng – Phototropism 
 2 -Tớnh hướng đất – Geotropism 
 3 - Tớnh hướng tiếp xỳc – Thigmotropism 
 4 -Tớnh hướng hoỏ – Chemotropism 
 B. Vận động theo đồng hồ sinh học ( c ú sinh trưởng ) 
 C. Vận động theo sức trương nước ( khụng sinh trưởng ) 
 A. Cỏc hỡnh thức h ướng động  1. Tớnh hướng sỏng - Phototropism 
Phototropism : vận động sinh trưởng của TV đỏp ứng kớch thớch ỏnh sỏng đảm bảo lỏ cú thể nhận được ỏnh sỏng tối ưu cho quang hợp 
Tớnh hướng quang dương : cỏc chồi cõy mọc theo hướng cú ỏnh sỏng đảm bảo lỏ cú thể nhận được ỏnh sỏng tối ưu cho quang hợp . 
Tớnh hướng quang õm : một số rễ cõy mọc trỏnh hướng cú nguồn sỏng 
Thớ nghiệm của Darwin 
1- Hạt cõy nảy mầm trong tối 
2-Cỏc bao lỏ mầm được bao bằng vũng giấy và được chiếu ỏnh sỏng từ một phớa 
3-Chỉ cú những bao lỏ mầm cú chúp đỉnh ngọn hỏ mới cú phản ứng hướng sỏng 
 Đỉnh ngọn bao lỏ mầm là nơi tiếp nhận ỏnh sỏng 
 Thớ nghiệm của Boysen - zensen 
1- Cắt đỉnh bao lỏ mầm cài vào giữa một miếng gelatin 
 Hiện tượng uốn cong vẫn xảy ra như bỡnh thường 
2-Thay miếng gelatin bằng mica khụng cũn hiện tượng uốn cong 
3-Cài miếng mica về phớa đối diện ỏnh sang  khụng uốn cong 
 Cài miếng mica về phớa cú ỏnh sỏng  xảy ra uốn cong 
 Chất kớch thớch truyền qua ở phớa đỉnh bao lỏ mầm khụng được chiếu sỏng 
Thớ nghiệm của Paal : 
- Trong tối 
- Sử dụng cỏc đỉnh bao lỏ mầm trực tiếp làm cong đỉnh chồi 
Thớ nghiệm của Went : 
- Trong tối 
- Cắt đỉnh bao lỏ mầm và đặt lờn miếng thạch . Đặt miếng thạch lờn đỉnh bao lỏ mầm khỏc  thấy cú hiện tượng uốn cong 
Bằng việc sử dụng nguyờn tử đỏnh dấu người ta nhận thấy AIA phúng xạ phõn bố nhiều hơn ở phần khuất sỏng và phần dưới của bộ phận nằm ngang 
  Kết luận : 
 Phản ứng hướng sỏng diễn ra do sự phõn bố khụng đều của một chất kớch thớch - AIA ở hai phớa của đỉnh chồi . 
Cơ chế 
Đối với chồi cõy : auxin tập trung phớa khuất sỏng kớch thớch dón TB  cõy uốn cong về phớa cú ỏnh sỏng 
Đối với rễ : auxin tập trung quỏ nhiều phớa dưới của rễ (do trọng lực và ỏnh sỏng )  ức chế dón TB là cõy uốn cong về phớa khụng cú ỏnh sỏng 
So sỏnh tốc độ tăng trưởng giữa phần khuất sỏng và được chiếu sỏng của thõn 
Nguyờn nhõn gõy ra sự phõn bố auxin 
Khi bị kớch thớch sự vận chuyển phõn cực của phõn tử auxin bị ức chế 
Tồn tại điện thế giữa phần được chiếu sỏng và khuất sỏng của đỉnh chồi 
Tỏc động của phototrophin 
Nguyờn nhõn gõy ra sự phõn bố auxin 
 Về nguyờn tắc điện sinh học phớa khuất sỏng tớch điện dương cũn phớa chiếu sỏng tớch điện õm 
 Phõn tử auxin trong tế bào là ion mang điện õm  phõn bố về phớa tớch điện dương 
+ 
- 
Nguyờn nhõn gõy ra sự phõn bố auxin 
Phototropin là photoreceptor - 1 protein kinase tự photphorin hoỏ dưới tỏc dụng của ỏnh sỏng xanh 
Theo giả thuyết hiện nay, gradient của sự photphorin hoỏ phototropin là nguyờn nhõn làm vận chuyển auxin về phớa khuất sỏng 
Cú thể do tỏc động của phototropin lờn cỏc protein vận chuyển proton ra ngoài màng TB  tạo gradient về pH và điện hoỏ . 
Ánh sỏng trắng trong tự nhiờn bao gồm nhiều loại súng cú độ dài khỏc nhau 
Tớnh hướng sỏng của thực vật là kết quả sự tỏc động của cỏc loại ỏnh sỏng 
Ánh sỏng xanh và đỏ là hai loại ỏnh sỏng quan trọng đối với TV 
Tỏc động ỏnh sỏng đỏ 
 Phytorhrome là photoreceptor tồn tại ở hai dạng : 
+ Pr: Dạng hấp thụ ỏnh sỏng đỏ (red) 660nm  Pfr 
+ Pfr : Dạng hấp thụ ỏnh sỏng cực đỏ (far - red)  Pr 
- 
Phy được tổng hợp trong tối ở dạng Pr ( phy khụng hoạt động ) dưới tỏc động của ỏnh sỏng đỏ chuyển thành Pfr là dạng phy hoạt dộng sinh lớ của TV  đỏp ứng tỏc động của ỏnh sỏng 
Ảnh hưởng của ỏnh sỏng đỏ lờn sự nảy mầm của hạt rau diếp 
Nguyờn nhõn : giả thuyết là phototropin tỏc động lờn tổng hợp gibeberin 
Ảnh hưởng của ỏnh sỏng đỏ lờn tốc độ tăng chiều cao thõn : 
+ Cõy ưa sỏng : khi phỏt triển dưới búng ( của cõy khỏc ), cường độ ỏnh sỏng cực đỏ tăng  giảm Pfr  kớch thớch tăng chiều cao thõn 
+ Cõy chịu búng khụng thấy tỏc động này 
Tỏc động của ỏnh sỏng xanh 
λ = 400 ữ 500 nm 
 Những tỏc động của ỏnh sỏng xanh được thể hiện bằng cỏc quỏ trỡnh điện sinh học , trao đổi chất và hoạt hoỏ một số gen một số loại enzym  thực vật thay đổi ST-PT đỏp ứng với mụi trường 
 Cỏc nhõn tố hấp thụ AS xanh : cryptotropin , phototropin , zeaxanhtin 
Gradient ỏnh sỏng do sỏnh sỏng một chiều sẽ cú sự chiếu sỏng khỏc nhau giữa vựng được chiếu sỏng và khuất sỏng 
 Mối liờn quan giữa tốc độ ST và sự biến thiờn điện cực màng TB 
AS gõy hiện tượng khử cực màng làm giảm tốc độ sinh trưởng 
Do sự hoạt hoỏ một số kờnh ion trờn màng TB 
2.Tớnh hướng đất - Geotropin 
 Do tỏc động của trọng lực - lực hỳt trỏi đất 
Tớnh hướng đất dương 
 Rễ chớnh của cõy mọc theo chiều hướng đứng vào lũng đất 
Tớnh hướng đất õm 
 Thõn cõy mọc theo chiều 
 ngược lại với rễ 
Tớnh phõn cực của cơ quan : 
 Đầu dưới hỡnh thành rễ - hướng đất dương 
 Đầu trờn hỡnh thành chồi - Hướng đất õm 
+ 
- 
Rễ đối chứng mọc thẳng với chúp rễ 
bỏ chúp rễ 
Mặt rễ cũn chúp đỉnh bị kỡm hóm 
Rễ nằm ngang với chúp đỉnh cong xuống dưới 
Bỏ phần chúp đỉnh , rễ khụng cong xuống phớa dưới 
Thớ nghiệm về tớnh hướng đất của rễ và vai trũ của chúp rễ 
Với chồi cõy - tớnh hướng đất được giải thớch dưới vai trũ của auxin 
Cơ chế 
Thớ nghiệm của Cholodny - Went : 
A- Gắn hai mẩu thạch với đỉnh chồi nằm ngang 
B- Đặt hai mẩu thạch vào phần chồi cũn lại 
 + Mẩu thạch phớa dưới làm cong chồi nhiều hơn mẩu thạch phớa trờn 
 +Do auxin được vận chuyển xuống phần dưới nhờ ỏnh sỏng và trọng lực 
Cơ chế 
Đối với rễ : mặt trờn sinh trưởng mạnh hơn với mặt dưới  uốn cong xuống dưới 
 Cú nhiều quan điểm giải thớch trỏi ngược nhau : 
Vai trũ của AIA 
Giả thuyết : auxin tập trung mặt dưới với nồng độ cao  kỡm hóm mặt dưới sinh trưởng ( trong rễ auxin hàm lượng cao cú tỏc dụng kỡm hóm ) 
2. Vai trũ của ABA 
 ABA tập trung mặt dưới rễ  kỡm hóm TB mặt dưới  sinh trưởng chậm hơn măt trờn làm rễ uốn cong xuống dưới 
 Tuy nhiờn hiện nay, người ta cho rằng vai trũ chủ yếu của AIA. Trong đú cú sự tham gia của chất truyền tin : Ca 2+ và pH 
3. Vai trũ của hạt tạo bột 
Hạt tạo bột cú mật độ hạt tinh bột lớn hơn so với TBC nờn nú lắng xuống sỏt với đỏy của màng TB. Sự cú mặt của hạt tạo bột sẽ khởi động cho quỏ trỡnh dẫn truyền AIA 
 TB chứa lạp tạo bột gọi là TB thăng bằng 
T ế bào vựng giữa chúp rễ cảm nhận được kớch thớch của trọng lực nhờ vai trũ của hạt bột lạp 
3.Tớnh hướng tiếp xỳc - Thigmotropism 
 Tớnh hướng tiếp xỳc là những chuyển động , sinh trưởng của thực vật đỏp ứng kớch thớch tiếp xỳc 
Tua cuốn leo bỏm để cõy sinh trưởng 
Lỏ của cõy bắt mồi 
3.Tớnh hướng tiếp xỳc - Thigmotropism 
Cơ chế : 
Do vai trũ của auxin ở hai mặt tiếp xỳc và khụng tiếp xỳc 
Do vai trũ của cỏc sợi liờn bào “hairs” của cỏc TB biểu bỡ 
 Khi bị kớch thớch bằng tiếp xỳc làm xuất hiện điện thế hoạt động  làm thay đổi tớnh thấm của màng tế bào đối với cỏc ion và làm thay đổi hỡnh dạng của màng TB  mặt tiếp xỳc với kớch thớch sinh trưởng chậm hơn mặt cũn lại  hiện tượng cong và uốn của cỏc cơ quan 
4.Tớnh hướng hoỏ - Chemotropism 
 Hướng húa được phỏt hiện ở rễ , ống phấn , lụng tuyến của cõy gọng vú ăn cụn trựng ( Drosera rotundifolia ) và những cõy khỏc . Cỏc tế bào ở cơ quan của cõy tiếp nhận gradient cỏc húa chất . Cỏc húa chất cú thể là axit , kiềm , cỏc muối khoỏng , cỏc chất hữu cơ , hoocmon , cỏc chất dẫn dụ và cỏc hợp chất khỏc . 
 Hướng nước là một trường hợp cụ thể của hướng húa 
 Hướng húa xỏc định sự sinh trưởng của rễ cõy hướng tới nguồn nước và phõn bún 
B . Vận động theo đồng hồ sinh học 
Sự cảm ứng của cõy nhằm phản ứng lại sự thay đổi cú tớnh chu kỡ của cỏc điều kiện ngoại cảnh tỏc động đồng đều tới mọi bộ phận của cõy 
Do cảm ứng quang nhiệt 
Nhịp điệu vận động nội sinh chịu tỏc động của cỏc tỏc nhõn bờn ngoài 
B. Vận động theo đồng hồ sinh học 
 Điển hỡnh là sự vận động ở lỏ cõy thuộc họ phaseolus , mimosa, albizzia hoặc samanea theo chu kỡ ngày đờm , gọi là thực vật cảm đờm . 
 Lỏ bắt đầu mở trước khi bắt đầu chiếu sỏng của ngày và đúng lại trước khi tối 
Hoạt động theo chu kỡ ngày đờm của lỏ 
Cơ chế 
 So s ỏnh với cơ chế hướng động 
Giống : đều do tốc độ sinh trưởng khụng đều tại 2 phớa đối diện của cơ quan gõy ra . 
Khỏc : chỉ xuất hiện ở cơ quan cú cấu tạo kiểu lưng bụng ( hỡnh dẹp ) như cỏnh hoa , lỏ , cụm hoa . 
Trong những năm gần đõy người ta cho rằng NĐSH được điều chỉnh bằng phytocrom và là phản ứng quang chu kỡ trong cõy 
Do sự thay đổi sức trương nước của cỏc TB vận động 2 bờn “ thể gối ” và sự biến đổi sức trương do ion K+ và Cl - 
Cơ chế 
Ban ngày P660->P730 cũn ban đờm P730->P660. sự thay đổi dạng P làm thay đổi tớnh thấm của màng và đặc tớnh vận chuyển K+ và Cl - qua màng 
Trong tối , sự vận động của ion K+ và kốm theo nước ra khỏi TB phớa trờn “ thể gối “ để xưống TB phớa dưới đối diện gõy nờn sự khộp của lỏ chột . Ban ngày thỡ ngược lại . 
 C. V ận động theo sức trương nước   
 Cỏc cử động cảm ứng khụng cú liờn quan đến sự phõn bào mà do sự biến đổi sức trương ( biến động hàm lượng nước ) trong cỏc TB chuyờn húa và cỏc miền chuyờn húa của cỏc cơ quan 
 G ồm : 
 + Vận động sức trương nhanh 
 + Vận động sức trương chậm 
Vận động sức trương nhanh 
VD: cõy trinh nữ , cuống lỏ cụp xuống khi va chạm , cuống thứ cấp xếp lại từng cặp ở phớa trờn , nghiờng về phớa trước 
Nguyờn nhõn vỡ sức trương nứoc ở nửa dưới của chỗ phỡnh bị giảm do nước di chuyển vào những mụ lõn cận 
Vận động sức trương chậm 
VD: sự vận động của khớ khổng . 
Nguyờn nhõn trực tiếp của sự vận động của cỏc khớ khổng là do sự biến đổi hàm lượng nứớc trong bộ mỏy khớ khổng 
Thank you !!!