Sinh học

Động lực đẩy dòng mạch rây từ lá đến rễ và các cơ quan khác: Sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quan nguồn (nơi saccarozo được tạo thành) có áp suất thẩm thấu cao ( VD: lá) với cơ quan chứa (nơi saccarozo được sử dụng hoặc lưu trữ) có áp suất thẩm thấu thấp (VD: rễ, củ, quả,..)

Nếu một ống mạch gỗ bị tắc, dòng nhựa nguyên trong ống đó có thể tiếp tục đi lên được.

Giải thích: Quản bào cũng như mạch ống được xếp sát nhau theo cách lỗ của tế bào bên này sít khớp với lỗ của tế bào khác tạo lối đi cho dòng vận chuyển ngang . Do đó nếu một ống mạch gỗ bị tắc, dòng nhựa nguyên trong ống đó sẽ đi qua lỗ sang ống bên cạnh và tiếp tục được vận chuyển đi lên.

Mạch gỗ gồm các quản bào và mạch ống đều là những tế bào chết khi chúng thực hiện chức năng mạch dẫn. Chúng trở thành các ống rỗng, không có màng, không có các bào quan. Các đầu cuối và vách bên đục thủng lỗ. Vách được kitin hóa bền chắc chịu được áp lực của dòng nước hên trong. Chúng nối với nhau thành những ống dài từ rễ lên đến tận các tế bào nhu mô của lá, tạo thuận lợi cho dòng vận chuyển nhựa nguyên di chuyển bên trong. Các ống xếp sít nhau cùng loại (quản bào - quản bào, mạch ống - mạch ống) hay khác loại (quản bào - mạch ống) theo cách lỗ bên của một ống sít khớp với lỗ bên của ống bên cạnh, đảm bảo cho dòng vận chuyển bên trong được liên tục nếu một số ống nào đó bị hư hỏng hay bị tắc và cũng là con đường cho dòng vận chuyển ngang.

- Môi trường sau những đêm ẩm ướt có độ ẩm khá cao, hơi nước bị bão hòa.

- Nước được đi vào trong cây không thể thoát bằng dạng hơi qua lá ra ngoài, do đó dưới 1 trong 3 động lực dẩy dòng mạch gỗ là lực đẩy (áp suất rễ): Lực đẩy của rễ sẽ giúp nước vận chuyển qua mạch tới các đỉnh của lá hoặc thủy khổng của lá và ứ lại thành giọt. → Hiện tượng ứ giọt.

Đối với cây trên cạn, khi bị ngập úng rễ cây thiếu ôxi

=> phá hoại tiến trình hô hấp bình thường của rễ, tích lũy các chất độc hại đối với tế bào

=> làm cho lông hút chết và không hình thành được lông hút mới

=> cây không hấp thụ được nước

=> cân bằng nước trong cây bị phá hoại và chết

Rễ thực vật trên cạn sinh trưởng nhanh, đâm sâu lan tỏa hướng tới nguồn nước. Đặc biệt, rễ hình thành liên tục với số lượng khổng lồ các lông hút.
=> tạo nên bề mặt tiếp xúc lớn giữa rễ và đất, nguồn nước và muối khoáng.

=> Nhờ vậy, sự hấp thụ nước và các ion khoáng được thuận lợi.

Các tác nhân ngoại cảnh ảnh hưởng đến lông hút bao gồm: áp suất thẩm thấu của dung dịch đất, độ pH, độ thoáng của đất,…

Sự ảnh hưởng của môi trường đối với quá trình hấp thụ nước và các ion khoáng ở rễ cây:

Áp suất thẩm thấu của dung dịch đất: Nước di chuyển từ nơi có áp suất dung dịch thấp đến nơi có áp suất dung dịch cao, do đó nếu áp suất thẩm thấu của dung dịch đất cao thì tốc độ hấp thụ nước sẽ chậm, nếu áp suất thẩm thấu của dung dịch đất thấp thì tốc độ hấp thụ nước sẽ nhanh, tuy nhiên nếu ấp suất thẩm thấu của dung dịch đất mà cao hơn áp suất thẩm thấu của dịch tế bào thì lông hút sẽ không hấp thụ được nước. Ngược lại, chất tan được vận chuyển thụ động từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp.

Độ pH: Khi môi trường quá axit (pH << 7) hoặc quá bazo (pH >> 7) sẽ làm cho tế bào lông hút bị chết, làm suy giảm khả năng hấp thụ nước và ion khoáng của rễ. Do đó, môi trường trung tính (pH = 6 ~ 8) là môi trường cho rễ cây hấp thụ nước và ion khoáng thuận lợi nhất.

Độ thoáng của đất: Độ thoáng của đất chính là sự cung cấp O2 cho rễ cây hô hấp. Khi đất thoáng, rễ cây được cung cấp đủ O2 làm tăng cường hô hấp để tạo ra năng lượng ATP, sau đó sử dụng ATP để vận chuyển các chất tan vào không bào làm tăng nồng độ chất tan trong không bào dẫn tới tăng áp suất của tế bào lông hút, đồng thời cây sẽ tránh việc ngộ độc CO2. Ngược lại, khi đất bị ngập nước, hoạt động hô hấp của rễ cây giảm do thiếu O2. Từ đó, chúng ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ nước và ion khoáng của rễ cây

Đặc điểm hình thái của rễ thực vật trên cạn thích nghi với chức năng tìm kiếm nguồn nước, hấp thụ nước và ion khoáng:

- Rễ cây sống trên cạn có 2 loại chính: rễ cọc và rễ chùm. Cả hai loại rễ đều thích nghi với việc tìm kiếm nguồn nước, hấp thụ nước và ion khoáng.

+ Rễ cọc: có 1 rễ chính, xung quanh mọc các rễ bên.

+ Rễ chùm: sau giai đoạn rễ mầm, rễ chính tiêu biến, từ vị trí rễ chính mọc ra các rễ con.

- Hình thái của rễ thích nghi với chức năng:

+ Rễ có dạng hình trụ, đầu cùng có bao đầu rễ để bảo vệ: dễ dàng đâm sâu len lỏi vào các lớp đất để tìm nguồn nước.

+ Phần chóp rễ là đỉnh sinh trưởng: phân chia hình thành các tế bào mới=> rễ tăng trưởng về chiều sâu

+ Miền sinh trưởng dãn dài: tăng kích thước tế bào, kéo dài rễ, chuyên hóa chức năng cho các tế bào.

+ Miền lông hút: có các lông hút, giúp tăng diện tích tiếp xúc của rễ với môi trường, tăng khả năng hấp thụ nước và muối khoáng.

Rễ cây sinh trưởng nhanh về chiều sâu, phân nhanh chiếm chiều rộng, tăng nhanh số lượng lông hút, số lượng lông hút của mọt cây có thể đạt được 14 tỉ cái => tạo nên bề mặt tiếp xúc lớn giữa rễ và đất => nhờ vậy cây hấp thụ được nhiều nước và muối khoáng

- Cấu tạo tế bào lông hút thích nghi với chức năng hấp thụ nước:

+ Thành tế bào mỏng, không phủ lớp cutin, để nước thấm vào dễ dàng.

+ Chỉ có một không bào trung tâm lớn, tạo áp suất thẩm thấu.

+ Áp suất thẩm thấu rất cao, tạo lực hút nước.

Vai trò của nước đối với tế bào

- Là thành phần cấu tạo nên tế bào.

- Là dung môi hoà tan nhiều chất cần thiết cho các hoạt động sống của tế bào.

- Là môi trường của các phản ứng sinh hoá trong tế bào, giúp cho quá trình trao đổi chất trong tế bào diễn ra bình thường, đảm bảo độ nhớt của chất nguyên sinh.

Vì sao nói chuyển hóa vật chất và năng lượng là đặc trưng cơ bản của sự sống?

Trả lời:

Mọi hoạt động sống của cơ thể đều cần năng lượng, năng lượng được giải phóng từ quá trình chuyển hóa. Nếu không có chuyển hóa thì không có hoạt động sống.