a. Hình thái của hệ rễ
Cấu tạo rễ và miền lông hút của rễ cây
b. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ
- Rễ đâm sâu, lan rộng và sinh trưởng liên tục hình thành nên số lượng khổng lồ các lông hút làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với đất giúp cây hấp thụ được nhiều nước và muối khoáng.
- Tế bào lông hút có thành tế bào mỏng, không thấm cutin, có áp suất thẩm thấu lớn
a. Hấp thụ nước và các ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút
- Hấp thụ nước
+ Sự xâm nhập của nước từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế thụ động [cơ chế thẩm thấu]: nước di chuyển từ môi trường nhược trương [ít ion khoáng, nhiều nước] sang môi trường ưu trương [nhiều ion khoáng, ít nước]
+ Dịch của tế bào rễ là ưu trương so với dung dịch đất là do 2 nguyên nhân:
- Quá trình thoát hơi nước ở lá đóng vai trò như cái bơm hút
- Nồng độ các chất tan cao do được sinh ra trong quá trình chuyển hoá vật chất
- Hấp thụ ion khoáng
+ Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào rễ cây theo 2 cơ chế:
- Cơ chế thụ động: một số ion khoáng đi từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế thụ động [đi từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp]
- Cơ chế chủ động: một số ion khoáng mà cây có nhu cầu cao [ion kali] di chuyển ngược chiều gradien nồng độ, xâm nhập vào rễ theo cơ chế chủ động, đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng
b. Dòng nước và ion khoáng đi từ đất vào mạch gỗ của rễ
Theo 2 con đường: gian bào và tế bào chất.
- Con đường gian bào: [đường màu đỏ]
- Đường đi: Nước và các ion khoáng đi theo không gian giữa các bó sợi xenllulozo trong thành tế bào Và đi đến nội bì, gặp đai Caspari chặn lại nên phải chuyển sang con đường tế bào chất để vào mạch gỗ của rễ.
- Đặc điểm: Nhanh, không được chọn lọc.
- Con đường tế bào chất: [đường màu xanh]
- Đường đi: Nước và các ion khoáng đi qua hệ thống không bào từ tế bào này sang tế bào khác qua các sợi liên bào nối các không bào, qua tế bào nội bì rồi vào mạch gỗ của rễ.
- Đặc điểm: Chậm, được chọn lọc.
3. Ảnh hưởng của môi trường đối với quá trình hấp thụ nước và các ion khoáng ở rễ
Các yếu tố ngoại cảnh như: áp suất thẩm thấu của dung dịch đất, độ pH, độ thoáng của đất… ảnh hưởng đến sự hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ.
- Oxi: Nồng độ oxi trong đất giảm → sự sinh trưởng của rễ giảm, đồng thời làm tiêu biến các tế bào lông hút → sự hút nước giảm.
- Thiếu oxi → quá trình hô hấp yếm khí tăng sinh ra chất độc với cây.
- Độ axit: pH ảnh hưởng đến nồng độ các chất trong dung dịch đất → ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của cây.
B. TRẢ LỜI CÂU HỎI SGK
Câu 1 trang 9 SGK Sinh học 11: Rễ thực vật trên cạn có đặc điểm hình thái gì thích nghi với chức năng tìm nguồn nước, hấp thụ nước và ion khoáng?
Lời giải
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
+ 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
Câu 2 trang 9 SGK Sinh học 11: Hãy phân biệt cơ chế hấp thụ ion khoáng ở rễ cây?
Lời giải:
| Chất vận chuyển | Cơ chế | Nguyên lí | Đối tượng | |
| Hấp thụ nước | Nước | Thụ động: từ nơi có thế nước cao [đất] đến nơi có thế nước thấp [tế bào lông hút, biểu bì non của rễ] | Theo nguyên lí khuếch tán | Nước |
| Hấp thụ muối khoáng | Muối khoáng | + Thụ động: từ nói có nồng độ icon cao [đất] đến nơi có nồng độ ion thấp [lông hút] | Theo nguyên lí khuếch tán | Chất khoáng bất kỳ |
| + Chủ động: từ nơi có nồng độ ion thấp [đất] đến nơi có nồng độ ion cao [lông hút], cần năng lượng ATP | Ngược lại nguyên lí khuếch tán | Chất khoáng cần thiết cho cây: K+, Na+,... |
Câu 3 trang 9 SGK Sinh học 11: Giải thích vì sao cây trên cạn bị ngập úng lâu sẽ chết?
Lời giải
Khi đất bị ngập nước, ôxi trong không khí không thể khuếch tán vào đất, rễ cây không thể lấy oxi để hô hấp. Nếu như quá trình ngập úng kéo dài, sẽ gây ra hiện tượng hô hấp kị khí sinh ra các chất độc hại đối với tế bào lông hút, các lông hút trên rễ sẽ bị chết, rễ bị thối hỏng, không còn lấy được nước và các chất dinh dưỡng cho cây, làm cho cây bị chết.
So sánh 2 con đường vận chuyển nước và ion khoáng trong thân cây
Dòng nước và ion khoáng đi từ đất vào mạch gỗ của rễ theo mấy con đường . So sánh những con đường đó .
Bởi vì : Chặn cuối con đường gian bào không được chọn lọc giúp điều chỉnh, chọn lọc các chất vào tế bào, cây. Có thể coi đây là một vòng đai ngăn cản sự di chuyển của nước và muối theo chiều ngang trong thân cây.
=> chọn lọc các chất cần thiết ngăn cản chất độc nói cách khác nó là cơ "quan kiểm dịch" các chất thấm vào mạch dẫn
Sự xâm nhập của nước vào tế bào lông hút theo cơ chế
Quá trình hấp thụ các ion khoáng ở rễ theo các hình thức cơ bàn nào?
Ý nào dưới đây không đúng với sự hấp thụ thụ động các ion khoáng ở rễ?
Vòng đai Caspari có vai trò:
Sự hút khoáng thụ động của tế bào phụ thuộc chủ yếu vào:
Sự xâm nhập chất khoáng chủ động phụ thuộc chủ yếu vào
Vì sao sau khi bón phân, cây sẽ khó hấp thụ nước?
Bón phân quá liều lượng, cây bị héo và chết là do:
Cây trên cạn bị ngập úng lâu sẽ chết vì:
Biện pháp nào quan trọng giúp cho bộ rễ cây phát triển?
Đối với thực vật ở cạn nước được hấp thụ qua bộ phận nào sau đây?
Khi nói về sự hút nước và ion khoáng ở cây, phát biểu sau đây không đúng?
Đáp án chi tiết, dễ hiểu của Top lời giải cho câu hỏi: “Con đường gian bào là gì?” cùng với những kiến thức mở rộng hay nhất là tài liệu dành cho các bạn học sinh tham khảo để học tập tốt hơn
Câu hỏi: Con đường gian bào là gì?
Trả lời:
Con đường gian bào là con đường mà dòng nước và ion khoáng đi từ đất vào mạch gỗ của rễ. Theo đó, nước và ion khoáng đi từ đất vào mạch gỗ của rễ đi theo không gian giữa các tế bào và các bó sợi xenlulôzơ bên trong thành tề bào. Con đường này đi đến nội bì đai Caspari [đai này điều chỉnh dòng vận chuyển vào trung trụ].
Kiến thức tham khảo về sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ
1. Rễ là cơ quan hấp thụ nước và muối khoáng
a. Hình thái của hệ rễ
- Tùy từng loại môi trường, rễ cây có những hình thái khác nhau để thích nghi với chức năng hấp thụ nước và muối khoáng.
b. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ
- Rễ cây phát triển đâm sâu, lan tỏa hướng đến nguồn nước trong đất.
- Rễ sinh trưởng liên tục hình thành nên số lượng khổng lồ các lông hút, làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất giúp rễ cây hấp thụ ion khoáng và nước đạt hiệu quả cao nhất.
- Rễ cây trên cạn hấp thụ nước và ion khoáng chủ yếu qua miền lông hút.
- Lông hút rất dễ gãy và tiêu biến ở môi trường quá ưu trương, quá axit hay thiếu oxi.
2.Cơ chế hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây
a. Hấp thụ nước và ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút
* Hấp thụ nước
- Sự xâm nhập của nước từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế thụ động [cơ chế thẩm thấu]: nước di chuyển từ môi trường nhược trương [ít ion khoáng, nhiều nước] sang môi trường ưu trương [nhiều ion khoáng, ít nước].
- Dịch của tế bào rễ là ưu trương so với dung dịch đất là do 2 nguyên nhân:
+ Quá trình thoát hơi nước ở lá đóng vai trò như cái bơm hút.
+ Nồng độ các chất tan cao do được sinh ra trong quá trình chuyển hóa vật chất.
* Hấp thụ ion khoáng
- Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào rễ cây theo 2 cơ chế:
+ Cơ chế thụ động: một số ion khoáng đi từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế thụ động [đi từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp].
+ Cơ chế chủ động: một số ion khoáng mà cây có nhu cầu cao [ion kali] di chuyển ngược chiều gradien nồng độ, xâm nhập vào rễ theo cơ chế chủ động, đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng.
b.Dòng nước và ion khoáng đi từ đất vào mạch gỗ của rễ
- Nước và ionkhoáng vận chuyển vào mạch gỗ của rễ theo 2 con đường:
+ Con đường gian bào
+ Con đường tế bào chất
Con đường gian bào [đường màu đỏ] |
Con đường tế bào chất [đường màu xanh] |
|
Đường đi |
- Nước và các ion khoáng đi theo không gian giữa các bó sợi xenllulozo trong thành TB →đi đến nội bì, gặp đai Caspari chặn lại nên phải chuyển sang con đường tế bào chất để vào mạch gỗ của rễ. | - Nước và các ion khoáng đi qua hệ thống không bào từ TB này sang TB khác qua các sợi liên bào nối các không bào, qua TB nội bì rồi vào mạch gỗ của rễ. |
| - Từ lông hút → khoảng gian bào → đến đai Caspari thì chuyển sang con đường tế bào chất → mạch gỗ. | - Từ lông hút → tế bào chất của tế bào → mạch gỗ. | |
Đặc điểm |
- Nhanh, không được chọn lọc. | -Chậm, được chọn lọc. |
- Vai trò của đai Caspari:
+ Đai Caspari chặn cuối con đường gian bào không được chọn lọc giúp điều chỉnh, chọn lọc các chất vào tế bào, cây.Có thể coi đây là một vòng đai ngăn cản sự di chuyển của nước và muối theo chiều ngang trong thân cây.
+ Chọn lọc các chất cần thiết ngăn cản chất độc nói cách khác nó là cơ "quan kiểm dịch" các chất thấm vào mạch dẫn.
3. Ảnh hưởng của môi trường đến sự hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ
- Các yếu tố ngoại cảnh như: áp suất thẩm thấu của dung dịch đất, độ pH, độ thoáng của đất …ảnh hưởng đến sự hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ.
- Oxi: Nồng độ oxi trong đất giảm → sự sinh trưởng của rễ giảm, đồng thời làm tiêu biến các tế bào lông hút → sự hút nước giảm
- Thiếu oxi →quá trình hô hấp yếm khí tăng sinh ra chất đoc với cây
- Độ axit: pH ảnh hưởng đến nồng độ các chất trong dung dịch đất → ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của cây