Cơ Chế Trao Đổi Nước Ở Thực Vật

     

Trao đổi nước diễn ra trong suốt quá trình sống của thực vật, bao gồm 3 quá trình: 

+ quá trình hấp thụ nước ở rễ

+ quá trình vận chuyển nước ở thân

+ quá trình thoát hơi nước ở lá.

Bạn đang xem: Cơ chế trao đổi nước ở thực vật

Trong điều kiện bình thường, các quá trình này hoạt động nhịp nhàng, liên tục, liên hệ khăng khít với nhau, tạo nên trạng thái cân bằng nước, cần thiết cho sự sống của thực vật.

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về trao đổi nước ở thực vật nhé!

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

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

Nước trong cây có hai dạng chính: nước tự do và nước liên kết

- Nước tự do: là dạng nước chứa trong các thành phần của tế bào, trong các khoảng gian bào, trong các mạch dẫn… không bị hút bởi các phần tử tích điện hay dạng liên kết hóa học.Dạng nước này vẫn giữ được tính chất vật lí, hóa học, sinh học bình thường của nước và có vai trò rất quan trọng đối với cây: làm dung môi, làm giản nhiệt độ của cơ thể khi thoát hơi nước, tham gia vào một số quá trình trao đổi chất, đảm bảo độ nhớt của chất nguyên sinh, giúp cho quá trình trao đổi chất diễn ra bình thường trong cơ thể.

- Nước liên kết là dạng nước bị các phân tử tích điện hút bởi một lực nhất định hoặc trong các liên kết hoá học ở các thành phần của tế bào. Dạng nước liên kết mặc dù không giữ được các đặc tính vật lí, hoá học, sinh học của nước, nhưng lại có vai trò đảm bảo độ bền vững của hệ thống keo trong chất nguyên sinh của tế bào. Vì vậy, hàm lượng nước liên kết trong cây là một chỉ tiêu đánh giá tính chịu nóng và chịu hạn của cây.

2. Nhu cầu nước đối với thực vật

Cây cần một lượng nước rất lớn trong suốt đời sống của nó. Một cây ngô đã tiêu thụ 200 kg nước và một hecta ngô trong suốt thời kì sinh trưởng đã cần tới 8000 tấn nước. Để tổng hợp 1 gam chất khô, các cây khác nhau cần từ 200 g đến 600 g nước.

II. Sự hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ


Rễ cây trên cạn hấp thụ nước và ion khoáng chủ yếu qua miền lông hút.

*

1. Sự hấp thụ nước và ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút

- Hấp thụ nước:

Nước đi từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế thụ động (thẩm thấu): từ môi trường nhược trương (thế nước cao) trong đất vào tế bào lông hút nơi có dịch bào ưu trương (thế nước thấp).

Dịch của tế bào lông hút ưu trương so với dung dịch đất do 2 nguyên nhân:

Quá trình thoát hơi nước ở lá ( đóng vai trò như cái bơm hút) hút nước lên phía trên làm giảm lượng nước trong tế bào lông hút.

Nồng độ các chất tan ở rễ cao.

- Hấp thụ ion khoáng

* Ion khoáng xâm nhập vào tế bào lông hút theo 2 cơ chế:

- Cơ chế thụ động: Ion khoáng đi từ đất (nồng độ ion cao) vào tế bào lông hút (nồng độ ion thấp hơn).

Xem thêm: Nhiều Cửa Hàng Đồng Hồ Biên Hòa Đang Bán Hàng Giả, Đồng Hồ Hải Triều

- Cơ chế chủ động: 

+ Một số ion khoáng mà cây có nhu cầu cao xâm nhập vào rễ theo cơ chế chủ động.

+ Di chuyển ngược chiều gradien nồng độ (nơi có nồng độ ion khoáng thấp đến nơi có nồng đô ion khoáng cao). 

+ Đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng ATP từ hô hấp.

2. Dòng nước và ion khoáng đi từ đất vào mạch gỗ của rễ

- Dòng nước và ion khoáng đi vào mạch gỗ của rễ qua 2 con đường:

- Con đường tế bào chất: Đi xuyên qua tế bào chất của các tế bào để vào mạch gỗ.

- Con đường gian bào: Đi theo khoảng không gian giữa các tế bào và khoảng không gian giữa các bó sợi xenlulôzơ trong thành tế bào, đến nội bì thì bị đai Caspari chặn lại nên chuyển sang con đường tế bào chất để đi vào mạch gỗ.

III. Quá trình vận chuyển nước ở thân

1. Đặc điểm của con đường vận chuyển nước ở thân

Nước và các chất khoáng hoà tan trong nước được vận chuyển theo một chiều từ rễ lên lá.

Chiều dài của cột nước phụ thuộc vào chiều dài của thân cây.

2. Con đường vận chuyển nước ở thân

Quá trình vận chuyển nước ở thân thực hiện được do sự phối hợp giữa 3 lực:

- Lực hút của lá (do quá trình thoát hơi nước) là lực đóng vai trò chính

- Lực đẩy của rễ (áp suất rễ)

- Lực liên kết giữa các phân tử nước và lực bám giữa các phân tử nước với thành mạch dẫn.

3. Cơ chế đảm bảo sự vận chuyển nước ở thân

Quá trình vận chuyển nước ở thân thực hiện được do sự phối hợp giữa:

- Lực hút của lá (do quá trình thoát hơi nước) là lực đóng vai trò chính

- Lực đẩy của rễ (do quá trình hấp thụ nước)

- Lực trung gian (lực liên kết giữa các phân tử nước và lực bám giữa các phân tử nước với thành mạch dẫn tạo thành dòng nước liên tục).

Cây hấp thụ nước qua hệ thống rễ nhờ sự chênh lệch áp suất thẩm thấu (tăng dần từ đất đến mạch gỗ).Hai con đường hấp thụ nước ở rễ: con đường qua chất nguyên sinh – không bào và con đường qua thành tế bào – gian bào.

Xem thêm: Công Nghệ 11 Bài 20 Trắc Nghiệm, Trắc Nghiệm Công Nghệ 11 Bài 20 (Có Đáp Án)

Quá trình vận chuyển nước từ rễ lên lá được thực hiện nhờ lực hút của lá, lực đẩy của rễ và lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và với thành mạch dẫn.