Sinh học 11 bài 1 [CB] Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ
Nước là dung môi hòa tan nhiều muối khoáng. Trong môi trường nước, muối khoáng phân li thành các ion (ví dụ muối KCl phân li thành K + và C...
http://baihocmoi.blogspot.com/2013/12/sinh-hoc-11-bai-1-cb-su-hap-thu-nuoc-va.html
Nước là dung môi hòa tan nhiều muối khoáng. Trong môi trường nước, muối khoáng phân li thành các ion (ví dụ muối KCl phân li thành K+ và Cl-). Sự hấp thụ các ion khoáng luôn gắn liền với quá trình hấp thụ nước.
- Nước là thành phần chủ yếu, bắt buộc trong mọi tế bào và cơ thể sống. Trong tế bào, nước phân bố chủ yếu ở chất nguyên sinh. Nước là dung môi phổ biến nhất, là môi trường khuếch tán và môi trường phản ứng chủ yếu của các thành phần hoá học trong tế bào. Nước còn là nguyên liệu cho các phản ứng sinh hoá trong tế bào.
- Do có khả năng dẫn nhiệt, toả nhiệt và bốc hơi cao nên nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi nhiệt, đảm bảo sự cân bằng và ổn định nhiệt độ trong tế bào nói riêng và cơ thể nói chung. Nước liên kết có tác dụng bảo vệ cấu trúc của tế bào.
- Do phân tử nước có tính phân cực nên nước có những đặc tính hoá – lí đặc biệt làm cho nó có vai trò rất quan trọng đối với sự sống (dung môi hoà tan các chất, môi trường khuếch tán và phản ứng, điều hoà nhiệt…).
Các phân tử nước trong tế bào tồn tại ở dạng tự do hoặc liên kết với các thành phần khác. Vì vậy, nước vừa là thành phần cấu tạo vừa là dung môi hòa tan nhiều chất tan cần thiết cho các hoạt động sống của tế bào, đồng thời nước còn là dung môi của các phản ứng sinh hóa.
Sau khi trả lời câu hỏi mở đầu bên trên, chúng ta đã sẵn sàng vào bài học thú vị đầu tiên:
Gợi ý: Rễ cây sinh trưởng nhanh, lan tỏa hướng đến nguồn nước ở trong đất, 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 hấp thụ được nhiều nước và các ion khoáng
a. Hấp thụ nước
- Nước được hấp thụ liên tục từ đất vào tế bào lông hút luôn theo cơ chế thẩm thấu: đi từ môi trường nhược trương vào dung dịch ưu trương của các tế bào rễ cây nhờ sự chênh lệch áp suất thẩm thấu (hay chênh lệch thế nước)
b. Hấp thụ muối khoáng
- Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào rễ cây một cách chọn lọc theo hai cơ chế :
- Thụ động: Cơ chế khuếch tán từ nơi nồng độ cao đến nồng độ thấp.
- Chủ động: Di chuyển ngược chiều gradien nồng độ và cần năng lượng.
2. Dòng nước và các ion khoáng đi từ lông hút vào mạch gỗ của rễ.
- Gồm 2 con đường:
+ Con đường gian bào: Từ lông hút " khoảng gian bào các TB vỏ " Đai caspari "Trung trụ " Mạch gỗ.
+ Con đường tế bào: Từ lông hút " các tế bào vỏ " Đai caspari" Trung trụ " mạch gỗ.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ nước và các ion khoáng là : Nhiệt độ, ánh sáng, ôxy, pH., đặc điểm lý hoá của đất.....
- Hệ rễ cây ảnh hưởng đến môi trường: Rễ tiết các chất làm thay đổi tính chất lý hoá của đất.
Gợi ý:
- Độ thẩm thấu (Mức độ thẩm thấu hay áp suất thẩm thấu)
- Độ axit (pH)
- Lượng ôxi trong môi trường (Độ thoáng khí)
Rễ cây trên cạn hấp thụ nước và ion khoáng chủ yếu qua lông hút.
Lông hút rất dễ gẫy và sẽ biến mất ở môi trường quá ưu trương, quá axit hay thiếu oxi
Gợi ý trả lời :
Rễ của thực vật trên cạn sinh trưởng rất nhanh, đâm sâu và lan tỏa tới hướng nguồn nước. Đặc biệt, chúng hình thành liên tục với số lượng rất lớn các lông hút, tạo nên bề mặt tiếp xúc lớn giữa rễ và đất. Do vậy, sự hất thụ nước và các ion khoáng được thuận lợi.
Gợi ý trả lời:
Nước được hấp thụ vào rễ theo cơ chế thụ động ( theo cơ chế thẩm thấu), tức là di chuyển từ môi trương đất nơi có nồng độ chất tan thấp ( môi trường nhược trương ) vào tế bào rễ, nơi có nồng độ chất tan cao ( dịch bào ưu trương, áp suất thẩm thấu cao ). Khác với sự hấp thụ nước, các ion khoáng di chuyển từ đất vào tế bào một cách chọn lọc theo hai cơ chế:
- Cơ chế thụ động: Các ion khoáng di chuyển từ đất ( hoặc môi trường dinh dưỡng ) vào rễ theo građien nồng độ. Nước đi sau từ môi trường ( nơi có nồng độ ion cao) vào rễ ( nơi nồng độ của ion đó thấp).
- Cơ chế chủ động : Đối với một số ion cây có nhu cầu cao. Ví dụ, ion Kali (K+), di chuyển ngươicj chuyền građien nồng độ. Sự di chuyển ngược chiều nồng độ như vậy đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng sinh học ATP từ hô hấp (phải dùng bơm ion, ví dụ : bơm natri: Na+ - ATPaza, bơm Kali: K+ - ATPaza,....)
Gợi ý trả lời:
Đối với cây trên cạn, khi ngập úng mưatj nước ngăn cách sư tiếp xúc của không khí với mặt đất, ôxi không thâm nhập được vào đất làm rễ cây thiếu ôxi. Thiếu ôxi phá hoại tiến trình hô hấp bình thường của rễ, tích lũy các chất độc hại dối với tế bào và làm cho long hút chết mà cũng không hình thành được lông hút mới. Không có lông hút cây sẽ không hấp thụ được nước, cân bằng nước bị phá vỡ, cây sẽ bị chết. Ngoài ra, cây bị ngấp úng so với điều kiện cạn ở ban đầu là sự thay đổi môi trường đột ngột khiến cây không kịp thích nghi với điều kiện mới.
Bài tiếp theo: Bài 2 Vận chuyển các chất trong cây
- ?
- Nước là thành phần chủ yếu, bắt buộc trong mọi tế bào và cơ thể sống. Trong tế bào, nước phân bố chủ yếu ở chất nguyên sinh. Nước là dung môi phổ biến nhất, là môi trường khuếch tán và môi trường phản ứng chủ yếu của các thành phần hoá học trong tế bào. Nước còn là nguyên liệu cho các phản ứng sinh hoá trong tế bào.
- Do có khả năng dẫn nhiệt, toả nhiệt và bốc hơi cao nên nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi nhiệt, đảm bảo sự cân bằng và ổn định nhiệt độ trong tế bào nói riêng và cơ thể nói chung. Nước liên kết có tác dụng bảo vệ cấu trúc của tế bào.
- Do phân tử nước có tính phân cực nên nước có những đặc tính hoá – lí đặc biệt làm cho nó có vai trò rất quan trọng đối với sự sống (dung môi hoà tan các chất, môi trường khuếch tán và phản ứng, điều hoà nhiệt…).
Các phân tử nước trong tế bào tồn tại ở dạng tự do hoặc liên kết với các thành phần khác. Vì vậy, nước vừa là thành phần cấu tạo vừa là dung môi hòa tan nhiều chất tan cần thiết cho các hoạt động sống của tế bào, đồng thời nước còn là dung môi của các phản ứng sinh hóa.
Sau khi trả lời câu hỏi mở đầu bên trên, chúng ta đã sẵn sàng vào bài học thú vị đầu tiên:
Let's go
I. Rễ là cơ quan hấp thụ nước và ion khoáng
- ?
Gợi ý: Rễ cây sinh trưởng nhanh, lan tỏa hướng đến nguồn nước ở trong đất, 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 hấp thụ được nhiều nước và các ion khoáng
II . Cơ chế hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây.
1. Hấp thụ nước và các ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút.a. Hấp thụ nước
- Nước được hấp thụ liên tục từ đất vào tế bào lông hút luôn theo cơ chế thẩm thấu: đi từ môi trường nhược trương vào dung dịch ưu trương của các tế bào rễ cây nhờ sự chênh lệch áp suất thẩm thấu (hay chênh lệch thế nước)
b. Hấp thụ muối khoáng
- Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào rễ cây một cách chọn lọc theo hai cơ chế :
- Thụ động: Cơ chế khuếch tán từ nơi nồng độ cao đến nồng độ thấp.
- Chủ động: Di chuyển ngược chiều gradien nồng độ và cần năng lượng.
2. Dòng nước và các ion khoáng đi từ lông hút vào mạch gỗ của rễ.
- Gồm 2 con đường:
+ Con đường gian bào: Từ lông hút " khoảng gian bào các TB vỏ " Đai caspari "Trung trụ " Mạch gỗ.
+ Con đường tế bào: Từ lông hút " các tế bào vỏ " Đai caspari" Trung trụ " mạch gỗ.
III. Ảnh hưởng của các tác nhân môi trường đối với quá trình hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ
- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ nước và các ion khoáng là : Nhiệt độ, ánh sáng, ôxy, pH., đặc điểm lý hoá của đất.....
- Hệ rễ cây ảnh hưởng đến môi trường: Rễ tiết các chất làm thay đổi tính chất lý hoá của đất.
- ?
Gợi ý:
- Độ thẩm thấu (Mức độ thẩm thấu hay áp suất thẩm thấu)
- Độ axit (pH)
- Lượng ôxi trong môi trường (Độ thoáng khí)
Rễ cây trên cạn hấp thụ nước và ion khoáng chủ yếu qua lông hút.
Lông hút rất dễ gẫy và sẽ biến mất ở môi trường quá ưu trương, quá axit hay thiếu oxi
Trả lời câu hỏi và bài tập:
- 1.
Gợi ý trả lời :
Rễ của thực vật trên cạn sinh trưởng rất nhanh, đâm sâu và lan tỏa tới hướng nguồn nước. Đặc biệt, chúng hình thành liên tục với số lượng rất lớn các lông hút, tạo nên bề mặt tiếp xúc lớn giữa rễ và đất. Do vậy, sự hất thụ nước và các ion khoáng được thuận lợi.
- 2.
Gợi ý trả lời:
Nước được hấp thụ vào rễ theo cơ chế thụ động ( theo cơ chế thẩm thấu), tức là di chuyển từ môi trương đất nơi có nồng độ chất tan thấp ( môi trường nhược trương ) vào tế bào rễ, nơi có nồng độ chất tan cao ( dịch bào ưu trương, áp suất thẩm thấu cao ). Khác với sự hấp thụ nước, các ion khoáng di chuyển từ đất vào tế bào một cách chọn lọc theo hai cơ chế:
- Cơ chế thụ động: Các ion khoáng di chuyển từ đất ( hoặc môi trường dinh dưỡng ) vào rễ theo građien nồng độ. Nước đi sau từ môi trường ( nơi có nồng độ ion cao) vào rễ ( nơi nồng độ của ion đó thấp).
- Cơ chế chủ động : Đối với một số ion cây có nhu cầu cao. Ví dụ, ion Kali (K+), di chuyển ngươicj chuyền građien nồng độ. Sự di chuyển ngược chiều nồng độ như vậy đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng sinh học ATP từ hô hấp (phải dùng bơm ion, ví dụ : bơm natri: Na+ - ATPaza, bơm Kali: K+ - ATPaza,....)
- 3.
Gợi ý trả lời:
Đối với cây trên cạn, khi ngập úng mưatj nước ngăn cách sư tiếp xúc của không khí với mặt đất, ôxi không thâm nhập được vào đất làm rễ cây thiếu ôxi. Thiếu ôxi phá hoại tiến trình hô hấp bình thường của rễ, tích lũy các chất độc hại dối với tế bào và làm cho long hút chết mà cũng không hình thành được lông hút mới. Không có lông hút cây sẽ không hấp thụ được nước, cân bằng nước bị phá vỡ, cây sẽ bị chết. Ngoài ra, cây bị ngấp úng so với điều kiện cạn ở ban đầu là sự thay đổi môi trường đột ngột khiến cây không kịp thích nghi với điều kiện mới.
Bài tiếp theo: Bài 2 Vận chuyển các chất trong cây
