BÀI 2: Trao đổi khoáng và Nito ở thực vật
(Tiết 1)
I. SỰ HẤP THỤ CÁC NGUYÊN TỐ KHOÁNG
* Thí nghiệm:
-
Cách tiến hành:
+ Lấy 1 cây, nhổ nguyên bộ rễ rồi rửa sạch
+ Nhúng bộ rễ vào dung dịch xanh metilen
+ Sau vài phút, lấy ra, rửa sạch rồi nhùng bộ rễ vào dung dịch [TEX]CaCl_2[/TEX]
-
Hiện tượng: Dung dịch [TEX]CaCl_2[/TEX] từ không màu chuyển sang màu xanh
-
Giải thích:
+ Khi nhúng bộ rễ đã rửa sạch vào dung dịch xanh metilen, các phân tử xanh metilen hút bám trên bề mặt bộ rễ, không thấm được vào bên trong tế bào vì dung dịch xanh metilen không cần thiết đối với tế bào \Rightarrow đó là tính thấm chọn lọc của tế bào
+ Khi ta nhùng bộ rễ vào dung dịch [TEX]CaCl_2[/TEX] thì các ion [TEX]Ca^{2+}[/TEX] và [TEX]Cl^-[/TEX] sẽ bị hút bám vào rễ và chúng đẩy các phân tử xanh metilen đang hút bám trên bề mặt rễ vào dung dịch nên làm cho dung dịch có màu xanh
-
Nhận xét:
+ Rễ hút các chất có tính chọn lọc
+ Có sự hút bám trao đỏi giữa của rễ và dung dịch
\Rightarrow
Kết luận:
- Các nguyên tố khoáng trong đất tồn tại dưới dạng hòa tan, phân li thành các ion ( cation và anion )
- Rễ hấp thụ khoáng dưới dạng ion
- Rễ hút các chất có tính chọn lọc
- Có sự hút bám trao đổi giữa rễ và dung dịch
- Rễ là cơ quan chủ yếu hấp thụ các chất khoáng, ngoài ra lá cây cũng có thể hấp thụ khoáng qua khí khổng trong trướng hợp bón phân trên lá
- Có 2 cách hấp thụ khoáng ở rễ:
+ Hấp thụ chủ động
+ Hấp thụ bị động
1. Hấp thụ thụ động:
- Các ion khoáng khuếch tán từ dung dịch ngoài vào rễ theo gradien nồng độ nên không tiêu tốn năng lượng ATP
- Các ion khoáng hòa tan trong nước và đi vào rễ theo dòng nước
- Các ion khoáng hút bám trên bề mặt các keo đất và trên bề mặt rễ trao đổi với nhau khi có sự tiếp xúc giữa rễ và dung dịch đất \Rightarrow hiện tượng hút bám trao đổi
* Giải thích hiện tượng hút bám trao đổi:
- Cách 1: ion [TEX]H^+[/TEX] từ rễ đi ra chiếm chỗ của các ion bám trên bề mặt keo đất làm cho các ion này trở về trạng thái tự do và trở lại bám trên bề mặt rễ và bị rễ hấp thụ
- Cách 2: [TEX]CO_2[/TEX] - sản phẩm của quá trình hô hấp của rễ đi từ rễ ra đất và kết hợp với nước tạo ra [TEX]H_2CO_3[/TEX], ngay sau đó các axit này phân li để giải phóng [TEX]H^+[/TEX], sau đó [TEX]H^+[/TEX] lại thực hiện quá trình trao đổi ion như cách 1
2. Hấp thụ chủ động
- Quá trình này được thực hiện bởi màng sinh chất - màng sống có tính chọn lọc
- Phần lớn các ion khoáng được hấp thụ vào cây theo cách chủ động
- Cách hấp thụ này ngược với gradien nồng độ nên tiêu tốn năng lượng ATP ( ATP và chất trung gian ), do đó
quá trình hấp thụ chủ động có liên quan chặt chẽ tới quá trình hô hấp ở rễ:
+ Quá trình hô hấp tạo ra năng lượng ATp cung cấp cho mọi hoạt động sống
+ Nếu quá trình hô hấp ở rễ bị ngừng trệ \Rightarrow ATP không được tạo ra \Rightarrow quá trình hấp thụ chủ động sẽ bị ngừng lại \Rightarrow ảnh hưởng tói quá trình sống của cây
II. VAI TRÒ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ KHOÁNG ĐỐI VỚI THỰC VẬT
- Nguyên tố dinh dưỡng khoáng là những nguyên tố được bổ sung từ môi truờng ngoài, cần thiết cho sự tồn tại, sinh trưởng và phát triển của cây
- Các nguyên tố khoáng cung cấp cho cây nhắm 2 mục đích cơ bản là duy trì các hoạt động sinh lý - hóa sinh bình thường và tham gia kiến tạo các cấu trúc
- Nhìn chung có khoảng 16 nguyên tố thiết yếu đối với thực vật. Đó là những nguyên tố liên quan trực tiếp đến hoạt động sống của cây,vai trò của nó không thể thay thế bằng các nguyên tố khác
1. Vai trò của nguyên tố đa lượng:
- Các nguyên tố đa lượng chiếm [TEX]10^{-1}%[/TEX] - [TEX]10^{-4}%[/TEX] khối lượng chất khô, gồm: [TEX]C,H,O,N,P,K,S,....[/TEX]
- Vai trò:
+ Đóng vai trò cấu trúc của tế bào
+ Là thành phần của các đại phân tử trong tế bào ( protein, lipid, gluxit,.... )
+ Ảnh hưởng tói tính chất của hệ thống keo trong chất nguyên sinh như: Diện tích bề mặt, độ nhớt và độ bền vững của hệ thống keo......
1. Vai trò của nguyên tố vi lượng:
- Các nguyên tố vi lượng chiếm [TEX]10^{-5}%[/TEX] - [TEX]10^{-7}%[/TEX] khối lượng chất khô, gồm: [TEX]Mn,B,Cu,.....[/TEX]
- Vai trò:
+ Là thành phần không thể thiếu của các enzyme
+ Hoạt hóa cho các enzyme trong quá trình trao đổi chất của cơ thể
+ Liên kết với các chất hữu cơ tạo thành hợp chất hữu cơ - kim loại \Rightarrow có vai trò quan trọng trong các quá trình trao đổi chất
.
.
.
.
Câu hỏi củng cố
1. Lông hút là gì?
2. Thế nào là màng thấm chọn lọc?
3. Tại sao nói quá trình hấp thụ khoáng và nước liên quan chặt chẽ với quá trình hô hâp của rễ?