Lý thuyết Sinh 11-loga.vn: Bài 1: SỰ HẤP THU 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 ( KCl phân li thành K+ và Cl- ). Sự hấp thụ các ion khoáng luôn gắn với quá trình hấp thụ nước.

Nước trong cây có 2 dạng chính là nước tự do và nước liên kết:

I. RỄ LÀ CƠ QUAN HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG:

   1. Hình thái của hệ rễ:

- Tuỳ từng loại môi trường, rễ cây có những hình thái khác nhau để thích nghi với chức năng hấp thụ nước và muối khoáng

  2. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ:

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

- Rễ cây phát triển đâm sâu,phân nhánh chiếm chiều rộng, lan toả hướng đến nguồn nước trong đất,và đặc biệt tăng nhanh số lượng lông hút

- 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.

- Lông hút rất dễ gãy và tiêu biến ở môi trường quá ưu trương, quá axit hay thiếu oxi.

II. CƠ CHẾ HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG Ở RỄ CÂY:

   1. Hấp thụ nước và ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút:

      a. 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

      b. 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.

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

- Theo 2 con đường: con đường gian bào và con đường tế bào chất.

+ Con đường gian bào: 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)

+ Con đường tế bào chất : đi xuyên qua tế bào chất của các tế bào

III- ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TÁC NHÂN MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH HẤP THỤ NƯỚC VÀ ION KHOÁNG Ở RỄ CÂY:

- 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.

VI - BÀI TẬP TỰ LUẬN:

Câu 1:  Hãy nêu vai trò của nước đối với tế bào.

Lời giải:

Nước được cấu tạo bởi 1 nguyê tử oxi liên kết với 2 nguyên tử hidro bằng liên kết cộng hòa trị (dùng chung đôi electron). Do oxi có độ âm điện lớn nên nó có xu hướng kéo lệch đôi electron dùng chung về phía mình làm cho phân tử nước có tính chất phân cực: đầu oxi mang điện tích âm, đầu hidro mang điện tích dương. Do tính phân cực của mình, nước có vai trò rất quan trọng đối với tế bào:

- Nước là dung môi hòa tan nên nước là môi trường phản ứng trong mọi tế bào

Nước bảo vệ cho các cấu trúc sống của tế bào.

- Nước là chất phản ứng: tham gia trực tiếp vào các phản ứng hóa sinh trong tế bào như phản ứng thủy phân.

- Nước có vai trò suy trì hình thái của tế bào, mô.

Câu 2.   Giải thích vì sao cây trên cạn bị ngập úng lâu sẽ chết?

Lời giải

Đối với cây trên cạn, khi bị ngập úng, rễ cây thiếu ôxi. Thiếu ôxi phá hoại tiến trình hô hấp bình thường của rễ, tích lũy các chất độc hại đối với tế bào làm lông hút chết và không hình thành được lông hút mới. Do đó cây không hấp thu được nước dẫn đến mất cân bằng nước và cây bị chết.

 

Câu 3.   Nước được vận chuyển từ đất vào mạch gỗ của rễ bằng con đường nào?

Lời giải

Dòng nước và ion khoáng từ đất đi vào mạch gỗ theo hai con đường:

-        Con đường thứ nhất đi theo không gian giữa các tế bào và không gian giữa các bó sợi xenlulôzơ bên trong thành tế bào, đó là con đường gian bào. Khi đi vào nội bì bị đai Caspari chặn lại nên phải chuyển vào con đường tế bào chất. Đai Caspari điều chỉnh dòng vận chuyển vào trung trụ

-        Con đường thứ hai xuyên qua tế bào chất của các tế bào (con đường tế bào chất)

 

Câu 4: đặc điểm hình thái của hệ rễ cây trên cạn thích nghi với chức năng hấp thụ nước và ion khoáng.

Lời giải

Đặc điểm hình thái của hệ rễ cây trên cạn thích nghi với chức năng hấp thụ nước và ion khoáng:

* Hình thái của hệ rễ cây

Rễ có dạng rễ cọc gồm một rễ chính, từ rễ chính phân nhánh ra nhiều rễ con, đâm sâu lan tỏa rộng.

- Rễ cây cấu tạo gồm các miền:

    + Miền phân chia (đỉnh sinh trưởng): gồm các tế bào non, có khả năng phân chia kéo dài rễ.

    + Miền sinh trưởng dãn dài: các tế bào tăng trưởng, dãn dài.

    + Miền lông hút: gồm các lông hút giúp hấp thụ nước và muối khoáng.

    + Chóp rễ: che chở cho đầu rễ.

* Đặc điểm của rễ thích nghi với chức năng hấp thụ nước và muối khoáng.

- Rễ cây sinh trưởng nhanh, đâm sâu lan tỏa rộng hướng tới tìm nguồn nước.

- Số lượng tế bào lông hút trên rễ lớn tạo ra bề mặt tiếp xúc giữa rễ cây và đất đến hàng chục, thậm chí hàng trăm m², đảm bảo cho rễ cây hấp thụ nước và các ion khoáng đạt hiệu quả cao nhất.

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

    + Thành tế bào mỏng, không phủ lớp cutin.

    + Chỉ có một không bào trung tâm lớn.

    + Áp suất thẩm thấu rất cao

 

Câu 5 : Vai trò của đai caspari trong quá trình hút nước và ion khoáng của rễ cây?

Lời giải

 Vai trò của 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

 

V – BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CÓ HƯỚNG DẪN :

 

Câu 1.Trình bày vai trò của nước đối với tế bào và cơ thể thực vật? Số ý đúng trong các ý sau là:

1. Nước tham gia vào thành phần cấu tạo của tế bào
2. Nước là môi trường thuận lợi cho các phản ứng trao đổi chất và tham gia các phản ứng sinh hóa trong cơ thể
3. Nước đảm bảo độ nhớt chất nguyên sinh, độ bền vững của hệ thống keo
4. Nước là dung môi hòa tan các chất trong cơ thể

1. 2
2. 3
3. 1
4. 4

Câu 2: Đơn vị hút nước của rễ là

A. Tế bào lông hút

B. Tế bào biểu bì

C. Không bào

D. Tế bào rễ

Câu 3.   Tại sao quá trình hấp thụ nước và chất khoáng lại liên quan chặt chẽ với quá trình hô hấp của rễ?

1. Trong quá trình hô hấp của rễ đã tạo ra các sản phẩm trung gian. Sản phẩm này góp phần làm tăng áp suất thẩm thấu của lông hút và tạo động lực hấp thụ nước và khoáng từ môi trường
2. Hô hấp tạo ra năng lượng ATP, nhờ đó mới vận chuyển chủ động các ion khoáng đi ngược gradien nồng độ.
3. Cả A và B đúng

Câu 4: Rễ thực vật ở cạn có đặc điểm hình thái thích nghi với chức năng tìm nguồn nước, hấp thụ H2O và ion khoáng là:

A. Số lượng tế bào lông hút lớn

B. Sinh trưởng nhanh, đâm sâu, lan toả

C. Sinh trưởng nhanh, đâm sâu, lan toả, tăng nhanh về số lượng lông hút

D. Số lượng rễ bên nhiều

Câu 5.   Hãy phân biệt cơ chế hấp thụ nước với cơ chế hấp thụ ion khoáng ở rễ cây?

 

Câu 6: Sự vận chuyển nước và muối khoáng theo con đường gian bào là:

A. Con đường vận chuyển nước và khoáng đi xuyên qua tế bào chất của các tế bào

B. Con đường vận chuyển nước và khoáng đi theo không gian giữa các tế bào và không gian giữa các bó sợi xenlulôzơ bên trong thành tế bào

C. Con đường vận chuyển nước và khoáng đi theo không gian giữa các tế bào

D. Con đường vận chuyển nước và khoáng đi theo các các cầu nối nguyên sinh chất giữa các tế bào

 Câu 7: Quá trình hấp thụ chủ động các ion khoáng, cần sự góp phần của yếu tố nào? I. Năng lượng là ATP II. Tính thấm chọn lọc của màng sinh chất III. Các bào quan là lưới nội chất và bộ máy Gôngi IV. Enzim hoạt tải (chất mang)

A. I, IV

B. II, IV

C. I, II, IV

 D. I, III, IV

Câu 8.   Làm thế nào để những cây gỗ lâu năm có thể  vận chuyển được nước từ rễ lên lá?

A ) lực hút của lá

B) Lưc đấy của rễ

C) lực liên kết giữa các phân tử nước và với thành mạch

D) cả 3 lực trên

Câu 9: Nước được hấp thụ vào rễ theo cơ chế nào sau đây?

A. Chủ động

B. Khuếch tán

C. Có tiêu dùng năng lượng ATP

 D. Thẩm thấu

 

 

 

 

 

 

=> HƯỚNG DẪN GIẢI :

Câu 1 :

=> Đáp án D

-        Nước tham gia vào thành phần cấu tạo của tế bào => 1đúng

-        Nước là môi trường thuận lợi cho các phản ứng trao đổi chất và tham gia các phản ứng sinh hóa trong cơ thể => 2 đúng

-      Nước đảm bảo độ nhớt chất nguyên sinh, độ bền vững của hệ thống keo => đúng

 

   -        Nước là dung môi hòa tan các chất trong cơ thể => 4 đúng

• Số ý đúng là 4 => chọn D

 

Câu 2 :

=> đáp án A

Câu 3

• Đáp án C
• Vì: Trong quá trình hô hấp của rễ đã tạo ra các sản phẩm trung gian. Sản phẩm này góp phần làm tăng áp suất thẩm thấu của lông hút và tạo động lực hấp thụ nước và khoáng từ môi trường

Hô hấp tạo ra năng lượng ATP, nhờ đó mới vận chuyển chủ động các ion khoáng đi ngược gradien nồng độ.

 

Câu 4

=> Đáp án C

 Rễ thực vật ở cạn có đặc điểm hình thái thích nghi với chức năng tìm nguồn nước, hấp thụ H2O và ion khoáng : Sinh trưởng nhanh, đâm sâu, lan toả, tăng nhanh về số lượng lông hút

Câu 5:

Trả lời :

-  Cơ chế hấp thụ nước: Nước được hấp thụ vào rễ theo cơ chế chủ động (hiện tượng thẩm thấu); nước di chuyển từ nơi môi trường có nồng độ chất tan thấp (đất - môi trường nhược trương) vào môi trường có nồng độ chất tan cao (tế bào rễ)

-   Các ion khoáng di chuyển từ đất vào tế bào rễ theo 2 cơ chế:

 +) Thụ động: theo chiều nồng độ từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp

+) Chủ động: đối với một số ion cây có nhu cầu cao như (K⁺) di chuyển ngược chiều gradien nồng độ và phải cần cung cấp năng lượng ATP của quá trình hô hấp.

 

 

Câu 6

=> Đáp án B

 Sự vận chuyển nước và muối khoáng theo con đường gian bào là: Con đường vận chuyển nước và khoáng đi theo không gian giữa các tế bào và không gian giữa các bó sợi xenlulôzơ bên trong thành tế bào

 

Câu 7

=> Đáp án C

Quá trình hấp thụ chủ động các ion khoáng, cần sự góp phần của yếu tố :  Năng lượng là ATP , Tính thấm chọn lọc của màng sinh và . Enzim hoạt tải (chất mang)

 

Câu 8:

 

• Đáp án D

Những cây thân gỗ sống lâu năm có thể cao hàng chục thậm chí hàng trăm mét, nhưng rễ cây vẫn phải đáp ứng đầy đủ nhu cầu nước cho toàn bộ phần thân bên trên. Cây có thể vận chuyển nước lên cao như vậy là nhờ sự phối hợp của 3 lực:

+       Lực hút của lá do quá trình thoát hơi nước tạo ra, lực này đóng vai trò chính trong quá trình vận chuyển nước.

+       Áp suất rễ tạo ra lực đẩy do cơ chế hấp thu nước ở rễ tạo ra     

+ Lực liên kết giữa các phân tử nước và giữa các phân tử nước với thành mạch gỗ

 

 

Câu 9 :

=> Đáp án D

 

 

 

 

 

Bài viết gợi ý: