A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. VAI TRÒ CỦA QUÁ TRÌNH THOÁT HƠI NƯỚC
Khoảng 98% lượng nước mà rễ cây hấp thụ bị mất qua con đường thoát hơi nước. Chỉ có khoảng 2% lượng nước đi qua cây được sử dụng chuyển hóa vật chất, tạo chất hữu cơ cho cơ thể.
- Vai trò của quá trình thoát hơi nước đối với cơ thể thực vật:
+ Thoát hơi nước giúp vận chuyển nước, các ion khoáng và các chất tan khác từ rễ đến mọi cơ quan của cây
+ Nhờ có thoát hơi nước, khí khổng mở ra cho khí CO2 khuếch tán vào lá cung cấp cho quá trình quang hợp.
+ Thoát hơi nước giúp hạ nhiệt độ của lá cây vào những ngày nắng nóng đảm bảo cho các quá trình sinh lý xảy ra bình thường.
II. THOÁT HƠI NƯỚC QUA LÁ
1. Lá là cơ quan thoát hơi nước
Lá có cấu tạo thích nghi với chức năng thoát hơi nước:
- Các tế bào biểu bì của lá tiết ra lớp phủ bề mặt lá gọi là lớp cutin. Mặt trên lá có lớp cutin dày, mặt dưới lá chứa nhiều khí khổng giúp lá giảm sự thoát hơi nước.
2. Hai con đường thoát hơi nước : qua khí khổng và qua cutin
Ở thực vật có hai con đường thoát hơi nước là con đường qua khí khổng và con đường qua bề mặt lớp cutin biểu bì lá. Thoát hơi nước qua khí khổng là hình thức thoát hơi nước chủ yếu, chiếm tới 90% nước thoát ra, còn lượng nước thoát ra qua cutin là rất ít.
Thoát hơi nước qua khí khổng được điều tiết bởi cơ chế đóng mở khí khổng.
Độ mở của khí khổng phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng nước trong các tế bào khí khổng còn gọi là tế bào hạt đậu.
- Khi no nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra làm cho thành dày cong theo thành mỏng và khí khổng mở ra.
- Khi mất nước, thành mỏng hết căng và thành dày duỗi thẳng, khí khổng đóng lại.
Thoát hơi nước qua cutin trên biểu bì lá : lớp cutin càng dày, thoát hơi nước càng giảm và ngược lại.
III. CÁC TÁC NHÂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THOÁT HƠI NƯỚC
Độ mở của khí khổng càng rộng, thoát hơi nước càng nhanh. Do vậy, những tác nhân ảnh hưởng đến độ mở của khí khổng sẽ ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước
Những tác nhân chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước là :
- Nước : Điều kiện cung cấp nước và độ ẩm không khí ảnh hưởng nhiều đến sự thoát hơi nước thông qua việc điều tiết độ mở của khí khổng
- Ánh sáng : Khí khổng mở khi cây được chiểu sáng. Độ mở của khí khổng tăng từ sáng đến trưa và nhỏ nhất lúc chiều tối. Ban đêm khí khổng vẫn hé mở.
- Nhiệt độ, gió và một số ion khoáng,... cũng ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước. Ví dụ, ion kali vào tế bào làm tăng lượng nước trong khí khổng, tăng độ mở của khí khổng dẫn đến thoát hơi nước.
IV. CÂN BẰNG NƯỚC VÀ TƯỚI TIÊU HỢP LÍ CHO CÂY TRỒNG
Cân bằng nước được tính bằng sự so sánh lượng nước do rễ hút vào (A) và lượng nước thoát ra (B)
- Khi A = B, mô của cây đủ nước, cây phát triển bình thường
- Khi A > B, mô của cây dư thừa nước, cây phát triển bình thường
- Khi A < B, mất cần bằng nước, lá héo. Nếu lá héo lâu ngày, cây sẽ bị hư hại nên sự sinh trưởng của cây sẽ giảm.
Để đảm bảo cho cây sinh trưởng bình thường phải tưới nước hợp lí cho cây.
- Muốn vậy cần dựa vào đặc điểm di truyền, pha sinh trưởng, phát triển của giống và loài cây, đặc điểm của đất và thời tiết
- Nhu cầu về nước của cây được chẩn đoán dựa trên các chỉ tiêu sinh lí như áp suất thẩm thấu, hàm lượng nước và sức hút nước của lá cây.
CÂU HỎI SÁCH GIÁO KHOA
Câu hỏi in nghiêng trang 17 Sinh 11 Bài 3
Đọc bảng 3 và trả lời các câu hỏi sau:
+ Những số liệu nào trong bảng cho phép khẳng định rằng, số lượng khí khổng có vai trò quan trọng trong sự thoát hơi nước của lá cây?
+ Vì sao mặt trên của lá cây đoạn không có khí khổng nhưng vẫn có sự thoát hơi nước?
- Dựa vào các số liệu trong bảng 3, hình 3.3 và những điều vừa nêu, hãy cho biết những cấu trúc nào tham gia vào quá trình thoát hơi nước ở lá.
Lời giải:
+ Có thể thấy toàn bộ số liệu: Số lượng khí khổng/mm2 , thoát hơi nước (mg/24 giờ) đều cho phép khẳng định rằng số lượng khí khổng có vai trò quan trọng trong sự thoát hơi nước của lá cây: Số lượng khí khổng càng nhiều thì tốc độ thoát hơi nước càng lớn và ngược lại.
Kết luận: Tốc độ thoát hơi nước tỉ lệ thuận với sô lượng khí khổng có trên bề mặt lá
+ Mặt trên của cây đoạn không có khí khổng nhưng vẫn có sự thoát hơi nước vì quá trình thoát hơi nước không phải chỉ có con đường đi qua khí khổng mà còn có thể thoát qua lớp cutin có trên bề mặt trên của lá.
Kết luận: Nước có thể thoát hơi theo hai con đường: Qua khí khổng và qua cutin.
BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 19 SGK Sinh 11)
Vì sao dưới bóng cây mát hơn dưới mái che bằng vật liệu xây dựng?
Lời giải:
Dưới bóng cây mát hơn dưới mái che bằng vật liệu xây dựng vì:
- Khoảng 98% lượng nước mà rễ cây hấp thụ được bị mất qua con đường thoát hơi nước. Điều này làm hạ nhiệt độ dưới tán cây. Đồng thời, việc thoát hơi nước còn diễn ra phần lớn qua khí khổng, khi khí khổng mở để thoát hơi nước thì O2 được khuếch tán ra môi trường, còn CO2 được khuếch tán vào khí khổng. Do đó, đứng dưới tán cây sẽ khiến người cảm thấy dễ chịu, mát mẻ hơn.
- Phần lớn các mái che vật liệu xây dựng đều hấp thu nhiệt từ môi trường và khó giải phóng nhiệt nên đứng dưới mái che bằng vật liệu xay dựng sẽ nóng hơn.
Bài 2 (trang 19 SGK Sinh 11)
Cây trong vườn và cây trên đồi, cây nào có cường độ thoát hơi nước qua cutin mạnh hơn?
Lời giải:
Cây trong vườn có cường độ thoát hơi nước qua cutin mạnh hơn. Vì:
Cây trong vườn được tưới nước, chăm sóc thường xuyên, được trồng ở địa hình bằng phẳng nên nước được giữ lại trong đất nhiều hơn so với cây ở trên đồi được trồng ở địa hình dốc hơn. Vì lượng nước được cung cấp nhiều hơn nên lượng nước thoát ra cũng nhiều hơn.
Vì lượng nước cần được thoát ra nhiều nên lớp cutin của cây trong vườn mỏng hơn so với cây trên đồi.
Bài 3 (trang 19 SGK Sinh 11)
Tác nhân chủ yếu nào điều tiết độ mở của khí khổng?
Lời giải:
Tác nhân chủ yếu điều tiết độ mở khí khổng là hàm lượng nước trong tế bào khí khổng: Mỗi khí khổng gồm hai tế bào hình hạt đậu úp vào nhau. Đó là những tế bào sống, mỗi tế bào có vách dày không đồng đều, phần trong vách dày, phần ngoài mỏng. Do vậy khi các tế bào này trương nước, vách phía ngoài (vách mỏng) giãn nở nhiều hơn vách phía trong làm cho vách trong cong theo, khí khổng mở rộng ra làm thoát hơi nước. Khi mất nước, vách mỏng hết căng và vách dày duỗi thẳng lại làm lỗ khí đóng, hơi nước sẽ không được thoát ra.
