Nội dung text Chuyên đề 1.1. Trao đổi nước và khoáng ở thực vật - HS.docx
Chuyên đề 1.1. TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ KHOÁNG Ở THỰC VẬT LÝ THUYẾT A. VAI TRÒ CỦA NƯỚC VÀ KHOÁNG ĐỐI VỚI THỰC VẬT 1. Nước là thành phần cấu tạo chủ yếu của cơ thể thực vật Chiếm 70–90% khối lượng tươi của tế bào thực vật. Là môi trường hòa tan và phản ứng sinh hóa, đảm bảo cho các quá trình trao đổi chất diễn ra bình thường. Tham gia quá trình hình thành cấu trúc của nhiều đại phân tử sinh học như acid nucleic, protein, acid amin, carbohydrate. Các mô non, đỉnh sinh trưởng, mô dẫn có hàm lượng nước cao → hoạt động sinh lý mạnh. Thiếu nước → tế bào co nguyên sinh → rối loạn trao đổi chất → ức chế sinh trưởng. 2. Nước duy trì áp suất trương (turgor pressure) của tế bào Tế bào hút nước → tăng áp suất trương → giúp duy trì hình dạng tế bào và sự cứng vững của cây thân thảo. Mất nước → giảm áp suất trương → lá héo, khí khổng đóng, rối loạn các quá trình quang hợp – hô hấp – thoát hơi nước. Ứng dụng sinh lý: Cây thân thảo đứng vững nhờ áp suất trương. Sự biến đổi áp suất trương ở tế bào khí khổng điều khiển đóng – mở khí khổng. 3. Nước là nguyên liệu và sản phẩm của nhiều quá trình sinh lý quan trọng Quá trình Vai trò của nước Quang hợp Là nguyên liệu của pha sáng. Phân ly quang hóa: 2H₂O → 4H⁺ + 4e⁻ + O₂ ↑ Hô hấp tế bào Sản phẩm cuối cùng của phản ứng oxy hóa glucose: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP Phản ứng thủy phân Nước tham gia trong quá trình thủy phân protein, tinh bột, lipid…
lượng chlorophyll; thúc đẩy sinh trưởng. trưởng chậm. Phospho (P) Thành phần của ATP, ADP, acid nucleic, phospholipid; điều hòa năng lượng. Lá tím, cây còi cọc. Kali (K) Hoạt hóa enzyme, điều hòa đóng/mở khí khổng, cân bằng ion. Mép lá cháy xém, giảm quang hợp. Canxi (Ca) Thành phần canxi pectat của thành tế bào; ổn định màng sinh chất. Mô non chết, rễ kém phát triển. Magie (Mg) Ion trung tâm của chlorophyll, hoạt hóa enzyme ATPase. Lá vàng giữa gân (già trước). Lưu huỳnh (S) Thành phần của acid amin chứa S (cysteine, methionine). Lá non vàng nhạt. Vi lượng Sắt (Fe) Cần cho tổng hợp chlorophyll và enzyme oxi hóa – khử. Lá non vàng, gân còn xanh. Mangan (Mn) Tham gia phân ly nước trong quang hợp (PSII). Lá vàng đốm, mô hoại tử. Kẽm (Zn) Liên quan tổng hợp auxin (IAA). Lá nhỏ, đốt ngắn. Đồng (Cu) Enzyme oxi hóa – khử, hình thành thành tế bào. Lá xoăn, chóp héo. Bo (B) Cần cho phát triển mô phân sinh, hình thành phấn hoa. Ngọn non chết, rụng hoa. Molypden (Mo) Thành phần enzyme nitrogenase trong cố định N₂. Lá vàng, giống thiếu N. Clo (Cl) Cần cho phân ly nước và cân bằng điện tích ion. Hiếm gặp triệu chứng. 2. Mối quan hệ giữa các nguyên tố khoáng Hiệp lực (synergistic): N và K cùng tăng sinh trưởng; Fe và Mn cùng hoạt hóa enzyme quang hợp. Đối kháng (antagonistic): Ca²⁺ cao → giảm hấp thu Mg²⁺ P cao → ức chế hấp thu Fe, Zn Na⁺ cao → giảm hấp thu K⁺ (mất cân bằng ion) Nhiều nguyên tố vi lượng đóng vai trò đồng enzyme (cofactor), tham gia xúc tác phản ứng oxi hóa – khử, tổng hợp ATP và điều hòa hoạt động gene.