Buzz
Khí vô cùng, đôi khi cũng được gọi là khí hô hấp hay lỗ thở, là một loại tế bào quan trọng của thực vật (chỉ có ở thực vật trên cạn, không có ở thực vật thủy sinh). Khí vô cùng có ở rất nhiều loài thực vật, đặc biệt là những cây sống ở vùng có khí hậu, thời tiết thuận lợi như ở vùng nhiệt đới.
Nơi sinh sống
Khí vô cùng tập trung chủ yếu qua lá. Trong đó, mặt trên của lá tập trung ít khí vô cùng hơn so với mặt dưới. Sở dĩ phải có cấu trúc như vậy là bởi vì mặt trên của lá tiếp xúc với ánh sáng Mặt Trời nhiều hơn. Nếu mặt trên có nhiều khí vô cùng thì mặt trên sẽ thoát hơi nước nhanh hơn rất nhiều so với mặt dưới. Khi đó, lá sẽ mất nhiều nước hơn và nhanh khô héo rồi chết. Khí vô cùng được bố trí xen kẽ trên màng cutin.
Đặc biệt, một số cây có lá mọc đứng như cây ngô thì khí khổng ở mặt lá dưới không nhiều hơn ở mặt lá trên.
Cấu trúc
Khí khổng là những tế bào có hình dạng hạt đậu, bao gồm 2 thành phần: thành mỏng phía ngoài và thành dày phía trong. Thành dày tạo thành một lỗ giữa không bao giờ đóng hoàn toàn.
Hoạt động chính
Thải hơi nước
Khi cây đầy nước, thành mỏng của khí khổng căng ra làm thành dày cũng phải cong theo, mở lỗ ở giữa. Ngược lại, khi cây mất nước, thành mỏng không còn căng và thành dày duỗi thẳng, đóng lỗ giữa (tuy nhiên khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn). Cơ chế thoát hơi nước qua át hơi nước càng nhanh. Ban ngày khi cây được chiếu sáng, khí khổng mở: độ mở của khí khổng tăng từ sáng đến trưa và nhỏ nhất vào chiều tối. Ban đêm, khí khổng vẫn tiếp tục mở ra.
Giao thoa khí
Trong quá trình thải hơi nước, khí khổng mở ra, tạo điều kiện cho sự thẩm thấu vào bên trong lá, cung cấp nguyên liệu cho quá trình quang hợp
Vai trò của khí khổng
Với những hoạt động nói trên, khí khổng đóng vai trò quan trọng đối với thực vật. Thoát hơi nước có 3 tác dụng chính. Một là, giúp vận chuyển nước và khoáng chất từ rễ lên khắp các cơ quan một cách dễ dàng, từ đó tạo liên kết giữa các bộ phận của cây và cung cấp độ cứng cho cây thân thảo. Hai là, tạo điều kiện cho khí cacbonic khuếch tán vào lá, khởi đầu cho quá trình quang hợp. Ba là, giúp cây giảm nhiệt. Trong khi đó, khí khổng cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình thải hơi nước. Do đó, khí khổng có vai trò không thể thiếu đối với thực vật. Tuy nhiên, đây cũng là con đường có thể dẫn đến bệnh cho cây.
Điều chỉnh quá trình đóng mở khí khổng
Khi cây chuyển từ đêm sang ngày hoặc từ bóng tối ra ánh sáng, tế bào hình hạt đậu phân giải tinh bột thành đường, tăng sự thẩm thấu và hút nước. Ngược lại, khi cây chuyển từ ánh sáng vào bóng tối, quá trình xảy ra ngược lại, làm giảm sự hút nước của tế bào hình hạt đậu.
Trên điều kiện khô hạn hoặc đất bị nhiễm mặn, tế bào bảo vệ sản xuất nhiều abscisic (AAB), chất này ức chế enzyme amylase làm giảm quá trình phân giải tinh bột thành đường, làm giảm sự hút nước của tế bào.
Trong thời tiết mưa kéo dài, tế bào biểu bì no nước ép vào tế bào bảo vệ làm khí khổng đóng lại một cách tạm thời. Khi tế bào biểu bì mất nước và không còn ép vào tế bào bảo vệ, khí khổng sẽ mở ra.
Ion K+ làm tăng lượng nước trong tế bào khí khổng, làm tăng độ mở của khí khổng và giúp thoát hơi nước.
Các thử nghiệm liên quan đến vấn đề này
Vào năm 1859, nhà khoa học Gareau đã phát minh ra một thiết bị để đo lượng thoát hơi nước từ lá cây. Ông đã khám phá ra rằng, mặt trên của lá thoát hơi nước ít hơn so với mặt dưới. (Sự khác biệt này liên quan đến lượng khí khổng ở mặt trên và mặt dưới của lá)
