Buzz
1. Quá trình thoát hơi nước qua lá không có tác dụng nào?
Câu hỏi: Quá trình thoát hơi nước qua lá không có tác dụng:
A. Cung cấp năng lượng cho lá.
B. Cung cấp CO2 cho quá trình quang hợp.
C. Giảm nhiệt độ cho lá.
D. Vận chuyển nước và các ion khoáng.
Đáp án:
Đáp án là A
Quá trình thoát hơi nước qua lá không đóng vai trò trong việc cung cấp năng lượng cho lá cây. Khoảng 98% lượng nước hấp thụ từ rễ cây bị mất qua thoát hơi nước, chỉ còn lại 2% được sử dụng để tạo ra chất hữu cơ cho cây.
Lá cây có cấu trúc được thiết kế để hỗ trợ quá trình thoát hơi nước. Các tế bào biểu bì trên lá tạo ra một lớp bảo vệ gọi là lớp cutin. Lớp cutin trên mặt trên lá dày hơn, trong khi mặt dưới chứa nhiều khí khổng giúp kiểm soát mức độ thoát hơi nước.
Quá trình thoát hơi nước chủ yếu xảy ra qua hai con đường: khí khổng và lớp cutin. Trong thực tế, phần lớn nước thoát ra qua khí khổng, chiếm khoảng 90% tổng lượng nước thoát ra, trong khi lượng nước qua lớp cutin rất nhỏ.
Sự thoát hơi nước qua khí khổng được điều chỉnh bằng cơ chế mở và đóng của chúng. Độ mở của khí khổng phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng nước trong các tế bào khí khổng, hay còn gọi là tế bào hạt đậu.
Khi tế bào khí khổng hấp thụ nước, thành mỏng của chúng căng ra, làm cho thành dày uốn theo thành mỏng và khí khổng mở ra. Ngược lại, khi tế bào mất nước, thành mỏng không còn căng, làm cho thành dày duỗi thẳng và khí khổng đóng lại. Mức độ thoát hơi nước qua lớp cutin cũng phụ thuộc vào độ dày của lớp cutin, với lớp cutin càng dày thì thoát hơi nước càng giảm và ngược lại.
2. Tổng quan về quá trình thoát hơi nước qua lá
Khái niệm 'Thoát hơi nước' đề cập đến quá trình mất nước chủ yếu qua bề mặt lá, đặc biệt qua hệ thống khí khổng và một phần qua thân, cành cây. Nhờ vào quá trình này, nước được cung cấp đến từng tế bào trong cây.
Thoát hơi nước giữ vai trò then chốt như là động lực chính cho dòng mạch gỗ, giúp vận chuyển nước và các ion khoáng từ rễ lên lá và các bộ phận khác của cây. Quá trình này tạo liên kết giữa các phần của cây và cung cấp độ cứng cho cấu trúc thân thảo của thực vật.
Quá trình thoát hơi nước cũng có tác dụng quan trọng trong việc điều chỉnh nhiệt độ của lá, đặc biệt trong những ngày nắng nóng. Điều này giúp duy trì các quá trình sinh lý của cây. Thêm vào đó, thoát hơi nước còn hỗ trợ quá trình khuếch tán khí CO2 vào trong lá, điều cần thiết cho quang hợp.
(1) Lá là cơ quan thực hiện quá trình thoát hơi nước
Lá được thiết kế để tối ưu hóa quá trình thoát hơi nước với các đặc điểm sau:
Khí khổng:
- Bao gồm hai tế bào hình hạt đậu, xếp cạnh nhau tạo thành lỗ khí. Trong tế bào chứa các hạt lục lạp, nhân và ti thể.
- Thành bên trong của tế bào dày hơn so với thành bên ngoài.
- Mặt dưới của lá thường có số lượng khí khổng nhiều hơn so với mặt trên.
Lớp cutin:
- Được tiết ra từ lớp tế bào biểu bì của lá và bao phủ bề mặt lá để giảm thiểu sự mất nước, ngoại trừ qua khí khổng.
- Độ dày của lớp cutin thay đổi tùy thuộc vào loại cây và tuổi của lá, với lớp cutin ở lá non thường mỏng hơn so với lá trưởng thành.
(2) Hai con đường thoát hơi nước: qua khí khổng và qua lớp cutin
Quá trình thoát hơi nước ở lá diễn ra qua hai phương thức chính: qua hệ thống khí khổng và qua lớp cutin trên bề mặt lá.
Thoát hơi nước qua khí khổng:
- Đặc điểm: Quá trình này diễn ra với tốc độ cao và có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh sự mở và đóng của khí khổng.
- Cơ chế điều chỉnh thoát hơi nước: Nước chủ yếu thoát ra qua khí khổng, và cơ chế chính để điều chỉnh là việc mở và đóng khí khổng:
+ Khi lá được cung cấp đủ nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra, làm cho thành dày cong theo, dẫn đến việc khí khổng mở ra (Hình a).
+ Khi lá bị thiếu nước, thành mỏng không còn căng, thành dày duỗi thẳng và khí khổng đóng lại, mặc dù không bao giờ hoàn toàn đóng kín.
Thoát hơi nước qua lớp cutin:
- Đặc điểm: Quá trình này diễn ra chậm và không thể được điều chỉnh.
- Cơ chế thoát hơi nước qua lớp cutin:
+ Hơi nước từ không gian bào của thịt lá khuếch tán qua lớp cutin để ra ngoài lá.
+ Mức độ khuếch tán qua lớp cutin phụ thuộc lớn vào độ dày và tính chất của lớp cutin.
+ Độ dày của lớp cutin ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình khuếch tán; lớp cutin dày làm giảm tốc độ thoát hơi nước, trong khi lớp cutin mỏng cho phép thoát hơi nước nhiều hơn.
(3) Các yếu tố tác động đến quá trình thoát hơi nước
Những yếu tố môi trường có ảnh hưởng lớn đến sự mở của khí khổng, từ đó tác động đến quá trình thoát hơi nước của lá:
- Nước: Khi cung cấp đủ nước, quá trình hấp thụ nước ở lá gia tăng, từ đó làm cho thoát hơi nước dễ dàng hơn. Độ ẩm không khí thấp làm tăng cường sự thoát hơi nước.
- Ánh sáng: Dưới tác động của ánh sáng, khí khổng mở ra nhanh hơn, đặc biệt là khi cây tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, làm tăng tốc độ thoát hơi nước. Khí khổng thường mở rộng từ sáng sớm đến giữa trưa, sau đó giảm dần vào chiều tối. Ban đêm, khí khổng vẫn duy trì mở một cách ổn định.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ môi trường tác động đến sự hoạt động của rễ, từ đó gia tăng khả năng hấp thụ nước. Điều này hỗ trợ đáng kể vào quá trình thoát hơi nước.
- Ion khoáng: Các ion khoáng có ảnh hưởng đến mức nước trong các tế bào khí khổng, từ đó điều chỉnh độ mở của khí khổng.
Ví dụ, ion K+ có khả năng làm tăng lượng nước trong tế bào khí khổng, dẫn đến khí khổng mở rộng và tăng cường quá trình thoát hơi nước.
3. Các bài tập ứng dụng liên quan
Câu 1: Ở cây trưởng thành, quá trình thoát hơi nước chủ yếu diễn ra qua
A. Qua cả hai con đường: khí khổng và lớp cutin
B. Lớp cutin
C. Khí khổng
D. Biểu bì của thân và rễ
Câu 2: Thoát hơi nước qua lá chủ yếu diễn ra qua con đường nào?
A. Qua khí khổng và mô giậu
B. Qua khí khổng và lớp cutin
C. Qua lớp cutin và biểu bì
D. Qua lớp cutin và mô giậu
Câu 3: Quá trình thoát hơi nước ở lá cây đảm nhận bao nhiêu vai trò dưới đây?
(1) Tạo lực hút từ trên cao giúp kéo nước và khoáng chất từ rễ lên trên.
(2) Hỗ trợ việc vận chuyển các chất hữu cơ từ lá xuống rễ.
(3) Cung cấp điều kiện cho CO2 khuếch tán vào lá, phục vụ quá trình quang hợp.
(4) Giúp giảm nhiệt độ của lá trong những ngày nắng nóng.
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Câu 4: Thoát hơi nước ở lá diễn ra qua những con đường nào?
A. Chủ yếu qua khí khổng và ít hơn qua lớp cutin
B. Lớp cutin đóng vai trò chính, trong khi khí khổng chỉ đóng vai trò phụ
C. Thoát hơi nước chủ yếu qua lớp biểu bì, lông hút chỉ đóng vai trò phụ
D. Mạch gỗ là con đường chính, còn mạch rây là con đường phụ
Câu 5: Đặc điểm của quá trình thoát hơi nước qua khí khổng ở thực vật là gì?
A. Lượng nước thoát ra nhiều và có thể được điều chỉnh bằng cách mở hoặc đóng khí khổng
B. Lượng nước thoát ra ít, không thể điều chỉnh qua việc mở hoặc đóng khí khổng
C. Lượng nước thoát ra ít, có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi độ mở của khí khổng
D. Lượng nước thoát ra nhiều và có thể được điều chỉnh thông qua việc mở và đóng khí khổng
Câu 6: Cấu trúc của khí khổng có những đặc điểm nào dưới đây?
1. Một khí khổng bao gồm hai tế bào hạt đậu, xếp chồng lên nhau để tạo thành cấu trúc
2. Tế bào khí khổng chứa nhiều lục lạp hơn so với các tế bào khác.
3. Tế bào khí khổng có vách tế bào không đồng đều; thành trong gần lỗ khí dày hơn đáng kể so với thành ngoài.
4. Các tế bào hình hạt đậu của khí khổng nằm sát bên tế bào nhu mô của lá.
Những đặc điểm cấu trúc nào dưới đây liên quan đến chức năng mở và đóng của khí khổng?
A. 1, 3
B. 2, 3
C. 1, 2
D. 3, 4
Trên đây là toàn bộ nội dung bài viết của Mytour về: Những vai trò không liên quan đến quá trình thoát hơi nước qua lá. Xin chân thành cảm ơn quý độc giả đã theo dõi và quan tâm!
