Quá trình thoát hơi nước là quá trình vô cùng quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự tinh tồn của cây cối. Cùng bài viết này tìm hiểu về quá trình thoát hơi nước qua lá cây nhé:
Mục lục bài viết
1. Thoát hơi nước là gì?
Thoát hơi nước là một quá trình tương tự như quá trình bay hơi. Đây là một phần của chu trình nước trong cơ thể thực vật và là sự mất đi hơi nước từ các bộ phận của cây (tương tự việc đổ mồ hôi ở con người). Quá trình này thường xảy ra ở lá, ngoài ra có thể xảy ra thân cây, hoa và rễ.
2. Vai trò của quá trình thoát hơi nước:
Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sống của mỗi loài sinh vật. Nhu cầu nước của mỗi loài sinh vật là khác nhau, chẳng hạn đối với thực vật, lượng nước hấp thụ là 1000g thì sẽ bay hơi 990g và giữ lại 10g và 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 quá trình thoát hơi nước của cây được thể hiện như sau:
– Nhờ có quá trình thoát hơi nước ở lá, nước sẽ được cung cấp tới từng tế bào của cây.
– Thoát hơi nước chính là động lực đầu trên của dòng mạch gỗ của cây có vai trò vận chuyển nước cùng các ion khoáng từ rễ lên lá và các bộ phận khác ở trên mặt đất của cây. Tạo ra môi trường liên kết các bộ phận của cây và tạo độ cứng cho thực vật thân thảo.
– Thoát hơi nước có tác dụng điều hòa nhiệt độ của lá, đặc biệt là giúp hạ nhiệt độ của lá vào những ngày nắng nắng nóng, đảm bảo các hoạt động của cây diễn ra bình thường.
– Quá trình thoát hơi nước qua lá giúp tạo khí CO2 khuếch tán sâu vào bên trong lá, cung cấp nguyên liệu cho quá trình quang hợp. Mối liên quan giữa quá trình thoát hơi nước với quá trình quang hợp đó là: Lá cây thoát hơi nước qua khí khổng sau đó tạo lực hút nước và tạo điều kiện để CO2 khuếch tán được vào nước. Nước và CO2 được lấy vào lá chính là nguyên liệu để cây quang hợp. Như vậy, quá trình thoát hơi nước có mối liên quan quan trọng với quá trình quang hợp.
3. Thoát hơi nước qua lá:
3.1. Lá là cơ quan thoát hơi nước:
Lá có cấu tạo phù hợp thích nghi với chức năng thoát hơi nước của lá cây:
Lá có cấu tạo gồm: Khí khổng và lớp cutin
– Khí khổng:
Khí khổng gồm hai tế bào hình hạt nằm cạnh nhau tạo thành lỗ khí, trong các tế bào chứa hạt lục lạp, nhân và ti thể.
Thành mặt trong của khí khổng dày hơn thành mặt ngoài và số lượng khí khổng ở mặt dưới của lá thường nhiều hơn ở mặt trên của lá nên quá trình thoát hơi nước xảy ra chủ yếu ở mặt dưới lá.
– Lớp cutin:
Cutin có nguồn gốc từ lớp tế bào biểu bì của lá, các tế bào này tiết ra lớp phủ bề mặt lá hình thành nên lớp cutin dày, bao phủ bề mặt lá, trừ khí khổng.
Độ dày của lớp cutin phụ thuộc vào các loại cây khác nhau và độ tuổi sinh lý của lá cây (lá non có lớp cutin mỏng hơn lá già).
3.2. Hai con đường thoát hơi nước ở lá:
Thoát hơi nước ở lá có thể diễn ra theo hai con đường là qua khí khổng và qua bề mặt lớp cutin biểu bì lá:
– Thoát hơi nước qua khí khổng:
Thoát hơi nước qua khí khổng là hình thức thoát hơi nước chủ yếu, chiếm tới 90% nước thoát ra, vận tốc thoát hơi nước qua khí khônt lớn,do đó sự điều tiết độ mở của khí khổng là quan trọng nhất.
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 tế bào khí khổng no nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra làm cho thành dày cong theo về phía thành mỏng làm khí khổng mở ra.
+ Khi tế bào khí khổng mất nước, thành mỏng hết căng và thành dày duỗi thẳng, khí khổng đóng lại. Nhưng khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn mà luôn có khoảng cách hở giữa hai tế bào khí khổng.
– Thoát hơi nước qua Cutin:
Thoát hơi nước qua cutin trên biểu bì lá có vận tốc nhỏ và không được điều chỉnh.
Hơi nước được khuyếc tán ra ngoài từ lớp thịt lá đi qua lớp Cutin. Sự khuếch tán qua cutin phụ thuộc vào độ dày và độ chặt của lớp cutin. Lớp cutin càng dày thì sự khuếch tan qua cutin càng nhỏ, sự thoát hơi nước càng giảm và ngược lại
4. Các tác nhân ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước:
Con đường thoát nước chủ yếu qua khí khổng, vì vậy, các tác nhân ảnh hưởng đến khả năng đóng – mở của các khí khổng cũng sẽ là tác nhân ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước. Các tác nhân đó có thể là: nước, ánh sáng, nhiệt độ, tốc độ gió, và các ion khoáng …
– 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 đóng – mở của khí khổng. Điều kiện cung cấp nước càng lớn thì sự hấp thụ nước cũng càng mạnh nên việc thoát hơi nước cũng thuận lợi hơn. Độ ẩm trong không khí càng thấp sẽ dẫn tới quá trình thoát hơi nước càng mạnh và ngược lại.
– Ánh sáng: khí khổng có thể mở khi cây được chiếu sáng. Độ mở của khí khổng tăng từ sáng đến trưa là cao nhất và nhỏ nhất lúc chiều tối và đêm. Ban đêm khí khổng vẫn hé mở do bản chất của khí khổng là không bao giờ đóng hoàn toàn.
– Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng có thể làm nhiệt độ của lá tăng dẫn đến khí khổng mở lớn và nhiều làm tăng tóc độ thoát hơi nước. Nhiệt độ cũng có ảnh hưởng lớn đến hoạt động hô hấp của rễ, làm rễ tăng hoạt động hấp thụ nước cũng sẽ dẫn đến tăng thoát hơi nước.
+ Ion khoáng: Các ion khoáng ảnh hưởng đến ảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi của các phân tử nước, hàm lượng nước trong tế bào khí khổng. Chăng hẹn ion K+ làm tăng lượng nước bên trong tế bào khí khổng. Điều này làm tăng áp suất thẩm thấu và tăng độ hút nước, độ mở của khí khổng dẫn đến thỏa hơi nước.
5. Câu hỏi trắc nghiệm:
Câu 1: Dưới bóng cây mát hơn dưới mái che bằng vật liệu xây dựng vì
A. Vật liệu xây dựng hấp thụ nhiệt làm cho nhiệt độ tăng cao, còn lá cây thoát hơi nước làm hạ nhiệt môi trường xung quanh giúp CO2 khuếch tán vào bên trong lá.
B. Vật liệu xây dựng tỏa nhiệt làm môi trường xung quanh nóng hơn.
C. Cả 2 đều có quá trình trao đổi chất nhưng ở cây quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh hơn.
D. Vật liệu xây dựng và cây đều thoát hơi nước nhưng cây thoát mạnh hơn.
Đáp án: A
Câu 2: Ở một số cây (cây thường xuân – Hedera helix), mặt trên của lá không có khí khổng thì có sự thoát hơi nước qua mặt trên của lá hay không?
A. Có, chúng thoát hơi nước qua lớp biểu bì.
B. Không, vì hơi nước không thể thoát qua lá khi không có khí khổng.
C. Có, chúng thoát hơi nước qua lớp cutin trên biểu bì lá.
D. Có, chúng thoát hơi nước qua các sợi lông của lá.
Đáp án: C
Câu 3: Cây hấp thụ 1000g nước thì có khoảng bao nhiêu g nước bay hơi, bao nhiêu g nước được giữ lại?
A. 990g nước bay hơi, 10g nước giữ lại.
B. 700g nước bay hơi, 300g nước giữ lại.
C. 10g nước bay hơi, 990g nước giữ lại.
D. 300g nước bay hơi, 700g nước giữ lại
Đáp án: A
Câu 4: Ý nào dưới đây không đúng khi nói về vai trò của sự thoát hơi nước qua lá?
A. Khí khổng mở ra cho khí CO2khuếch tán vào lá cung cấp cho quá trình quang hợp.
B. Khí khổng mở cho khí O2đi vào cung cấp cho quá trình hô hấp giải phóng năng lượng cho các hoạt động của cây.
C. Giảm nhiệt độ của lá cây vào những ngày nắng nóng.
D. Tạo động lực đầu trên của dòng mạch gỗ.
Đáp án: B
Câu 5: Phát biểu nào dưới đây không đúng về hiện tượng ứ giọt ở các thực vật?
A. Ứ giọt chỉ xuất hiện ở các loài thực vật nhỏ
B. Rễ hấp thụ nhiều nước và thoát hơi nước kém gây ra hiện tượng ứ giọt
C. Ứ giọt xảy ra khi độ ẩm không khí tương đối cao
D. Chất lỏng hình thành từ hiện tượng ứ giọt là nhựa cây
Đáp án: D
Câu 6: Cơ quan thoát hơi nước của cây là:
A. Cành
B. Lá
C. Rễ
D. Thân
Đáp án: B
Câu 7: Thoát hơi nước qua cutin có đặc điểm nào sau đây?
A. Vận tốc lớn và không được điều chỉnh
B. Vận tốc lớn và được điều hành
C. Vận tốc bé và không được điều chỉnh
D. Vận tốc bé và được điều hành
Đáp án: C
Câu 8: Khi nói về sự thoát hơi nước ở lá cây, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Thoát hơi nước tạo động lực phía trên để vận chuyển các chất hữu cơ trong cây
B. Thoát hơi nước làm mở khí khổng, CO2 khuếch tán vào lá cung cấp cho quá trình quang hợp
C. Thoát hơi nước làm tăng nhiệt độ của lá, làm ấm cây trong những ngày giá rét
D. Thoát hơi nước làm ngăn cản quá trình hút nước và hút khoáng của cây
Đáp án: D
Câu 9: Trong điều kiện nào sau đây, quá trình thoát hơi nước của cây sẽ ngừng?
A. Đưa cây từ trong tối ra ngoài ánh sáng
B. Tưới nước cho cây
C. Bón phâm đạm với nồng độ thích hợp cho cây
D. Đưa cây từ ngoài sáng vào tối
Đáp án: D
Câu 10: Quá trình thoát hơi nước qua lá là do:
A. Động lực đầu trên của dòng mạch rây
B. Động lực dưới của dòng mạch rây
C. Động lực đầu trên của dòng mạch gỗ
D. Động lực đầu dưới của dòng mạch gỗ
Đáp án: C
