1. Quá trình thoát hơi nước qua lá không có vai trò nào?
Câu hỏi: Quá trình thoát hơi nước qua lá không có vai trò:
A. Cung cấp năng lượng cho lá.
B. Cung cấp CO2 cho quá trình quang hợp.
C. Hạ nhiệt độ cho lá.
D. Vận chuyển nước, ion khoáng
Đáp án:
Đáp án là A
Quá trình thoát hơi nước qua lá không đóng góp vào việc cung cấp năng lượng cho chính lá cây. Khoảng 98% lượng nước mà rễ cây hấp thụ được mất đi qua quá trình thoát hơi nước. Chỉ có khoảng 2% lượng nước điều này được chuyển hóa và sử dụng để tạo ra chất hữu cơ cho cơ thể cây.
Lá cây có cấu trúc được điều chỉnh phù hợp với chức năng thoát hơi nước. Các tế bào biểu bì trên lá sản xuất một lớp phủ bề mặt gọi là lớp cutin. Lớp cutin ở mặt trên lá dày hơn, trong khi mặt dưới chứa nhiều khí khổng giúp giảm mức độ thoát hơi nước.
Có hai con đường chính cho quá trình thoát hơi nước, đó là qua khí khổng và qua lớp cutin. Trong thực tế, thoát hơi nước chủ yếu diễn ra qua khí khổng, chiếm khoảng 90% tổng lượng nước thoát ra, trong khi lượng nước thoát ra qua cutin là rất ít.
Quá trình thoát hơi nước qua khí khổng được điều chỉnh thông qua cơ chế mở đóng của chúng. Độ mở của khí khổng chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng nước trong các tế bào khí khổng, hay còn được gọi là tế bào hạt đậu.
Khi tế bào khí khổng nhiễm 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 mất đi sự căng trở lại, làm cho thành dày duỗi thẳng và khí khổng đóng lại. Quá trình thoát hơi nước qua lớp cutin trên bề mặt lá cũng phụ thuộc vào độ dày của cutin, với lớp cutin càng dày thì mức độ thoát hơi nước càng giảm và ngược lại.
2. Lý thuyết về quá trình thoát hơi nước qua lá
Khái niệm "Thoát hơi nước" ám chỉ quá trình mất nước chủ yếu từ bề mặt lá, đặc biệt là qua hệ thống khí khổng và một phần từ thân, cành của cây. Nhờ quá trình thoát hơi nước ở lá, nước có thể được cung cấp cho từng tế bào của cây.
Thoát hơi nước đóng vai trò quan trọng như động lực chính trên dòng mạch gỗ, hỗ trợ việc vận chuyển nước và các ion khoáng từ rễ lên lá và đến các bộ phận khác của cây. Điều này tạo ra một môi trường liên kết giữa các bộ phận của cây và đồng thời cung cấp độ cứng cho cấu trúc thân thảo của thực vật.
Quá trình thoát hơi nước còn có tác dụng quan trọng trong việc điều chỉnh nhiệt độ của lá, đặc biệt là vào những ngày nắng nóng. Điều này đảm bảo rằng các quá trình sinh lý của cây diễn ra bình thường. Ngoài ra, thoát hơi nước còn đóng vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện cho quá trình khuếch tán khí CO2 vào bên trong lá, quan trọng cho quá trình quang hợp của cây.
(1) Lá là cơ quan thoát hơi nước
Lá được cấu tạo sao cho phù hợp với việc thoát hơi nước, với những đặc điểm sau đây:
Khí khổng:
- Gồm 2 tế bào hình hạt đậu, được sắp xếp kề nhau để tạo thành lỗ khí. Trong những tế bào này, chứa hạt lục lạp, nhân và ti thể.
- Thành bên trong của tế bào dày hơn so với thành bên ngoài của tế bào.
- Số lượng khí khổng ở mặt dưới của lá thường nhiều hơn so với mặt trên của lá.
Lớp cutin:
- Có nguồn gốc từ lớp tế bào biểu bì của lá tiết ra, và bao phủ bề mặt để ngăn chặn sự mất mát nước, ngoại trừ khí khổng.
- Độ dày của lớp cutin phụ thuộc vào loại cây và độ tuổi sinh lý của lá cây, với lá non có lớp cutin mỏng hơn so với lá già.
(2) Hai con đường thoát hơi nước: qua khí khổng và qua lớp cutin
Quá trình thoát hơi nước trong lá diễn ra qua hai cơ chế chính: thông qua khí khổng và thông qua lớp cutin.
Thoát hơi nước qua khí khổng:
- Đặc điểm: Quá trình này chủ yếu diễn ra với vận tốc lớn và có thể được điều chỉnh thông qua việc mở và đóng khí khổng.
- Cơ chế điều chỉnh thoát hơi nước: Nước chủ yếu thoát ra khỏi lá qua khí khổng, và do đó, cơ chế chính để điều chỉnh quá trình này là cơ chế mở và đóng khí khổng:
+ Khi lá no nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra làm cho thành dày cong theo hình dạng, dẫn đến việc khí khổng mở ra (Hình a).
+ Khi lá mất nước, thành mỏng không còn căng, và thành dày duỗi thẳng, đưa đến việc khí khổng đóng lại. Tuy nhiên, khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn.
Thoát hơi nước qua lớp cutin:
- Đặc điểm: Quá trình này diễn ra với vận tốc nhỏ và không thể điều chỉnh.
- Cơ chế thoát hơi nước qua cutin:
+ Hơi nước khuếch tán từ khoảng không gian bào của thịt lá thông qua lớp cutin để rời khỏi lá.
+ Trợ lực khuếch tán qua cutin đều rất lớn và phụ thuộc vào độ dày và độ chặt của lớp cutin.
+ Độ dày của lớp cutin ảnh hưởng đến quá trình khuếch tán, khiến cho sự thoát hơi nước càng giảm khi lớp cutin càng dày, và ngược lại.
(3) Các tác nhân ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước
Các yếu tố môi trường đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh độ mở của khí khổng và, từ đó, ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước của lá:
- Nước: Điều kiện cung cấp nước cao sẽ tăng cường quá trình hấp thụ nước trong lá, làm cho thoát hơi nước trở nên thuận lợi hơn. Độ ẩm thấp trong không khí cũng đồng nghĩa với việc thoát hơi nước mạnh mẽ hơn.
- Ánh sáng: Khí khổng mở nhanh chóng dưới tác động của ánh sáng, đặc biệt là khi cây được chiếu sáng. Điều này làm tăng tốc độ thoát hơi nước. Độ mở của khí khổng thường tăng từ buổi sáng đến trưa, đạt mức nhỏ nhất vào buổi chiều tối. Ban đêm, khí khổng vẫn giữ mở một cách nhất quán.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đến hoạt động hô hấp của rễ, làm tăng hấp thụ nước từ môi trường. Điều này góp phần vào quá trình thoát hơi nước.
- Ion khoáng: Các ion khoáng có thể ảnh hưởng đến hàm lượng nước trong tế bào khí khổng, điều này có thể điều chỉnh độ mở của khí khổng.
Ví dụ, ion K+ có thể làm tăng hàm lượng nước trong tế bào khí khổng, dẫn đến việc mở rộ khí khổng và gia tăng quá trình thoát hơi nước.
3. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Ở cây trưởng thành, thoát hơi nước chủ yếu qua
A. Cả hai con đường qua khí khổng và cutin
B. Lớp cutin
C. Khí khổng
D. Biểu bì thân và rễ
Câu 2: Thoát hơi nước qua lá bằng con đường nào?
A. Qua khí khổng, mô giậu
B. Qua khí khổng, cutin
C. Qua cutin, biểu bì
D. Qua cutin, mô giậu
Câu 3: Quá trình thoát hơi nước ở lá cây có bao nhiêu vai trò sau đây?
(1) Tạo ra lực hút phía trên để hút nước và chất khoáng từ rễ lên.
(2) Tạo điều kiện cho sự vận chuyển của các chất hữu cơ đi xuống rễ.
(3) Tạo điều kiện cho CO2 khuyếch tán vào lá cung cấp cho quang hợp.
(4) Giúp hạ nhiệt độ của lá cây vào những ngày nắng nóng.
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Câu 4: Thoát hơi nước qua lá qua những con đường nào?
A. Qua khí khổng là chủ yếu và lớp cutin là thứ yếu
B. Qua khí khổng là thứ yếu và lớp cutin là chủ yếu
C. Qua lớp biểu bì là chủ yếu và qua lông hút là thứ yếu
D. Qua mạch gỗ là chủ yếu và qua mạch rây là thứ yếu
Câu 5: Đặc điểm của con đường thoát hơi nước qua khí khổng ở thực vật là
A. Lượng nước thoát ra lớn, không thể điều chỉnh được bằng sự đóng mở của khí khổng
B. Lượng nước thoát ra nhỏ, không thể điều chỉnh được sự đóng mở của khí khổng
C. Lượng nước thoát ra nhỏ, có thể điều chỉnh được sự đóng mở của khí khổng
D. Lượng nước thoát ra lớn, có thể điều chỉnh được bằng sự đóng mở của khí khổng
Câu 6: Cấu trúc của một khí khổng có những đặc điểm nào sau đây?
1. Mỗi khí khổng có hai tế bào bình hạt đậu xếp úp vào nhau.
2. Mồi tế bào của khí khổng có chứa rất nhiều lục lạp.
3. Tế bào khí khổng có vách dày mỏng không đều; thành trong sát lỗ khí dày hơn nhiều so với thành ngoài.
4. Các tế bào hạt đậu của khí khổng xếp gần tế bào nhu mô của lá.
Các đặc điểm cấu trúc nào trong số sau phù hợp với chức năng đóng mở của khí khổng?
A. 1, 3
B. 2, 3
C. 1, 2
D. 3, 4
Bài viết liên quan: Trắc nghiệm Sinh học lớp 11 Bài 34: Sinh trưởng ở thực vật
Trên đây là toàn bộ nội dung bài viết của Luật Minh Khuê về: Quá trình thoát hơi nước qua lá không có vai trò? Xin cảm ơn quý bạn đọc đã quan tâm theo dõi!
