5
Phần 4
Sinh học cơ thể
Chơng I
Chuyển hoá vật chất
v năng lợng
A. Chuyển hoá vật chất
v năng lợng ở thực vật
Bi 1. Sự hấp thụ nớc v muối khoáng ở rễ
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
HS trình bày đợc đặc điểm, hình thái của hệ rễ cây trên cạn thích nghi với
chức năng hấp thụ nớc và muối khoáng.
HS phân biệt đợc cơ chế hấp thụ nớc và các ion khoáng ở rễ cây.
Trình bày đợc mối tơng tác giữa môi trờng và rễ cây trong quá trình hấp
thụ nớc và các ion khoáng.
2. Kĩ năng
Rèn một số kĩ năng:
Quan sát tranh hình phát hiện kiến thức.
Phân tích so sánh khái quát kiến thức.
Vận dụng lí thuyết giải thích các hiện tợng thực tế.
6
II. Thiết bị dạy học
Tranh hình SGK phóng to.
Sơ đồ cấu tạo tế bào lông hút, các miền của rễ phóng to.
Thông tin bổ sung:
Sự hấp thụ nớc ở cây
Do građian nồng độ chất tan: Khi có sự chênh lệch về nồng độ các chất hoà
tan trong tế bào rễ và dung dịch đất thì nớc sẽ đợc hấp thụ vào rễ theo cơ chế
khuếch tán thẩm thấu tức là nớc sẽ vận chuyển từ nơi có nồng độ chất tan thấp
đến nơi có nồng độ chất tan cao, Trong trờng hợp này nớc sẽ vào cây một cách
thụ động, khi mà hàm lợng các chất tan trong rễ cao và trong môi trờng đất
chứa đầy đủ nớc. Còn khi cây gặp điều kiện thiếu nớc thì nớc vào rễ cây theo
cơ chế bơm đặc biệt, tạo điều kiện nâng nồng độ các chất trong rễ cao lên (Bơm
các chất vào ngợc với građian nồng độ) để tạo ra građian nồng độ cao trong rễ và
do đó nớc sẽ đợc vận chuyển vào rễ một cách tích cực.
Do građian thế năng nớc: Khi có sự chênh lệch về thế năng nớc thì nớc
sẽ vận chuyển từ nơi có thế năng cao (tức có giá trị âm nhỏ hơn) đến nơi có thế
năng thấp (tức có giá trị âm lớn hơn). Khi dung dịch đất có thế năng nớc lớn hơn
thế năng nớc của mô rễ thì nớc sẽ đợc vận chuyển vào rễ. Thế năng nớc của
rễ thờng nhỏ hơn thế năng nớc của dung dịch đất do từ rễ nớc luôn đợc vận
chuyển lên cây sử dụng cho các quá trình trao đổi chất và do quá trình thoát hơi
nớc ở lá.
Con đờng hấp thụ nớc ở rễ
Toàn bộ phần sống của thực vật đợc gọi là symplasm, còn phần không sống
đợc gọi là apoplasm.
Phần symplasm đợc nối với nhau từ tế bào này sang tế bào khác suốt cơ thể
thực vật nhờ cấu tạo đợc gọi là plasmodesmata (sợi liên bào). Đó là những ống
sinh chất nối liền các tế bào cạnh nhau. Nó có ở đại bộ phận các tế bào thực vật
bậc cao trừ một số loại tế bào nh tế bào đóng trởng thành của khí khổng. Đờng
vận chuyển từ tế bào này sang tế bào khác qua phần sống của tế bào nhờ sợi liên
bào gọi là con đờng vận chuyển symplastíc, còn đờng vận chuyển qua thành tế
bào và các khoảng gian bào gọi là đờng vận chuyển apoplastíc.
7
Nớc từ đất vào, rồi từ vùng vỏ rễ tới mạch dẫn phải qua các tế bào sống của
nội bì. Còn khi nớc đi qua các thành tế bào và các khoảng gian bào trong suốt
phần vỏ để vào tiếp mạch dẫn phải qua các thành tế bào sống của nội bì.
Phiếu học tập
tìm hiểu cơ chế hấp thụ nớc v muối khoáng
Hấp thụ nớc Hấp thụ muối khoáng
Thụ động
Chủ động
III. Hoạt động dạy học
1. Kiểm tra
GV kiểm tra sách vở chuẩn bị của HS.
2. Trọng tâm
Sự thích nghi hình thái của rễ với hấp thụ nớc và ion khoáng.
Cơ chế hấp thụ thụ động (với nớc) và hấp thụ chọn lọc (với chất khoáng).
3. Bài mới
Mở bài: GV đặt vấn đề: Vì sao cây mọc cố định tại một chỗ lại tìm hút đợc
nớc và muối khoáng ở trong đất?
HS vận dụng hiểu biết của mình để trả lời.
GV dựa vào ý kiến của HS dẫn dắt vào bài.
Hoạt động 1. Tìm hiểu cơ quan hấp thụ nớc (Rễ)
Mục tiêu:
HS nêu đợc vai trò của nớc đối với tế bào.
HS chỉ ra đợc hình thái của hệ rễ cây trên cạn thích nghi với chức năng
hấp thụ nớc và muối khoáng.
8
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV hỏi:
+ Nớc có vai trò nh thế
nào đối với tế bào?
+ Nếu không có nớc điều
gì sẽ xảy ra với tế bào?
GV nêu yêu cầu
+ Quan sát hình 1.1 và 1.2
SGK trang 5.
+ Quan sát tranh sơ đồ cấu
tạo lông hút, các miền của
rễ.
+ Trả lời câu hỏi: Đặc điểm
hình thái của hệ rễ cây trên
cạn thích nghi với chức
năng hấp thụ nớc và muối
khoáng nh thế nào?
GV có thể gợi ý:
+ Mô tả cấu tạo bên ngoài
của hệ rễ.
+ Tìm mối liên quan giữa
nớc trong đất và sự phát
triển của hệ rễ.
+ Nêu đặc điểm cấu tạo của
lông hút.
+ So sánh sự khác biệt
trong sự phát triển hệ rễ
HS vận dụng các kiến
thức sinh học lớp 10 để trả
lời.
HS hoạt động nhóm.
Cá nhân quan sát tranh
hình phát hiện kiến
thức.
Vận dụng các kiến thức
sinh học ở lớp dới về bộ
rễ.
Thảo luận nhóm để thống
nhất ý kiến theo gợi ý của
GV.
HS nêu đợc các kiến
thức:
+ Hệ rễ có nhiều rễ tại
miền sinh trởng, rễ có thể
phát triển dài ra, còn miền
hút có nhiều lông hút.
+ Nớc trong đất ít thì hệ
rễ phát triển vơn xa, đâm
sâu hơn.
+ Lông hút có không bào
lớn, tế bào kéo dài.
1. Vai trò của nớc đối
với tế bào
Nớc là dung môi hoà tan
các chất.
Giảm nhiệt độ của cơ thể
khi thoát hơi nớc.
Tham gia vào một số quá
trình trao đổi chất.
Đảm bảo độ nhớt của
chất nguyên sinh.
2. Hình thái và sự phát
triển của hệ rễ
9
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
cây trên cạn với cây thuỷ
sinh.
GV nhận xét đánh giá và
yêu cầu HS khái quát kiến
thức.
GV bổ sung: Do cấu tạo
đặc biệt của lông hút nên
các dạng nớc tự do và các
dạng nớc liên kết không
chặt từ đất đợc lông hút
hấp thụ 1 cách dễ dàng nhờ
sự chênh lệch về áp suất
thẩm thấu.
+ Hệ rễ cây trên cạn phát
triển hơn so với hệ rễ của
cây thuỷ sinh.
Đại diện nhóm trình bày
lớp nhận xét bổ sung.
HS nghiên cứu SGK mục
2 trang 6 để đa các ví dụ
minh hoạ.
+ Lúa sau khi cấy 4 tuần,
hệ rễ có tổng chiều dài
625 km và diện tích 285 m
2
.
+ Bề mặt tiếp xúc giữa rễ
cây và đất đến hàng chục,
hàng trăm m
2
.
Kết luận:
Rễ gồm rễ chính và các
rễ bên.
Rễ cây phát triển đâm
sâu, lan toả, hớng đến
nguồn nớc trong đất.
Rễ cây sinh trởng liên
tục hình thành nên số lợng
khổng lồ các lông hút làm
tăng bề mặt tiếp xúc giữa rễ
và đất giúp rễ hấp thụ đợc
nhiều nớc và ion khoáng.
Cấu tạo tế bào lông hút
(do tế bào biểu bì kéo dài)
gồm:
+ Thành tế bào mỏng
không thấm cutin.
+ Chỉ có 1 không bào trung
tâm lớn.
+ áp suất thẩm thấu rất cao
do hoạt động hô hấp mạnh
của rễ.
10
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV hỏi:
+ Nhiều loài thực vật
không có lông hút thì rễ
cây hấp thụ nớc và muối
khoáng nh thế nào?
GV bổ sung kiến thức
nh SGV trang 14 đó là
những nấm rễ.
HS có thể suy đoán: Nếu
không có lông hút thì rễ
cây sẽ biến đổi thành phần
nào đó để hấp thụ nớc
hoặc là phải cộng sinh với
1 loài khác.
Hoạt động 2. Tìm hiểu cơ chế hấp thụ nớc và ion khoáng ở rễ cây
Mục tiêu:
Phân biệt cơ chế hấp thụ nớc và ion khoáng ở rễ.
Liên hệ thực tế kĩ thuật chăm sóc cây trồng.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
Để tìm hiểu cơ chế hấp
thụ nớc và ion khoáng của
rễ, GV yêu cầu HS:
Hoàn thành nội dung
phiếu học tập "Tìm hiểu cơ
chế hấp thụ nớc và muối
khoáng".
GV kẻ phiếu học tập để
các nhóm ghi kết quả lên
bảng.
HS hoạt động nhóm:
+ Cá nhân nghiên cứu SGK
trang 7 mục 1 để nắm bắt
kiến thức.
+ Vận dụng kiến thức sinh
học lớp 10 về cơ chế vận
chuyển các chất qua màng
+ Trao đổi nhóm thống
nhất ý kiến để ghi phiếu
học tập.
Đại diện các nhóm ghi
đáp án của mình lên bảng.
Lớp nhận xét bổ sung.
1. Hấp thụ nớc và ion
khoáng từ đất vào tế bào
lông hút
11
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV đánh giá hoạt động
nhóm và thông báo đáp án
đúng.
Các nhóm tự sửa chữa.
Kết luận: Đáp án phiếu
học tập
Hấp thụ nớc Hấp thụ muối khoáng
Hấp thụ bị
động (Thụ
động)
Nớc từ môi trờng nhợc
trơng (thế nớc cao) trong đất
vào tế bào lông hút nơi có dịch
bào u trơng (thế nớc thấp
hơn).
Quá trình thoát hơi nớc ở lá
hút nớc lên phía trên, làm giảm
lợng nớc trong tế bào lông hút
rễ.
1 số ion khoáng di chuyển thụ
động từ đất nơi có nồng độ ion cao
vào tế bào lông hút, nơi có nồng độ
ion thấp hơn.
Hấp thụ
chủ động
(tích cực)
Động lực là ở rễ có 2 dạng:
+ Hấp thụ trao đổi thông qua 1
cơ chế bơm, trong đó nớc đợc
bơm vào mô nhờ ATP.
Hấp thụ nhờ áp suất rễ.
1 số ion khoáng mà cây có nhu
cầu cao, di chuyển ngợc chiều
građian nồng độ, xâm nhập vào rễ
chủ động đòi hỏi tiêu tốn năng
lợng ATP từ hô hấp.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV hỏi: Sự khác biệt
giữa hấp thụ nớc và hấp
thụ ion khoáng là gì?
* Liên hệ: Trong sản xuất
nông nghiệp cần có biện
pháp kĩ thuật gì để cung
HS sử dụng nội dung
kiến thức phiếu học tập để
trả lời đợc:
+ Hấp thụ nớc chủ yếu
theo cơ chế thụ động.
+ Hấp thụ ion khoáng
mang tính chọn lọc.
HS vận dụng kiến thức
trả lời đợc:
12
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
cấp đủ nớc và khoáng cho
cây?
GV nêu câu hỏi: Dòng
nớc và các ion khoáng sau
khi hấp thụ vào lông hút
đợc vận chuyển vào mạch
gỗ nh thế nào?
GV nhận xét và yêu cầu
HS khái quát kiến thức.
GV sử dụng thông tin bổ
sung ở mục II để bổ sung
kiến thức về con đờng vận
+ Tới nớc bón phân
đúng thời kì.
+ Xới đất, sục bùn để đất
luôn thoáng khí, tạo điều
kiện để rễ hô hấp, cung cấp
ATP.
HS nghiên cứu thông tin
và hình 1.3 SGK để trả lời.
Đại diện HS trình bày 2
con đờng vận chuyển
nớc vào mạch gỗ trên
tranh phóng to lớp theo
dõi, nhận xét.
2. Dòng nớc và các ion
khoáng đi từ đất vào
mạch gỗ của rễ
Nớc và ion khoáng từ đất
vào tế bào lông hút rồi vào
mạch gỗ của rễ bằng 2 con
đờng:
* Con đờng thành tế bào
gian bào (con đờng vô
bào).
Nớc và các ion khoáng
đi theo không gian giữa các
bó sợi xenlulozơ bên trong
thành tế bào.
Khi đi vào đến nội bì, đai
Caspari chặn lại nên chuyển
sang con đờng tế bào.
Đai Caspari điều chỉnh
dòng vận chuyển vào trung
trụ.
* Con đờng chất nguyên
sinh không bào (con
đờng tế bào).
13
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
chuyển nớc và các ion
khoáng vào mạch gỗ của
rễ.
Nớc và ion khoáng qua
hệ thống không bào từ tế
bào này sang tế bào khác,
qua các sợi liên bào nối liền
các không bào.
Động lực là nhờ sức hút
nớc tăng dần từ lông hút
đến mạch dẫn.
Nớc và ion khoáng đi
trong hệ thống chất nguyên
sinh nhờ lực hút trơng của
hệ thống keo nguyên sinh
chất.
Hoạt động 3. ảnh hởng của các tác nhân môi trờng đối với quá trình
hấp thụ nớc và ion khoáng ở rễ cây
Mục tiêu: HS trình bày đợc mối liên quan giữa các yếu tố môi trờng đến quá
trình hấp thụ nớc và ion khoáng của rễ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV nêu câu hỏi:
+ Các tác nhân ngoại cảnh
nào ảnh hởng tới hoạt
động của lông hút?
+ Môi trờng có ảnh hởng
nh thế nào đến quá trình
hấp thụ nớc và các ion
khoáng của rễ cây?
GV gợi ý:
+ Phân tích ảnh hởng của
nhiệt độ.
+ ảnh hởng của độ pH
HS hoạt động nhóm:
+ Cá nhân nghiên cứu
SGK, vận dụng kiến thức
sinh học 10 phần vận
chuyển các chất qua màng
để nhận biết kiến thức.
+ Thảo luận nhóm thống
nhất ý kiến trả lời.
14
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
+ ảnh hởng của lợng ôxi
trong đất.
GV nhận xét đánh giá và
bổ sung kiến thức.
* Liên hệ: Trong sản xuất
nông nghiệp, con ngời đã
áp dụng biện pháp kĩ thuật
gì để tăng khả năng hấp thụ
nớc và ion khoáng của rễ?
* Củng cố:
+ Rễ cây có đặc điểm điển
hình phù hợp với khả năng
hấp thụ nớc và ion
khoáng.
Đại diện một vài nhóm
trình bày hoặc viết tóm tắt
ý kiến lên bảng lớp nhận
xét.
HS vận dụng kiến thức
thực tế và các thông tin đài
báo nêu đợc:
+ Gieo trồng đúng thời vụ.
+ Bón phân, làm đất.
+ Chống nóng, chống lạnh
kịp thời.
+ Hạn chế sự tổn thơng,
làm gẫy lông hút.
Các yếu tố ảnh hởng đến
quá trình hấp thụ nớc và
ion khoáng.
* Lợng ôxi môi trờng
Nồng độ ôxi trong đất
giảm, sự sinh trởng của rễ
bị ảnh hởng sự hút
nớc giảm.
Khi trong đất thiếu ôxi,
quá trình hô hấp yếm khí
tăng sinh ra chất độc đối
với cây.
* Độ axít
Độ pH ảnh hởng tới
nồng độ của các chất trong
dung dịch đất dẫn đến hấp
thụ yếu.
* áp suất thẩm thấu của
dịch đất.
15
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
Rễ cây hấp thụ nớc
bằng cơ chế thụ động là
chủ yếu và hấp thụ ion
khoáng một cách chọn lọc.
* Kết luận chung:
HS đọc kết luận cuối bài
trang 9 SGK.
IV. Kiểm tra đánh giá
GV yêu cầu HS tóm tắt kiến thức cơ bản của bài học.
GV có thể cho HS làm bài tập trắc nghiệm.
1. Vai trò của nớc đối với tế bào là:
a) Là dung môi hoà tan các chất
b) Tham gia vào quá trình trao đổi chất
c) Đảm bảo độ nhớt của chất nguyên sinh, giảm nhiệt độ của cơ thể
d) Cả a, b, c
2. Nớc và ion khoáng từ đất vào mạch gỗ của rễ bằng con đờng nào?
a) Không bào
b) Thành tế bào gian bào
c) Chất nguyên sinh không bào
d) Chỉ b, c
3. Nớc và các ion khoáng vận chuyển trong các tế bào sống là nhờ:
a) Sự thoát hơi nớc
b) áp lực rễ
c) Sức hút nớc tăng dần
d) Lực liên kết giữa các phân tử hiđrô
V. Dặn dò
Học bài trả lời câu hỏi SGK trang 9.
Ôn tập kiến thức về sự vận chuyển các chất.
16
Bi 2. Vận chuyển các chất trong cây
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
HS mô tả đợc dòng vận chuyển các chất trong cây bao gồm:
Con đờng vận chuyển.
Thành phần của dịch đợc vận chuyển.
Động lực đẩy dòng vật chất di chuyển.
2. Kĩ năng
Rèn một số kĩ năng:
Phân tích so sánh.
T duy lôgic, khái quát kiến thức.
Vận dụng lí thuyết giải thích các hiện tợng thực tế.
II. Thiết bị dạy học
Tranh hình SGK phóng to.
Băng hình về vận chuyển các chất trong cây (nếu có).
Thông tin bổ sung:
Sự vận chuyển nớc trong cây
Nớc chuyển từ rễ lên thân, lá phải qua 2 con đờng có tính chất và độ dài
khác nhau.
Trớc hết nớc từ đất vào thân cây đợc chuyển qua các tế bào sống từ lông
hút tới các tế bào nhu mô cạnh các bó mạch ở trung tâm rễ (chỉ độ vài milimét).
Tiếp đó nớc đợc vận chuyển qua các mạch gỗ chết của rễ, thân, lá (có thể
từ vài centimét tới hàng chục mét tuỳ loài cây). Cuối cùng nớc lại chuyển vận qua
các tế bào sống của nhu mô lá và thoát ra ngoài dới dạng hơi nớc qua các lỗ khí.
Mặc dầu quãng đờng đi qua các tế bào sống rất ngắn nhng nớc thấm qua
chất nguyên sinh có sức cản rất lớn. Bởi vậy các cây không có bó mạch (rêu, địa
y) không thể mọc cao đợc.
Nớc vận chuyển qua mạch gỗ chết nhanh hơn qua tế bào sống nhiều. Dùng
phơng pháp nguyên tử đánh dấu (nớc nặng H
2
O
18
) các nhà khoa học đã thấy
nớc chyển trong mạch gỗ mỗi giờ đợc vài mét.
17
Nớc vận chuyển 1 chiều qua các tế bào sống ở rễ và lá do sức hút (áp suất
thẩm thấu) của các tế bào này tăng dần (Mỗi tế bào cạnh nhau có sức hút chênh
lệch nhau 0,1 atmôtphe).
Động lực của sự vận chuyển nớc trong cây
Khi nớc vận chuyển trong hệ thống dẫn thì lực cản từ sự di chuyển nớc
không những là là lực ma sát của dòng chảy qua mạch dẫn (lực động) mà còn cả
trọng lực của nớc khi nó chảy lên khỏi mặt đất (lực tĩnh). Vì vậy, nớc muốn vận
chuyển đợc trong mạch xylem thì sức hút nớc của lá phải thắng đợc 2 trở lực
đó. Theo tính toán thì muốn vận chuyển nớc lên cây cao 30 mét thì sức hút nớc
của lá phải lớn hơn sức hút nớc của đất là 6 atmôtphe, trong đó cần có 3
atmôtphe để thắng trở lực tĩnh và 3 atmôtphe để thắng trở lực động.
Xylem là các ống mao quản không có không khí đợc lấp đầy nớc nên áp
suất không khí có khả năng đẩy cột nớc trong mao quản lên cao 10 mét, nhng
so với cây cao hơn 10 mét nhiều lần thì phải có các lực bổ sung thêm xấp xỉ 10
20 atm. Lực bổ sung là những gì?
+ áp suất rễ: Do quá trình trao đổi chất của rễ, đặc biệt là quá trình hô hấp
của rễ sẽ phát sinh 1 áp lực đẩy nớc đi lên cao, đó là áp suất rễ.
+ Sức kéo của thoát hơi nớc: Sự chênh lệch về sức hút nớc khá lớn giữa
không khí và bề mặt lá làm cho quá trình thoát hơi nớc của lá xảy ra mạnh. Các
tế bào của lá thiếu độ bão hoà nớc và hút nớc của các tế bào ở dới. Cứ nh vậy
mà phát sinh 1 lực hút từ bề mặt lá do bay hơi nớc. Sự thoát hơi nớc ở lá là liên
tục và do đó sức kéo của thoát hơi nớc cũng liên tục. Động lực này lớn và phụ
thuộc vào quá trình thoát hơi nớc. Động lực này có thể đa cột nớc lên rất cao
trên cây.
+ Động lực bổ trợ khác: Các mao quản nớc trong mạch dẫn tạo nên các sợi
nớc rất mỏng manh, các sợi nớc này có đầu trên bị kéo 1 lực rất căng do thoát
hơi nớc, nhng các sợi nớc mỏng này không hề bị đứt đoạn tạo nên các bọt khí
làm tắc nghẽn mạch. Có đợc điều đó là do có 2 lực bổ trợ: Lực liên kết giữa các
phân tử n
ớc và lực bám giữa các phân tử nớc với thành mạch dẫn. Giữa các phân
tử nớc tồn tại lực liên kết hiđrô. Tuy là lực yếu nhng các phân tử nớc đã tạo
thành 1 chuỗi liên tục kéo nhau đi lên cao.
Nớc đi trong hệ thống mạch dẫn của cây là một cấu phần quan trọng trong
vòng tuần hoàn nớc trong hệ thống sinh thái đất cây không khí. Vòng tuần
18
hoàn đó đợc quyết định bởi sự chênh lệch khá lớn giữa sức hút nớc (thế nớc),
giữa đất cây và khí quyển. Đấy cũng chính là động học của dòng nớc đi liên tục
trong cây.
Sơ đồ: Cấu trúc các yếu tố của mạch Rây (sách Sinh lí học thực vật trang 194)
III. Hoạt động dạy học
1. Kiểm tra
Rễ thực vật cạn có đặc điểm hình thái gì thích nghi với chức năng tìm
nguồn nớc, hấp thụ nớc và ion khoáng?
Phân biệt cơ chế hấp thụ nớc với cơ chế hấp thụ ion khoáng của rễ cây
Vì sao cây trên cạn bị ngập úng lâu sẽ chết?
2. Trọng tâm
Con đờng vận chuyển vật chất trong cây gồm dòng mạch gỗ và dòng mạch rây.
Sự phù hợp giữa cấu tạo và chức năng vận chuyển.
3. Bài mới
Mở bài:
GV có thể tiến hành nh SGV.
GV gợi ý để HS nhớ lại thí nghiệm chứng minh các chất vận chuyển trong
thân đó là: Ngâm cành hoa trắng vào cốc nớc màu và bóc vỏ,mạch rây ở 1
cành cây sống.
GV dẫn dắt vào bài về cơ quan vận chuyển các chất và động lực vận chuyển
các chất.
Hoạt động 1. Đặc điểm vận chuyển các chất trong cây
Mục tiêu: HS nắm đợc 2 dòng vận chuyển vật chất trong cây đó là dòng mạch
gỗ và dòng mạch rây.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV hỏi:
+ Trong cây có dòng vận
chuyển vật chất nào?
+ Đặc điểm mỗi dòng vận
chuyển đó là gì?
HS nghiên cứu SGK
trang 10
Yêu cầu nêu đợc đặc
điểm 2 dòng vận chuyển
vật chất
19
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
Các chất trong cây đợc
vận chuyển theo 2 dòng:
Dòng mạch gỗ (gọi là
dòng đi lên).
Vận chuyển nớc và các
ion khoáng từ đất vào đến
mạch gỗ của rễ rồi tiếp tục
dâng lên theo mạch gỗ
trong thân để lan toả đến lá
và những phần khác của
cây.
Dòng mạch rây (còn gọi
là dòng đi xuống) vận
chuyển các chất hữu cơ từ
các tế bào quang hợp trong
phiến lá chảy vào cuống lá
rồi đến nơi cần sử dụng
hoặc dự trữ (quả, hạt, rễ)
Hoạt động 2. Tìm hiểu vận chuyển các chất trong cây
Mục tiêu:
HS chỉ ra đợc sự phù hợp giữa cấu tạo và chức năng vận chuyển của mạch
gỗ và mạch rây.
Động lực đẩy dòng vật chất di chuyển.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV nêu yêu cầu:
+ Quan sát hình 2.1 và
2.2 SGK
HS nghiên cứu độc lập
với SGK để nắm bắt kiến
thức.
A. Dòng mạch gỗ (Xilem)
Vận chuyển ngợc chiều
trọng lực, lực cản thấp.
20
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
+ Trả lời câu hỏi: Mạch
gỗ có cấu tạo phù hợp với
chức năng vận chuyển
nh thế nào?
GV nhận xét đánh giá
và bổ sung kiến thức.
GV có thể làm mô hình
để HS hình dung mạch gỗ
trong cây.
Thảo luận nhanh trong
nhóm trả lời câu hỏi:
Yêu cầu nêu đợc:
+ Cấu tạo từ các tế bào
chất tác dụng.
+ Cách sắp xếp các tế bào
của mạch gỗ.
+ Thành mạch gỗ linhin
hoá tác dụng.
Đại diện HS trình bày
lớp nhận xét.
1. Cấu tạo mạch gỗ
Mạch gỗ có cấu tạo:
Gồm 2 loại tế bào chất đó
là tế bào quản bào và tế bào
mạch ống.
Tế bào. không có màng và
các bào quan, tạo nên ống
rỗng làm cho lực cản thấp.
Vách thứ cấp đợc linhin
hoá bền chắc chịu đợc áp
suất nớc, phía trên vách có
lỗ bên.
Vách sơ cấp mỏng và
thủng lỗ.
Các tế bào xếp sít nhau
theo cách: Lỗ bên của tế bào
này ghép sít vào lỗ bên của tế
bào khác tạo nên cặp lỗ là
con đờng vận chuyển
ngang.
* Quản bào: Có trong thân
của các thực vật.
+ Là các tế bào dài hình con
suốt chỉ.
21
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV yêu cầu HS so sánh
mạch ống với quản bào.
HS vận dụng kiến thức
để trả lời đợc:
+ Khác về cấu tạo tế bào,
cách sắp xếp tế bào.
+ Giống: đều là tế bào
chất, tạo thành mạch rỗng
và nhờ đó lực cản thấp.
+ Các tế bào xếp thành hàng
thẳng đứng, gối đầu lên nhau.
* Mạch ống: chỉ có ở thực vật
hạt kín và 1 số hạt trần.
+ Tế bào ngắn, rộng, có vách
2 đầu đục lỗ tạo nên những
tấm đục lỗ ở 2 dầu của tế
bào.
+ Các tế bào xếp đầu kế đầu
tạo thành ống mạch dẫn dài
rộng.
+ Dòng vận chuyển di
chuyển nhanh hơn và tạo con
đờng vận chuyển nớc với
lực cản thấp.
GV hỏi
+ Dịch mạch gỗ gồm
những thành phần nào? và
đợc tổng hợp từ đâu?
HS nghiên cứu thông tin
SGK trang 11 để trả lời.
2. Thành phần của dịch
mạch gỗ
Dịch mạch gỗ gồm chủ yếu
là nớc, các ion khoáng
ngoài ra còn có các chất hữu
cơ (Axít amin, vitamin hooc
môn ) đợc tổng hợp ở rễ.
22
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV đa vấn đề:
Làm thế nào mà dòng
mạch gỗ di chuyển đợc
theo chiều ngợc với
chiều của trọng lực từ rễ
lên đến đỉnh của những
cây gỗ cao hàng chục
mét?
GV gợi ý: HS hãy liên
tởng tới việc dẫn nớc
lên nhà cao tầng cần bơm
hút và đẩy nếu lực yếu thì
nớc không lên đợc.
GV dẫn dắt: Trong cây
dòng nớc đợc đa lên
liên tục khác với các hiện
tợng vật lí thông thờng
đó là do có sự kết hợp của
3 lực.
GV nêu vấn đề:
Làm thế nào để biết là có
lực đẩy ở rễ?
GV yêu cầu HS
+ Quan sát hình 2.3, 2.4
SGK trang 11, 12.
+ Giải thích hiện tợng
của thí nghiệm.
HS hoạt động nhóm
+ Cá nhân nghiên cứu
SGK.
+ Kết hợp với kiến thức
thực tế.
+ Thảo luận thống nhất ý
kiến.
+ Yêu cầu nêu đợc
Hiện tợng ứ giọt: Do
độ ẩm không khí cao, nớc
không thoát ra ngoài đợc.
Chứng tỏ phải có một lực
3. Động lực đẩy dòng mạch
gỗ
a) Lực đẩy (áp suất rễ)
23
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV hỏi:
ở cả 2 thí nghiệm đều
khẳng định là có lực đẩy
từ rễ. Vậy lực đẩy này có
đợc là do đâu?
GV khẳng định: Đó là
áp suất rễ.
GV yêu cầu HS phát
hiện trong tự nhiên các
hiện tợng áp suất rễ.
GV hỏi: Tại sao hiện
tợng ứ giọt chỉ xảy ra ở
cây 1 lá mầm?
GV bổ sung kiến thức:
+ áp lực rễ thờng đạt trị
số vài atm, nên không thể
đa nớc lên khoảng cach
cao đợc mà chỉ có tác
dụng nh lực bổ trợ.
+ áp lực rễ quan trọng
khi cây rụng hết lá nhất là
khi cây nghỉ đông và khi
đó không còn lực kéo do
thoát hơi nớc ở lá nữa.
đẩy từ rễ lên và nớc đi
qua thuỷ khổng ở đầu lá
tạo nên giọt nớc.
áp suất rễ: Không còn
bộ lá ở phía trên, cột thuỷ
ngân dâng lên chứng tỏ có
lực đẩy từ rễ.
HS có thể trả lời:
Lực đẩy này do hoạt động
của rễ tạo nên.
HS có thể nêu hiện
tợng: Ca ngang cây gỗ
có thể thấy nhựa chảy ra
trên mặt cắt hoặc chặt 1
cành cây thấy nhựa chảy ra
ở chỗ chặt.
HS trả lời:
+ Cây 1 lá mầm có thân
thảo thấp.
+ áp lực nớc đủ mạnh để
đẩy nớc lên lá.
Kết luận: áp lực sinh ra do
hoạt động trao đổi chất của rễ
để đẩy nớc lên cao gọi là áp
suất rễ.
Hiện tợng: ứ giọt, chảy
nhựa.
24
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV hỏi: Lục hút do
thoát hơi nớc ở lá xảy ra
nh thế nào?
GV bổ sung: Lực hút do
lá thoát hơi nớc là động
lực khá lớn có thể đa cột
nớc lên rất cao trên cây.
Đây là động lực quan
trọng nhất để đa cột
nớc lên cao.
HS nghiên cứu SGK
trang 12 trả lời.
b) Lực hút do thoát hơi nớc
ở lá
Tế bào khí khổng thoát hơi
nớc vào không khí nên bị
mất nớc dẫn đến hút
nớc từ các tế bào nhu mô
bên cạnh.
Tế bào nhu mô lá hút nớc
từ mạch gỗ ở lá.
Xuất hiện 1 lực hút từ lá
đến tận rễ.
GV có thể vẽ sơ đồ
giảng giải về lực liên kết
giữa các phân tử nớc với
nhau để HS có thể hiểu.
HS khái quát:
Nhờ lực này mà nớc
thành dòng và khi vận
chuyển không bị tụt xuống
nh các hiện tợng vật lí
thông thờng.
c) Lực hút liên kết giữa các
phân tử nớc với nhau và
với thành mạch gỗ
Giữa các phân tử nớc tồn
tại lực liên kết hiđrô yếu.
Các phân tử nớc đã tạo
thành 1 chuỗi liên tục kéo
theo nhau đi lên cao.
GV yêu cầu HS
+ Quan sát hình 2.5 SGK
trang 13 và cấu trúc các
yếu tố mạch rây (Mục
thông tin bổ sung).
HS quan sát hình, nghiên
cứu SGK trang 12 mục II 1.
+ Mạch rây có 2 loại tế bào
+ Tế bào mạch rây là tế
bào sống, đặc.
B. Dòng mạch rây
Vận chuyển xuôi chiều trọng
lực.
1. Cấu tạo của mạch rây
25
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
+ Trình bày cấu tạo của
mạch rây phù hợp với
chức năng.
GV nhận xét, đánh giá
và giúp HS hoàn thiện
kiến thức.
GV giảng giải về sự
chuyên hoá của tế bào rây
+ Không nhân tức là
không có quá trình tổng
hợp prôtêin nên không
huy động axít amin trong
dịch vận chuyển.
+ Không có ti thể tức là
không có khả năng sử
dụng đờng vào hô hấp
để bảo toàn nồng độ
đờng trong dịch vận
chuyển.
GV hỏi: Sự khác nhau
cơ bản trong cấu tạo
mạch gỗ và mạch rây là
gì? Tại sao có sự khác
nhau đó?
Một vài HS trình bày
trên hình vẽ Lớp nhận
xét.
HS thảo luận nhanh và
nêu đợc:
+ Sự khác nhau: Tế bào
mạch gỗ là tế bào chết còn
tế bào mạch rây là tế bào
sống.
+ Nguyên nhân do 2 cơ
quan vận chuyển các chất
ngợc chiều nhau.
Mạch rây gồm các tế bào
sống, không rỗng, có 2 loại tế
bào ống rây và tế bào kèm
* Tế bào ống rây: Là loại tế
bào chuyên hoá cao cho sự
vận chuyển:
Không nhân
ít bào quan
Chất nguyên sinh còn lại là
các sợi mảnh
Các tế bào nối với nhau
qua các bản rây
* Tế bào kèm: Nằm cạnh tế
bào rây, cung cấp năng lợng
cho tế bào rây
Nhân to
Nhiều ti thể
Chất nguyên sinh đặc,
không bào nhỏ.
2. Thành phần của dịch
mạch rây
26
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV hỏi:
+ Dịch mạch rây có thành
phần nh thế nào?
+ Dịch mạch rây khác với
dịch mạch gỗ nh thế
nào?
HS nghiên cứu SGK
trang 13.
Vận dụng kiến thức ở
mục A để trả lời câu hỏi.
Yêu cầu nêu đợc dịch
mạch gỗ chủ yếu là nớc
và ion khoáng còn dịch
mạch rây chủ yếu là đờng
Saccarôzơ
Saccarôzơ là thành phần
chủ yếu chiếm 95%.
Các chất khác:
+ Các axít amin, vitamin
hooc môn thực vật, một số
chất hữu cơ khác nh ATP.
+ Một số ion khoáng sử dụng
lại.
+ Nhiều ion Kali làm cho
dịch mạch cây có pH từ
8,08,5.
GV hỏi:
+ Dịch mạch rây đợc
vận chuyển nh thế nào?
+ Động lực chủ yếu của
dòng mạch rây là gì?
+ Sự khác biệt của động
lực dòng mạch rây và
dòng mạch gỗ là gì?
HS nghiên cứu SGK
trang 13.
Vận dụng kiến thức ở
mục A.
Yêu cầu nêu đợc.
+ Động lực mạch rây có 1
là chênh lệch áp suất thẩm
thấu.
+ Động lực mạch gỗ có 3
đó là áp suất rễ, lực hút do
thoát hơi nớc ở lá, lực liên
kết giữa các phân tử nớc.
Đại diện 1 vài HS trình
bày lớp nhận xét.
3. Động lực của dòng mạch
rây
GV nhận xét đánh giá
và yêu cầu HS khái quát
kiến thức.
HS khái quát kiến thức
về:
+ Cách vận chuyển của
dịch mạch rây.
+ Động lực của dòng mạch
rây.
Dịch mạch rây di chuyển từ
tế bào quang hợp trong lá vào
ống rây và từ ống rây này vào
ống rây khác qua các lỗ trong
bản rây.
27
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
Động lực là sự chênh lệch
áp suất thẩm thấu giữa cơ
quan cho (lá: nơi Saccarôzơ
đợc tạo thành) có áp suất
thẩm thấu cao và cơ quan
nhận (rễ, hạt nơi saccarôzơ
đợc sử dụng hay dự trữ) có
áp suất thẩm thấu thấp.
* Mở rộng
Dòng mạch rây và mạch
gỗ trong thân có mối liên
quan với nhau nh thế
nào?
HS quan sát hình 2.6
SGK trang 13.
Vận dụng các kiến thức
trong bài.
Trao đổi nhóm thống
nhất ý kiến trả lời.
Yêu cầu nêu đợc:
+ Có 2 con đờng dẫn
truyền các chất trong cây.
+ 2 con đờng dẫn truyền
không hoàn toàn độc lập:
Nớc có thể từ mạch gỗ
sang mạch rây và từ mạch
rây về mạch gỗ theo đờng
vận chuyển ngang.
Liên hệ:
+ Việc vận chuyển vật
chất trong cây có ý nghĩa
quyết định đến việc hình
thành năng suất kinh tế
của cây trồng đặc biệt
trong giai đoạn hình
* Kết luận chung
HS đọc kết luận cuối bài
trang 14 SGK.
28
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
thành cơ quan sinh sản và
cơ quan dự trữ.
+ Hiểu biết về vận chuyển
các chất trong cây giúp
cho việc sử dụng thuốc
bảo vệ thực vật 1 cách
hợp lí: Các thuốc phòng
trừ sâu, nấm bệnh có thể
vận chuyển trong mạch
gỗ hay mạch rây hoặc cả
2 hệ thống.
Với thuốc chỉ vận chuyển
trong mạch gỗ thì không
thể phun qua lá mà nên
tới vào đất để rễ cây hút
lên.
Với thuốc vận chuyển
trong mạch rây thì phải
phun qua lá để đến các bộ
phận của cây, côn trùng
chích hút hay ăn lá đều bị
chết.
IV. Kiểm tra đánh giá
GV yêu cầu HS hoàn thành bảng so sánh về cấu tạo, cách vận chuyển của dòng
mạch gỗ vói mạch rây.
Loại dòng Dòng mạch gỗ Dòng mạch rây
1. Cấu tạo
2. Thành phần của dịch
3. Động lực
29
V. Dặn dò
Học bài trả lời câu hỏi SGK trang 14.
Ôn tập về cấu trúc của lá.
Bi 3. Thoát hơi nớc
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
HS nêu đợc vai trò của quá trình thoát hơi nớc đối với đời sống của thực
vật.
Mô tả đợc cấu tạo của lá thích nghi với chức năng thoát hơi nớc.
Trình bày đợc cơ chế điều tiết độ mở của khí khổng và các tác nhân ảnh
hởng đến quá trình thoát hơi nớc.
2. Kĩ năng
Rèn một số kĩ năng:
Xử lí thông tin, phát hiện kiến thức.
Phân tích khái quát tổng hợp .
Vận dụng lí thuyết giải thích các hiện tợng thực tiễn.
II. Thiết bị dạy học
Tranh hình SGK phóng to.
Sơ đồ minh hoạ cơ chế đóng mở khí khổng (Trang 58 sách Sinh lí thực vật).
Cấu tạo khí khổng (Trang 57 sách Sinh lí thực vật).
III. Hoạt động dạy học
1. Kiểm tra
Chứng minh cấu tạo của mạch gỗ phù hợp với chức năng vận chuyển nớc,
ion khoáng và cấu tạo mạch rây phù hợp với chức năng vận chuyển chất
hữu cơ.
Nếu 1 ống mạch gỗ bị tắc dòng mạch gỗ trong ống đó có thể tiếp tục đi lên
đợc không? Vì sao?
2. Trọng tâm
Cấu tạo của lá thích nghi với sự thoát hơi nớc và sự điều tiết hơi nớc của
cây qua điều tiết độ mở khí khổng.