Sinh học cơ thể thực vật

1. Mô sơ cấp của thân, chức năng của thân?
* Mô sơ cấp của thân:
- Mô sơ cấp của thân gồm 3 nhóm khác nhau là mô biểu bì, mô cơ bản và mô mạch.
(Hình: Nguồn gốc của mô sơ cấp và các TB chuyên hóa trong thân: xem mặt sau).
- Từ mỗi mô phân sinh sơ cấp do mô phân sinh đỉnh tạo ra phát triển thành mỗi mô sơ cấp của thân.
a. Biểu bì:
- Biểu bì bắt nguồn từ mô phân sinh bì, bao phủ bề mặt của thân cây. Trong các vùng hay mất
nuwocs, TB biểu bì thờng tiết ra tâng cutin bên ngoài để làm giảm sự mất nớc, có tác dụng bảo vệ
cây chống lại thơng tổn cơ học và sự lây nhiễm của vi sinh vật và nấm. Biểu bì của thân cũng có mặt
các TB chuyên hóa nh TB bảo vệ, TB lông.
b. Vỏ:
- Vùng vỏ nằm giữa biểu bì và mô mạch (mô dẫn truyền) của thân. Từ mô phân sinh cơ bản phân hóa
tạo nên các loại TB vỏ khác nhau.
- Mô mềm:
+ TB mô mềm có kích thớc lớn, vách mỏng, tơng đối không chuyên hóa, chỉ có vách sơ cấp, ít khi có
vách thứ cấp, khoảng gian bào lớn, thể nguyên sinh còn sống lúc trởng thành với 1 nhân.
+ TB mô mềm có chức năng quang hợp, bài tiết, nâng đỡ, dự trữ nớc và thức ăn nh đờng, acid amin
hòa tan trong dịch bào. TB mô mềm còn dự trữ các chất không hòa tan nh tinh bột, protein và lipit d-
ới dạng hạt nhỏ trong TB chất.
+ TB mô mềm là loại TB phổ biến nhất trong mọi loại TB của cây. TB mô mềm chứa lục lạp tạo
thành mô gọi là mô lục, khi có mặt trong lá tạo nên tầng thịt của lá.
- Mô dầy:
+ Tầng ngoài của vỏ nằm dới biểu bì thân, có vách sơ cấp hóa dày không đều. TB có dạng sợi hay
hình trụ liên tục kéo dài khi cây phát triển chứa lục lạp và sống lúc trởng thành. Sợi mô dày tạo ra
nhiều khả năng nâng đỡ và bảo vệ cho mô sơ cấp của các cơ quan trong cây khi sinh trởng thứ cấp
cha diễn ra. Mặt khác, TB mô dầy cũng duy trì độ mềm dẻo đủ để mô sinh trởng
- Mô cứng:
+ TB mô cứng đợc chuyên hóa cho chức năng nâng đỡ (cơ học) và khi phân hóa tiếp tục thì chúng
tạo vách thứ cấp dày thấm lignin (lignin hóa). Khi quá tình lignin hóa hoàn thành, thể nguyên sinh
thờng là chết. Lignin là chất cứng nên làm cho vách đợc lignin hóa càng cứng hơn và thích hợp cho
chức năng nâng đỡ thân cây.

+ Mô cứng gồm 2 loại TB: TB sợi và TB đá.
++ Sợi là TB dài, mảnh, thờng có mặt trong mô mạch, mặc dù cũng tồn tại trong mô cơ bản.
++ TB đá ngắn hơn TB sợi, thay đổi nhiều về hình dạng, thờng phân nhánh, có mặt trong vỏ hạt và
quả.
c. Phloem sơ cấp:
- Phloem và xilem là mô mạch của cây, bắt nguồn từ TB tiền phát sinh và xếp thành cột trong thân.
Sự phân hóa của TB tiền phát sinh tạo ra các bó mạch sơ cấp. Xen giữa phloem và xilem sơ cấp có
thể giữ một tầng mỏng mô phân sinh, về sau biến thành tầng phát sinh mạch.
- Phloem nằm phía ngoài gồm các bó mạch và chuyên hóa cho việc dẫn truyền các sản phẩm quan
hợp, chủ yếu là saccaro từ lá và các mô quang hợp khác đến các phần khác của cây.
- Ngoài TB sợi, TB đá và TB mô mềm, phloem sơ cấp còn gồm các yếu tố ống rây và TB kèm.
- Yếu tố ống rây: + ống rây là TB hình trụ gọi là yếu tố ống rây, nối đầu cuối với nhau. Vách cuối
ống rây thủng lỗ li ti tạo nên đĩa rây. Màng không bào và nhiều bào quan cũng mất đi chỉ còn lại
vùng trung tâm chứa dịch bào tiếp xúc với tâng TB chất mỏng.
+ TB ống rây còn chứa 1 khối các sợi sinh chất xuyên qua dịch bào và thâm nhập vào các đĩa rây,
liên kết trực tiếp phần trong của mỗi yếu tố ống rây với ống rây kế tiếp.
- TB kèm: + mỗi yếu tố ống rây kết hợp trực tiếp với 1 hay nhiều TB kèm. Sự phân chia của TB khởi
đầu của mô tiền phân sinh cũng tạo TB kèm.
+ TB kèm có thể nguyên sinh bình thờng và đầy đủ các bào quan. Vai trò của TB kèm là điều chỉnh
hoạt động trao đổi chất của yếu tố ống rây. Vách tách 2 loại TB (TB ống rây và TB kèm) mỏng,
không đều và bị thủng lỗ li ti, tạo nên vô số cầu sinh chát hay sợi liên bào xuyên qua.
d. Xilem sơ cấp:
- Mô xilem nằm phía trong của bó mạch trong thân, đợc chuyên hóa để dẫn truyền nớc và muối vô cơ
từ rễ đến các phần khác của cây. Xilem sơ cấp bắt nguồn từ mô tiền phát sinh.
- TB dẫn truyền của xilem sơ cấp là quản bào và yếu tố mạch xilem.
- Quản bào: là các TB kéo dài có vách cuối thon lại và vô số các khe nhỏ để nớc tự do đi qua.
- Yếu tố mạch xilem: là các TB ngắn và to hơn quản bào, nối đầu cuối với nhau. Các đầu cuối của
yếu tố mạch mất đi trong quá trình phát triển tạo thành ống rỗng liên tục gọi là mạch xilem. Các
mạch xilem đầu tiên phát triển gọi là tiền xilem và có vách thứ cấp kết lắng lignin thành vòng. ở cây
trởng thành, có mạch xilem thứ cấp, đó là mạch có kích thớc lớn hơn, bị lignin hóa và có vách TB

không thể giãn ra đợc.
* Chức năng của thân:
- Chức năng quan trọng nhất của thân là chức năng nâng đỡ, dẫn truyền và sinh trởng.
- Trong thân, chức năng dẫn truyền là do vài TB khác nhau đảm nhiệm. Các TB mô dầy, mô cứng và
các TB bị lignin hóa mạch của mô xilem cũng có chức năng dẫn truyền.
- Yếu tố ống rây và TB kèm của phloem, quản bào và yếu tố mạch của xilem là chuyên hóa cho quá
trình dẫn truyền theo cơ chế khá phức tạp và có ý nghĩa quan trọng trong đời sống của cây.
- Ngoài chức năng cơ bản trên, một số thân bị biến thái và chuyên hóa để thực hiện các nhiệm vụ
khác. Quang hợp và dự trữ thức ăn và nớc là các chức năng trong số các chức năng phổ biến. Ví dụ ở
xơng rồng, thân có khả năng dự trữ nớc lớn, lá tiêu giảm thành gai. Thân ngầm, thân củ, thân rễ, thân
bò vv là các loại thân biến thái và hoạt động nh cơ quan dự trữ chất dinh dỡng, đồng thời đợc sử
dụng nh cơ quan dự trữ chất dinh dỡng, sinh sản vô tính trong chu kỳ sống của cây.
2. Sinh trởng thứ cấp của thân. Sự vận chuyển nớc và ion khoáng trong cây?
* Sinh trởng thứ cấp của thân:
- Nếu sinh trởng sơ cấp tạo mô sơ cấp làm tăng độ dài thân thì việc tăng trởng đờng kính thân và sự
phát triển liên tục của cây từ năm này sang năm khác đòi hỏi kiểu sinh trởng khác gọi là sinh trởng
thứ cấp.
- Sinh trởng thứ cấp của thân thờng phổ biến ở cây gỗ hai lá mầm, trong thân thảo hai lá mầm thì mô
thứ cấp ít phát triển, còn ở phần lớn cây thân thảo một lá mầm vì không có tầng phát sinh nên không
tạo mô thứ cấp và do đó không có sinh trởng thứ cấp.
a. Tầng phát sinh:
- Đó là vùng TB non không phân hóa nằm giữa xilem và phloem. Sự có mặt của tâng phát sinh và sự
phân chia TB mạnh mẽ trong tầng này tạo nên mô mạch mới, đảm nhận sự sinh trởng về đờng kính
của thân cây hai lá mầm, nhất là cây gỗ 2 lá mầm sống lâu năm.
- Tầng phát sinh mạch có 2 loại TB: một loại kéo dài nhiều theo trục thân gọi là TB khởi sinh hình
thái và loại khác có đờng kính ít nhiều đồng đều nhau gọi là TB khởi sinh tia. Sự phân chia TB trong
2 loại TB này theo kiểu bao quanh hay ghép vòng chia TB theo 2 hớng và xếp chúng thành các dãy
tỏa tròn, dẫn đến các mô mạch thứ cấp là xilem thứ cấp ở trong và phloem thứ cấp ở phía ngoài, làm
tăng chu vi thay vì kéo dài thân cây gỗ. Có thể hiểu cơ chế phân chia TB trong tầng phát sinh mạch
làm tăng đờng kính thân.

b. Phloem thứ cấp:
- Là mô phloem đợc hình thành nhờ tầng phát sinh mạch trong quá trình sinh trởng thứ cấp của cây
có mạch, nhất là cây gỗ hai lá mầm lâu năm.
- Trong các giai đoạn của sinh trởng thứ cấp, các TB giữ lại hoạt động, một lần nữa hình thành vùng
phát sinh bó bên trong các bó mạch để tạo ra các TB phloem mới gọi là phloem thứ cấp hớng ra
ngoài và TB xilem mới gọi là xilem thứ cấp hớng vào trong. Đồng thời một số TB mô mềm trong tia
tủy giữa các bó mạch bắt đầu phân chia tạo vùng liên kết gọi là tầng phát sinh gian bó. Khi sự phát
triển tiếp tục, các TB tầng phát sinh tạo trụ nguyên vẹn gọi là tầng phát sinh mạch và từ đó tạo
phloem và xilem thứ cấp thành băng liên tục.
c. Xilem thứ cấp:
- Đợc hình thành từ tầng phát sinh mạch trong sinh trởng thứ cấp ở cây có mạch. Khi xilem thứ cấp
xếp thành tầng về phía trong thì đờng kính thân tăng lên, còn trụ tầng phát sinh và phloem thứ cấp bị
đẩy ra phía ngoài. Lõi xilem ở phía trong gọi là gỗ. ở thân cây gỗ hóa già có thể thấy các vòng năm
hay vòng sinh trởng.
- Xilem thứ cấp có ngoại hình dầy hơn so với xilem sơ cấp và chứa các yếu tố mạch, quản bào, sợi và
TB mô mềm xilem. Trong thân cây gỗ hai lá mầm thì tỷ lệ xilem thứ cấp thờng cao hơn phloem thứ
cấp.
d. Tầng phát sinh bần:
- Tầng phát sinh bần là mô phân sinh bên hình thành lớp vỏ ngoài, là mô bảo vệ thứ cấp phổ biến
trong thân và rễ cây có hạt, tạo bần theo kiểu ly tâm, tầng lục bì theo kiểu hớng tâm phân chia TB
theo kiểu bao quanh. Tầng bần nằm dới biểu bì. Khi phân chia, TB nằm ngoài phát triển thành TB
bần, còn TB trong phát triển thành mô gọi là tầng lục bì gồm các TB mô mềm. Khi trởng thành, TB
bần chết, không có khoảng gian bào, chỉ cho phép trao đổi khí qua các túi khí gồm các TB xếp lỏng
lẻo gọi là khí khổng. Bần là mô bảo vệ thay thế biểu bì trong cây gỗ.
* Sự vận chuyển nớc và ion khoáng trong cây.
- Mỗi khi nớc và ion khoáng xâm nhập vào mạch xilem thì đợc vận chuyển hớng lên theo 1 chiều bị
động do hệ xilem đảm nhận. Xilem gồm 2 loại yếu tố dẫn truyền là mạch và quản bào. Yếu tố mạch
xilem có vai trò chủ yếu, là ống rỗng liên tục từ rễ đến lá, có khả năng dẫn truyền vật chất trên các
khoảng cách dài đến mọi bộ phận khí sinh của cây.
- Dẫn truyền trong xilem nhờ: lực đẩy phát sinh từ rễ gọi là áp suất rễ và lực kéo từ lá do quá trình

thoát hơi nớc gây ra, trong đó lá đóng vai trò quan trọng hơn.
a. áp suất rễ:
- Rễ hấp thụ các ion khoáng đặc hiệu theo cơ chế bơm của các ATPase H
+
tạo nồng độ chất tan cao,
làm giảm thế nớc của rễ, nên nớc đợc hấp thụ vào rễ, làm phát sinh áp suất rễ. áp suất rễ có xu hớng
đẩy dịch xilem (nớc và chất khoáng) hớng lên. ở cà chua, áp suất rễ lên tới 8 atm, nhng đa số thực
vật, áp suất rễ không lớn hơn 2atm, trong 1 số cây nh thông, không xuất hiện áp suất rễ.
b. Thoát hơi nớc:
- Quá trình hơi nớc rời khỏi cây qua lỗ khí trên bề mặt lá gọi là thoát hơi nớc. Nói gọn hơn, đó là sự
mất nớc từ lá và các bộ phận khí sinh khác của cây.
- Dòng nớc và các chất dinh dỡng hòa tan hớng lên trong các TB dẫn truyền của xilem đợc gọi là
dòng thoát hơi nớc. Động lực kéo dòng thoát hơi nớc hớng lên là lực kéo. Lực kéo hoàn toàn bị động,
nghĩa là sự thoát hơi nớc không cần ATP và không chịu tác động của các chất ức chế trao đổi chất.
- Thuyết cố kết - sức căng hay mô hình cố kết - sức căng là luận điểm cơ bản thừa nhận 1 cách rộng
rãi giải thích độ lớn lực kéo do thoát hơi nớc tạo ra mà dẫn truyền nớc và các chất tan đến độ cao lớn
nhất trong cây gỗ lớn.
- Vị trí bay hơi nớc là mặt phân giới giữa TB thịt lá và các khoảng không khí gian bào dới lỗ khí.
Việc nớc bay hơi khỏi TB này làm cho thế nớc của TB trở nên ấm hơn so với mạch xilem, dẫn đến
một gradien thế nớc mạnh và áp suất hút cao làm cho cột nớc trong xilem có sức căng lớn. Do đó,
thoát hơi nớc tạo ra một sức căng lớn đợc truyền xuống thân đến rễ mà có thể kéo cột nớc hớng lên lá
cây dọc theo dòng thoát hơi nớc.
- Cơ chế điều tiết đóng mở lỗ khí: mỗi lỗ khí có 2 TB bảo vệ, có chức năng điều tiết sự đóng mở lỗ
khí. TB bảo vệ có dạng nh hạt đậu với 2 vách có chiều dày khác nhau: vách lng xa lỗ khí mỏng, vách
bụng sát lỗ khí dày hơn. TB bảo vệ là TB duy nhất của biểu bì lá có lục lạp và bào quan khác. Khi n-
ớc thâm nhập vào TB bảo vệ làm TB trơng lên, vách bụng dày hơn nên không thay đổi vị trí, tuy
nhiên, vách lng mỏng hơn bắt đầu căng ra, kéo vách bụng uốn cong, khom xuống khiến TB bảo vệ
mở ra. Ngợc lại, khi mất nớc, TB bảo vệ mất trơng không còn uốn cong nữa nên lỗ khí đóng lại.
3. Mô sơ cấp của rễ. Sự vận chuyển nớc và ion khoáng ở rễ?
* Mô sơ cấp của rễ: