Khoa học tự nhiên lớp 7 · KNTT · Chương 8
Lý thuyết KHTN 7 Bài 30: Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực vật
Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 Bài 30: Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực vật theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi ôn tập có lời giải chi tiết.
I. SỰ HẤP THỤ NƯỚC VÀ CHẤT KHOÁNG TỪ MÔI TRƯỜNG NGOÀI VÀO RỄ
- Cơ quan hấp thụ nước và chất khoáng của cây: Ở đa số thực vật, sự hấp thụ nước và chất khoáng diễn ra chủ yếu ở các tế bào lông hút ở rễ → Sự phát triển của bộ rễ ảnh hưởng lớn đến quá trình hấp thụ nước và muối khoáng của cây.
- Con đường nước và chất khoáng từ đất đi vào mạch gỗ của cây: Nước và chất khoáng hòa tan trong đất được lông hút hấp thụ sẽ được vận chuyển đi qua các tế bào vỏ rễ rồi vào mạch gỗ của cây đi đến các bộ phận khác (dòng đi lên).
Con đường hấp thụ nước và chất khoáng từ đất vào mạch gỗ của rễ
II. SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT TRONG CÂY
- Sự vận chuyển các chất trong cây được thực hiện thông qua hệ thống mạch gỗ và mạch rây:
Loại mạch |
Hướng vận chuyển chủ yếu |
Chất được vận chuyển |
Nguồn gốc của chất được vận chuyển |
Mạch gỗ |
- Từ rễ lên thân và lá cây (dòng đi lên). |
- Chủ yếu là nước và chất khoáng hòa tan. |
- Từ môi trường bên ngoài được hấp thụ vào rễ. |
Mạch rây |
- Từ lá cây đến các cơ quan cần sử dụng hoặc cơ quan dự trữ của cây như hạt, củ, quả (dòng đi xuống). |
- Chủ yếu là chất hữu cơ (đường). |
- Được tổng hợp từ quá trình quang hợp của cây. |
<
Sự vận chuyển các chất trong cây
1. Hoạt động đóng, mở khí khổng
- Thoát hơi nước diễn ra chủ yếu qua khí khổng ở lá.
- Cơ chế điều chỉnh sự thoát hơi nước chính là cơ chế điều tiết độ đóng mở của khí khổng:
+ Khi cây đủ nước, tế bào khí khổng trương nước, căng ra, làm khí khổng mở rộng khiến hơi nước thoát ra ngoài nhiều.
+ Khi tế bào khí khổng thiếu nước sẽ xẹp xuống, khí khổng khép bớt lại khiến hàm lượng hơi nước thoát ra ngoài giảm đi.
Khí khổng mở (a) và khí khổng đóng (b)
- Độ đóng mở của khí khổng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chủ yếu là hàm lượng nước và ánh sáng.
+ Ánh sáng: Khi cây chuyển từ ban đêm sang ban ngày hoặc từ tối ra ngoài sáng, trong tế bào khí khổng xảy ra quá trình phân giải tinh bột thành đường, làm tăng hoạt tính thẩm thấu, tăng sự hút nước → tế bào khí khổng mở ra. Còn khi cây chuyển từ ngoài sáng vào trong tối thì xảy ra quá trình ngược lại, làm giảm sự hút nước của tế bào khí khổng → tế bào khí khổng đóng lại.
+ Hàm lượng nước: Trong điều kiện khô hạn hoặc đất bị nhiễm mặn thì tế bào khí khổng ức chế quá trình phân giải tinh bột thành đường và giảm sự hút nước của tế bào → tế bào khí khổng đóng lại.
2. Ý nghĩa của sự thoát hơi nước ở lá
Thoát hơi nước có vai trò quan trọng đối với cây:
- Tạo động lực đầu trên của dòng đi lên, đóng vai trò như lực kéo giúp vận chuyển dòng nước và các chất khoáng từ rễ lên lá và đến các bộ phận khác của cây trên mặt đất.
+ Khí khổng mở rộng trong quá trình thoát hơi nước tạo điều kiện cho khí CO2 đi vào bên trong tế bào lá, cung cấp nguyên liệu cho quá trình quang hợp và giải phóng O2 ra ngoài không khí.
+ Hơi nước thoát ra ngoài mang theo một lượng nhiệt nhất định giúp hạ nhiệt độ của lá, bảo vệ lá cây vào những ngày nắng nóng, đảm bảo cho các quá trình sinh lí diễn ra bình thường.
Khí khổng mở giúp thoát hơi nước và trao đổi khí ở cây
IV. MỘT SỐ YẾU TỐ CHỦ YẾU ÁNH HƯỞNG ĐẾN TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ CHẤT DINH DƯỠNG Ở THỰC VẬT
Khả năng hấp thụ nước và chất khoáng của rễ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như các đặc điểm của đất (độ ẩm đất, hàm lượng khí O2 trong đất,…), ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm không khí,…
- Độ ẩm đất: Cây chỉ hút được các chất khoáng khi chúng được hòa tan trong nước, vì vậy, độ ẩm của đất thích hợp sẽ tăng cường khả năng hấp thụ nước và các chất dinh dưỡng của cây.
- Hàm lượng khí O2 trong đất: Đất tơi xốp, thoáng khí sẽ giúp rễ hoạt động tốt tạo thuận lợi cho quá trình hút nước và chất dinh dưỡng của cây. Ví dụ: đất đỏ bazan tơi xốp, thuận lợi cho việc hút nước và chất dinh dưỡng ở cây.
Đất bazan
- Ánh sáng: Ánh sáng chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước ở lá – động lực đầu trên của quá trình vận chuyển nước và muối khoáng với vai trò là tác nhân gây mở khí khổng.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự hấp thụ nước ở rễ, vận chuyển nước trong thân và thoát hơi nước ở lá.
- Độ ẩm không khí: Độ ẩm không khí liên quan chặt chẽ đến quá trình thoát hơi nước ở lá, độ ẩm không khí càng thấp thì thoát hơi nước càng mạnh.
V. VẬN DỤNG HIỂU BIẾT VỀ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT VÀO THỰC TIỄN
- Cần căn cứ vào nhu cầu của từng loài, từng giai đoạn phát triển của cây về nước, ánh sáng, chất dinh dưỡng,… và điều kiện thời tiết để có chế độ tưới nước, bón phân hợp lí nhằm để cây sinh trưởng và phát triển tốt, thu được năng suất cao.
- Ví dụ: Những loại rau ăn thân, lá như rau cải, rau muống,… cần bổ sung nhiều nitrogen (N); những ngày hanh khô, có gió mạnh cần phải bổ sung nhiều nước cho cây;…
Bón phân, tưới nước hợp lí cho cây trồng
Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm
| Hệ thống dẫn truyền | Mạch gỗ (Xylem) | Mạch rây (Phloem) |
|---|---|---|
| Cấu tạo tế bào | Tế bào chết (quản bào và mạch ống) vách hóa gỗ dày | Tế bào sống (ống rây và tế bào kèm) có vách ngăn rây |
| Chiều vận chuyển | Một chiều từ rễ lên thân và lá (hướng ngọn) | Hai chiều từ lá đến các cơ quan dự trữ và rễ (hướng gốc/ngọn) |
| Thành phần dịch vận chuyển | Dòng nhựa nguyên: Nước và muối khoáng hòa tan | Dòng nhựa luyện: Chất hữu cơ (đường sucrose, acid amin) |
| Động lực vận chuyển | Lực hút do thoát hơi nước ở lá + Lực đẩy của rễ + Lực liên kết mao dẫn | Sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa cơ quan nguồn và nơi chứa |
Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"
📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:
- Kiến thức then chốt 1: Thực vật hấp thụ nước và chất khoáng từ đất chủ yếu qua các tế bào lông hút ở rễ theo cơ chế thẩm thấu và khuếch tán.
- Kiến thức then chốt 2: Mạch gỗ (xylem) vận chuyển dòng nhựa nguyên gồm nước và muối khoáng hòa tan từ rễ lên thân và lá (theo một chiều hướng lên).
- Kiến thức then chốt 3: Mạch rây (phloem) vận chuyển dòng nhựa luyện gồm các chất hữu cơ tổng hợp từ lá đến các cơ quan dự trữ và sinh trưởng (rễ, củ, quả, chồi non).
- Kiến thức then chốt 4: Thoát hơi nước qua khí khổng ở lá là động lực đầu trên quan trọng kéo cột nước và muối khoáng từ rễ lên ngọn cây.
- Kiến thức then chốt 5: Thoát hơi nước còn giúp làm mát bề mặt lá dưới trời nắng gắt và tạo điều kiện cho khí khuếch tán vào lá phục vụ quá trình quang hợp.
🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)
- Thực vật hấp thụ nước và chất khoáng từ đất chủ yếu qua các tế bào lông hút ở rễ theo cơ chế thẩm thấu và khuếch tán.
- Mạch gỗ (xylem) vận chuyển dòng nhựa nguyên gồm nước và muối khoáng hòa tan từ rễ lên thân và lá (theo một chiều hướng lên).
- Mạch rây (phloem) vận chuyển dòng nhựa luyện gồm các chất hữu cơ tổng hợp từ lá đến các cơ quan dự trữ và sinh trưởng (rễ, củ, quả, chồi non).
- Thoát hơi nước qua khí khổng ở lá là động lực đầu trên quan trọng kéo cột nước và muối khoáng từ rễ lên ngọn cây.
- Thoát hơi nước còn giúp làm mát bề mặt lá dưới trời nắng gắt và tạo điều kiện cho khí khuếch tán vào lá phục vụ quá trình quang hợp.