Bài giảng Sinh hóa học - Chương III: Cơ quan dinh dưỡng

1CƠ QUAN DINH DƯỠNG Trần Thị Thanh Hương Khoa Khoa học Chương III 2Khái niệm chung • Cơ quan dinh dưỡng của thực vật bậc cao bao gồm rễ, thân, lá. • Lá và thân được hình thành trong mô phân sinh ngọn của chồi ngọn và chồi bên, thích nghi với chức năng vận chuyển chất dinh dưỡng và tiếp nhận ánh sáng mặt trời. • Thân và rễ cũng có những nét đặc trưng chung về hình dạng, cấu tạo, chức năng và đặc tính sinh trưởng. 3Hệ thân Hệ rễ Rễ chính Rễ bên Thân Phiến lá Cuống láLá Cành Chồi nách Lóng Mấu Hoa Chồi ngọn Chồi của cành 4RỄ CÂY • Là một bộ phận cơ quan dinh dưỡng của cây thường mọc ở dưới đất. • Chức năng của rễ: Hấp thụ nước và muối khoáng để nuôi cây Giữ chặt cây vào đất Một số rễ còn làm chức năng dự trữ 5Hình thái rễ Khi quan sát bên ngoài một rễ chính của cây ta thấy nó gồm có 5 miền: Miền chóp rễ Miền sinh trưởng (Mô phân sinh ngọn) Miền phân hóa (Đoạn tăng trưởng) Miền hút (Miền hấp thụ, miền lông hút) Miền vận chuyển (Đoạn dẫn truyền ) 6Các miền của rễ Miền sinh trưởng Miền phân hóa Miền lông hút Chóp rễ Mô phân sinh ngọn Lông hút Tầng lông hút Vỏ Trụ giữa 7Miền chóp rễ • Là bộ phận tận cùng bao bọc bên ngoài đầu rễ. • Chóp rễ có hình dạng một cái bao, màu trắng bọc lấy ngọn rễ, tế bào thường hóa nhầy để giảm sự cọ sát giữa rễ cây và đất, và tiết ra acid để hòa tan một số muối khoáng. Chóp rễ Mô phân sinh ngọn Lông hút Vỏ Trụ giữa Tầng lông hút 8Miền sinh trưởng (Mô phân sinh ngọn) • Nằm ngay trong chóp rễ. • Là mô phân sinh đầu rễ, cấu tạo bởi những tế bào phân chia mãnh liệt làm rễ dài ra. • Họp thành 3 tầng tế bào: Tầng dưới: tầng sinh bì Tầng giữa: tầng sinh vỏ Tầng trên: tầng sinh trụ giữa Miền sinh trưởng Chóp rễ Mô phân sinh ngọn Lông hút Vỏ Trụ giữa Tầng lông hút 9Miền sinh trưởng (Mô phân sinh ngọn) 3 tầng tế bào trên: tầng sinh bì, tầng sinh vỏ, tầng sinh trụ giữa hoạt động hơi khác nhau ở cây 1 lá mầm và cây 2 lá mầm. Chóp rễ Tầng lông hút Vỏ Trụ giữa  Tầng sinh bì tạo ra: Chóp rễ ở bên dưới Tầng lông hút ở trên  Tầng sinh vỏ tạo ra: vỏ cấp 1  Tầng sinh trụ giữa tạo ra: trụ giữa Cây 1 lá mầmCây 2 lá mầm 10 Miền phân hóa (Đoạn tăng trưởng) • Nằm ngay trên miền sinh trưởng • Tế bào của miền này đã bắt đầu phân hóa để hình thành các mô. Miền sinh trưởng Miền phân hóa Chóp rễ Mô phân sinh ngọn Lông hút Vỏ Trụ giữa Tầng lông hút 11 Miền hút (Miền hấp thụ, miền lông hút) • Là miền quan trọng nhất của rễ, có chức năng hút nhựa nguyên. • Miền này có chiều dài không đổi đối với mỗi loài. Miền sinh trưởng Miền phân hóa Chóp rễ Mô phân sinh ngọn Lông hút Vỏ Trụ giữa Tầng lông hút Miền lông hút 12 Miền vận chuyển (Đoạn dẫn truyền ) • Có cấu tạo thứ cấp • Nhiệm vụ chính là vận chuyển thức ăn lên thân và góp phần nâng đỡ cây cùng với thân. • Mặt ngoài đoạn này đã tẩm chất bần (suberin) 13 CÁC KIỂU RỄ Gồm có 2 hệ rễ chính: Hệ rễ trụ Hệ rễ chùm Ngoài ra còn có những rễ phụ mọc ra từ thân cây, cành cây, có khi từ lá cây. 14 Hệ rễ trụ • Rễ chính lớn, mọc thẳng, được phát triển từ rễ phôi còn gọi là rễ cấp 1. Rễ chính phân nhánh thành rễ bên gọi là rễ cấp 2, từ rễ cấp 2 lại phân thành rễ cấp 3 • Đặc trưng cho rễ cây 2 lá mầm và cây hạt trần 15 Hệ rễ chùm • Không có rễ chính, gồm nhiều rễ con được sinh ra từ mấu dưới của thân, không phải từ rễ chính và rễ bên. • Các rễ này không có sinh trưởng thứ cấp, hình dạng và kích thước tương đối đồng đều. • Đặc trưng cho rễ cây 1 lá mầm. 16 BIẾN THÁI CỦA RỄ • Rễ củ (Ví dụ: cà rốt) • Củ (Ví dụ: củ cải, cà sắn, củ khoai mì) • Rễ chống (Rễ nạng, Rễ cà kheo) (Ví dụ: đước, sú) • Rễ bạnh (Ví dụ: đa, sấu) • Rễ khí sinh (Ví dụ: phong lan, tiêu, trầu) • Rễ cột (Ví dụ: Si, đa) • Rễ bám (Ví dụ: Trầu, tiêu) • Rễ hô hấp (Ví dụ: Cây bụt mọc, bần, vẹt) • Rễ phao (Ví dụ: Rau dừa nước) • Rễ giác mút (Ví dụ: Tầm gửi) 17 Hình ảnh một số loại rễ biến thái Rễ củ Rễ chống Rễ khí sinh Rễ bạnh 18 Hình ảnh một số loại rễ biến thái Rễ cột Rễ bám Rễ hô hấp Rễ giác mútRễ phao 19 CẤU TẠO GIẢI PHẨU CỦA RỄ Rễ cây luôn có đối xứng qua một trục (đối xứng tỏa tròn hay đối xứng phóng xạ) Bao gồm: • Cấu tạo sơ cấp (cấu tạo cấp 1) Rễ cây 2 lá mầm Rễ cây 1 lá mầm • Cấu tạo thứ cấp (cấu tạo cấp 2) Rễ cây hạt trần và cây 2 lá mầm 20 Rễ cây 2 lá mầm sơ cấp (cấp 1) Khi cắt ngang rễ cây qua miền lông hút thấy gồm 2 phần rõ rệt: Vỏ: dày Trụ giữa: nhỏ 21 Rễ cây 2 lá mầm sơ cấp (cấp 1) Sơ đồ cấu tạo rễ cây 2 lá mầm sơ cấp TRỤ GIỮA Lông hút Tầng lông hút Ngoại bì Nhu mô vỏ Nội bì Trụ bì Bó gỗ Bó libe Nhu mô ruột VỎ VỎ 22 Rễ cây 2 lá mầm sơ cấp (cấp 1)  Phần vỏ • Tầng lông hút: gồm một lớp tế bào sống, có một số tế bào mọc dài thành lông hút. • Ngoại bì: nằm sát tầng lông hút gồm 1 lớp tế bào • Nhu mô vỏ: dày, gồm nhiều lớp tế bào sống, màng cellulose mỏng, chứa nhiều tinh bột • Nội bì: cấu tạo bởi một lớp tế bào hình chữ nhật xếp rất khít nhau, đặc trưng bởi cấu tạo của khung caspary. Khung caspary được hình thành do sự hóa bần của các vách xuyên tâm. 23 Rễ cây 2 lá mầm sơ cấp (cấp 1) Vỏ Trụ bì Khung caspary Tế bào nội bì Tế bào nội bì có khung caspary 24 Rễ cây 2 lá mầm sơ cấp (cấp 1)  Trụ giữa • Trụ bì: gồm một hoặc hai lớp tế bào sống xếp xen kẽ với lớp nội bì. • Bó mạch: gồm bó gỗ và bó libe xếp xen kẽ nhau trên một vòng tròn. Số lượng bó mạch không quá 8 bó, gồm có: Bó gỗ: gồm toàn mạch gỗ, không có nhu mô gỗ, mạch gỗ phân hóa hướng tâm. Bó libe: gồm mạch rây và nhu mô libe. • Tia ruột: nằm giữa bó libe và bó gỗ • Nhu mô ruột: ít, có vai trò dự trữ. 25 Rễ cây 2 lá mầm sơ cấp (cấp 1) Biểu bì Tế bào nhu mô vỏ Bó libe Bó gỗ Nhu mô ruột Hình cắt ngang rễ của cây đu đủ 26 Rễ cây 1 lá mầm Sơ đồ cấu tạo rễ cây 1 lá mầm TRỤ GIỮA Lông hút Tầng lông hút Nhu mô vỏ Ngoại bì Nội bì Trụ bì Bó libe Bó gỗ Mạch hậu mộc Nhu mô ruột VỎ VỎ 27 Rễ cây 1 lá mầm Có cấu tạo tương tự rễ cây 2 lá mầm, chỉ khác ở những điểm sau: • Ngoại bì: gồm nhiều lớp tế bào có màng hóa bần • Nội bì: sự hóa bần không những ở vách xuyên tâm mà cả ở vách tiếp tuyến, nên khi cắt ngang ta thấy có khung hình chữ U, gọi là khung sube • Bó mạch: có số lượng trên 8 bó • Nhu mô ruột: có nhiều mạch hậu mộc to (đôi khi có hậu libe như ở rễ chuối), tế bào nhu mô ruột ở rễ già thường tẩm chất gỗ • Không có cấu tạo cấp 2 28 Rễ cây 1 lá mầm Cắt ngang phần trụ giữa của cây 1 lá mầm 29 So sánh rễ cây 2 lá mầm sơ cấp và rễ cây 1 lá mầm TG TG V V Tầng lông hút Ngoại bì Nhu mô vỏ Nội bì Trụ bì Bó libe Bó gỗ Nhu mô ruột Lông hút Mạch hậu mộc 30 Cấu tạo thứ cấp Chỉ có ở ngành hạt trần và lớp 2 lá mầm của ngành hạt kín Do sự hoạt động của mô phân sinh thứ cấp gồm: Tầng sinh bần Tượng tầng libe gỗ 31 Tầng sinh bần • Xuất hiện từ lớp trụ bì • Do sự hình thành lớp bần mà tất cả các tế bào của lớp vỏ sơ cấp sẽ bị ngăn cách với khối tế bào sống ở bên trong bởi những tế bào không dẫn nước và thức ăn của tầng bần, chúng sẽ bị chết và bị lóc ra khỏi rễ cây. Tầng sinh bần Bần Nhu bì Chu bì Thụ bì 32 Tượng tầng libe gỗ • Thường xuất hiện rất sớm trong rễ cây, xuất hiện trước tầng sinh bần. Nằm ngoài bó gỗ và trong bó libe, hoạt động cho ra bên ngoài là libe 2, bên trong là gỗ 2, đoạn tượng tầng trên đỉnh bó gỗ sẽ cho tia ruột. • Bó gỗ 2 phân hóa li tâm, libe 2 phân hóa hướng tâm. • Tượng tầng libe gỗ càng hoạt động thì bó bibe 1 và bó gỗ 1 càng bị đẩy xa nhau. Bó libe 1 dần dần tiêu biến đi, vai trò dẫn nhựa luyện sẽ do libe 2 đảm nhận. 33 Tượng tầng libe gỗ Vị trí của tượng tầng libe gỗ trong rễ cây 2 lá mầm 34 Tượng tầng libe gỗ Bần Tầng sinh bần Nhu bì Tia ruột Libe 2 Tượng tầng libe gỗ Gỗ 2 Gỗ 1 Mạch hậu mộc Sơ đồ cấu tạo rễ cây 2 lá mầm thứ cấp 35Rễ khoai lang Rễ cây 2 lá mầm thứ cấp