Thoát hơi nước

I. VAI TRÒ CỦA QUÁ TRÌNH THOÁT HƠI NƯỚC

Khái niệm: Thoát hơi nước là sự mất nước từ bề mặt lá chủ yếu qua hệ thống khí khổng và một phần từ thân, cành.

- Nhờ có thoát hơi nước ở lá, nước được cung cấp tới từng tế bào của cây.

- Thoát hơi nước là động lực đầu trên của dòng mạch gỗ giúp vận chuyển nước và các ion khoáng từ rễ lên lá và đến các bộ phận khác của cây, tạo môi trường liên kết các bộ phận của cây; tạo độ cứng cho thực vật thân thảo.

- Thoát hơi nước có tác dụng hạ nhiệt độ của lá vào những ngày nắng nóng đảm bảo cho các quá trình sinh lý xảy ra bình thường.

- Thoát hơi nước giúp cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong lá cần cho quang hợp.

II. THOÁT HƠI NƯỚC QUA LÁ

1. Lá là cơ quan thoát hơi nước

Hình 1. Cấu trúc của lá

- Lá có cấu tạo thích nghi với chức năng thoát hơi nước:

  • Khí khổng gồm:
    • 2 tế bào hình hạt đậu nằm cạnh nhau tạo thành lỗ khí, trong các tế bào này chứa hạt lục lạp, nhân và ti thể.
    • Thành bên trong của tế bào dày hơn thành bên ngoài của tế bào.
    • Số lượng khí khổng ở mặt dưới của lá thường nhiều hơn ở mặt trên của lá
  • Lớp cutin
    • Có nguồn gốc từ lớp tế bào biểu bì của lá tiết ra, bao phủ bề mặt là trừ khí khổng
    • Độ dày của lớp cutin phụ thuộc vào từng loại cây và độ tuổi sinh lý của lá cây (lá non có lớp cutin mỏng hơn lá già)

2. Hai con đường thoát hơi nước: qua khí khổng và qua lớp cutin

a. Thoát hơi nước qua khí khổng (chủ yếu)

- Đặc điểm: vận tốc lớn và được điều chỉnh bằng việc đóng mở khí khổng.

- Cơ chế điều chỉnh thoát hơi nước: Nước thoát ra khỏi lá chủ yếu qua khí khổng vì vậy cơ chế điều chỉnh quá trình thoát hơi nước chính là cơ chế điều chỉnh sự đóng- mở khí khổng:

  • Khi no nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra làm cho thành dày cong theo → khí khổng mở. (Hình a)
  • Khi mất nước, thành mỏng hết căng và thành dày duỗi thẳng → khí khổng đóng lại. Khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn. (Hình b)
Hình 2. Thoát hơi nước qua khí khổng

b. Thoát hơi nước qua lớp cutin

- Đặc điểm: vận tốc nhỏ và không được điều chỉnh

- Cơ chế thoát hơi nước qua cutin:

  • Hơi nước khuếch tán từ khoảng gian bào của thịt lá qua lớp cutin để ra ngoài.
  • Trợ lực khuếch tán qua cutin rất lớn và phụ thuộc vào độ dày và độ chặt của lớp cutin
  • Lớp cutin càng dày thì sự khuếch tán qua cutin càng nhỏ và ngược lại.

III. CÁC TÁC NHÂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THOÁT HƠI NƯỚC

- Các tác nhân từ môi trường ảnh hưởng đến độ mở khí khổng sẽ ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước:

  • Nước: điều kiện cung cấp nước càng cao sự hấp thụ nước càng mạnh, thoát hơi nước càng thuận lợi và độ ẩm không khí thấp dẫn tới thoát hơi nước càng mạnh.
  • Ánh sáng: khí khổng mở khi cây được chiếu sáng → tăng tốc độ thoát hơi nước. Độ mở của khí khổng tăng từ sáng đến trưa và nhỏ nhất lúc chiều tối. ban đêm khí khổng vẫn hé mở.
  • Nhiệt độ: ảnh hưởng đến hoạt động hô hấp của rễ → rễ hấp thụ nhiều nước → thoát hơi nước nhiều
  • Ion khoáng: Các ion khoáng ảnh hưởng đến hàm lượng nước trong tế bào khí khổng → gây điều tiết độ mở của khí khổng (Ví dụ: ion K+ làm tăng lượng nước trong tế bào khí khổng, tăng độ mở của khí khổng dẫn đến thoát hơi nước.)

Luyện bài tập vận dụng tại đây!