Thoát Hơi Nước Là Gì? Cơ Chế Và Vai Trò Của Quá Trình Thoát Hơi Nước

Quá trình thoát hơi nước qua lá là một hoạt động vô cùng quan trọng trong sự sống của cây trồng. Nó đóng vai trò rất quan trọng đối với sức sống của các loài cây và có nhiều ứng dụng thực tế trong trồng trọt. Hãy cùng VUIHOC tìm hiểu định nghĩa và tầm quan trọng của quá trình này nhé!

1. Thoát hơi nước là gì?

Một quá trình tương tự như quá trình bay hơi là thoát hơi nước. Đây là một phần của chu trình nước trong cơ thể thực vật và đại diện cho sự mất đi hơi nước từ các bộ phận của cây (giống như sự bài tiết mồ hôi ở cơ thể người). Quá trình này thường diễn ra trong lá nhưng cũng có thể xảy ra ở thân cây, hoa và rễ.

2. Vai trò của quá trình thoát hơi nước

Nhu cầu nước của cây cối được thể hiện như sau: Trước tiên, ta cần hiểu rằng nước đóng một vai trò rất quan trọng đối với sức sống của tất cả các loài sinh vật.

Chức năng của quá trình bốc hơi nước của cây được thể hiện như sau:

Nhờ quá trình bốc hơi nước từ lá, nước được cung cấp đến từng tế bào của cây.

Năng lượng ban đầu của luồng chất lỏng trong thân gỗ của cây là bốc hơi nước. Chúng đóng vai trò vận chuyển nước và các chất khoáng từ rễ đến lá, sau đó lan tỏa đến các bộ phận khác của cây ở phía trên mặt đất. Chúng cũng góp phần tạo nên sự kết nối giữa các bộ phận khác nhau của cây và đảm bảo độ cứng cho các loài thực vật thân thảo.

Để đảm bảo cho các hoạt động sinh lý trong cây diễn ra đúng quy trình, việc thoát nước bằng hơi có tác dụng giúp lá giảm nhiệt độ, đặc biệt vào những ngày nắng nóng.

Giúp cho khí CO2 được khuếch tán vào bên trong lá và cung cấp nguyên liệu cho quang hợp, thoát hơi nước.

Việc nước bay hơi qua khí khổng tạo ra lực hút nước và giúp CO2 khuếch tán vào nước là mối liên kết giữa quá trình bay hơi và quá trình quang hợp. Trong quá trình quang hợp, cây sử dụng nước và CO2 để thực hiện quá trình này.

3. Thoát hơi nước qua lá

Những cơ quan tham gia vào việc thoát nước đều có đặc tính như sau: chúng được cấu trúc phù hợp để thực hiện các quá trình sinh lý cần thiết.

3.1. Lá là cơ quan thoát hơi nước

Bao gồm cấu trúc phù hợp để thoát hơi nước và lá được làm từ các thành phần khác nhau.

* Khí áp suất, bao gồm:

Trong các tế bào chứa hạt xanh, nhân và tiểu phân tử, hai tế bào hình hạt đậu nằm sát nhau tạo thành khoảng trống chứa khí.

Lớp vỏ bên trong của tế bào khí khổng dày hơn lớp vỏ bên ngoài của tế bào.

Sự bốc hơi của nước chủ yếu diễn ra ở phía dưới lá bởi vì lượng khí áp suất ở phía dưới thường cao hơn so với phía trên của lá.

* Lớp chất dẻo.

Lớp Cutin phủ bề mặt lá được tạo ra từ tế bào bề mặt lá, trừ khí khổng.

Sự khác nhau giữa các loại cây và tuổi tác sinh lý của lá cây có ảnh hưởng đến độ dày của lớp cutin. Lá của cây trẻ thường có lớp cutin mỏng hơn so với lá của cây già.

3.2. Thoát hơi nước ở lá qua những con đường nào?

Quá trình thoát hơi của nước trên lá có thể xảy ra theo hai hướng đi khác nhau:

3.2.1. Thoát hơi nước qua khí khổng

Có bản tính thân thiện, dễ gần.- Kỹ năng giao tiếp tốt.- Năng động, ham học hỏi và đáng tin cậy. – Đặc điểm:- Hòa đồng, dễ tiếp cận.- Kỹ năng giao tiếp đỉnh cao.- Năng động, tò mò và trung thành.

Tốc độ cao.

Có thể được điều chỉnh bằng khả năng mở và đóng của tế bào khí khổng.

Cơ chế điều tiết quá trình bốc hơi nước qua khí khổng.

Cơ chế điều chỉnh mở – đóng khí khổng chính là cơ chế điều chỉnh quá trình thoát hơi nước qua lá chủ yếu là thông qua đường khí khổng.

Khí khổng bị mở rộng khi lớp vỏ bên ngoài của tế bào căng ra, khiến cho thành tế bào cong lên phía sau khi tế bào khí khổng hấp thụ nước.

Khi các tế bào khí khổng bị mất nước, chúng trở nên mỏng hơn, căng và đàn hồi bị giảm, trong khi đó các tế bào khí khổng đã khỏe mạnh trở nên dày và thẳng hơn. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là không có tình trạng đóng hoàn toàn của khí khổng mà luôn tồn tại khoảng trống giữa các tế bào khí khổng.

3.2.2. Thoát hơi nước qua cutin

Có bản tính thân thiện, dễ gần.- Kỹ năng giao tiếp tốt.- Năng động, ham học hỏi và đáng tin cậy. – Đặc điểm:- Hòa đồng, dễ tiếp cận.- Kỹ năng giao tiếp đỉnh cao.- Năng động, tò mò và trung thành.

Tốc độ chậm.

Không được chỉnh sửa.

Cơ chế giải phóng hơi nước qua lớp cutin:

Hơi nước được lan tỏa từ khoảng không khí bên trong các tế bào lá thông qua lớp màng chất bảo vệ.

Sự hỗ trợ lớn của quá trình khuếch tán phụ thuộc chủ yếu vào độ dày và độ chặt của lớp cutin để phân tán.

Sự tương quan nghịch giữa chiều dày của lớp cutin và quá trình trao đổi khí qua màng tế bào là ngược lại. Khi lớp cutin dày hơn, quá trình trao đổi khí qua lớp cutin giảm đi và ngược lại.

4. Các tác nhân ảnh hưởng tới quá trình thoát hơi nước

Việc thoát hơi nước sẽ bị tác động bởi các yếu tố bên ngoài như khả năng điều chỉnh của các loại khí. Các yếu tố này bao gồm nước, ánh sáng, nhiệt độ, tốc độ gió và mức độ ion trong không khí,…

Tình trạng cung cấp nước và độ ẩm trong khí quyển có tác động lớn đến quá trình bay hơi của nước thông qua sự điều tiết mở – đóng của cửa khí khổng và nguồn nước được cấp vào.

Sự thoát hơi nước càng thuận lợi khi điều kiện cung cấp nước càng lớn và sự hấp thụ nước càng mạnh.

+ Độ ẩm trong không khí hạ càng thấp thì dẫn tới quá trình thoát hơi nước càng mạnh và ngược lại.

Việc bật đèn có thể giúp cây phát triển khi có đủ ánh sáng.

Tăng độ nóng của lá dẫn đến sự phát ra ánh sáng, điều này khiến cho khí trong lá khí khổng mở ra nhiều hơn và điều chỉnh nhiệt độ. Khi đó, tốc độ thoát hơi nước sẽ tăng lên.

Vào thời điểm tối, khí khổng vẫn giữ mức độ mở hơi nhỏ do tính chất của tế bào khí khổng. Sự mở rộng của khí khổng đạt đỉnh cao vào thời điểm từ buổi sáng đến trưa và giảm xuống mức thấp nhất vào ban đêm.

Tăng bốc hơi của nước xảy ra khi rễ tăng cường khả năng hấp thụ nước, bởi vì nhiệt độ có tác động lớn đến quá trình hô hấp của rễ.

Các ion khoáng và sự chênh lệch áp lực thẩm thấu có tác động đến việc điều tiết độ mở của khí khổng bên trong tế bào. Ví dụ, ion K+ có thể tăng lượng nước trong tế bào khí khổng, gây tăng áp suất thẩm thấu và hút nước vào tế bào. Quá trình này dẫn đến tăng độ mở của khí khổng và thoát hơi nước.

5. Cân bằng nước và tưới tiêu hợp lí cho cây trồng

Tỉ lệ giữa khối lượng nước được hấp thụ bởi rễ và lượng nước được thải ra thông qua lá có thể được đo bằng cách so sánh khối lượng nước được hấp thụ bởi rễ (A) và khối lượng nước được thải ra qua lá (B). Điều này được gọi là khái niệm về sự cân bằng nước.

Khi A = B, cây có đủ nước để phát triển ở mức bình thường.

Dù cây bị thừa nước nhưng vẫn phát triển tốt, theo quan điểm A > B.

+ A.

Khi tế bào của cây gặp hiện tượng mất nước quá nhiều, điều này ảnh hưởng đến sức căng bề mặt của nước và dẫn đến việc hụt nguyên sinh chất, làm cho vách tế bào co lại. Kết quả là lá cây sẽ rụng và gây ra hiện tượng héo của cây, có thể là héo tạm thời hoặc héo lâu dài.

Khi trời nắng gay gắt vào giữa trưa, rễ cây không đủ năng lượng để hấp thụ đủ nước để đáp ứng lượng nước bị bốc hơi ra từ lá, d导致 cây bị khô héo tạm thời. Nhưng sau một vài giờ, cây sẽ phục hồi lại khi đã hấp thụ đủ nước.

Hiện tượng sạch nước xảy ra khi cây thiếu nước lâu dài do thời tiết khô hạn, ngập lụt hoặc đất bị nhiễm mặn kéo dài, dẫn đến cây không thể phục hồi và chết.

Hiện tượng tràn ngập xảy ra khi có lượng nước quá nhiều trong đất, gây ra tình trạng cây sông bị ngập và không thể hấp thụ được nước. Vấn đề này được gọi là giới hạn sinh lý của cây.

Người dân cần có kiến thức và tưới nước đúng cách cho cây.

* Cơ sở nền tảng của khoa học:

Dựa trên các đặc tính di truyền liên quan đến quá trình phát triển và sinh trưởng của từng loại cây, chúng ta có thể nhận ra sự đa dạng giữa các giống cây.

Dựa trên đặc tính của đất ở từng vùng và sự biến đổi của thời tiết.

Dựa trên một số tiêu chí sinh học của thực vật như khả năng hấp thụ nước, lượng nước và khả năng hút nước của lá cây, cây trồng được xác định nhu cầu tưới.

6. Những câu hỏi trắc nghiệm về quá trình thoát hơi nước ở thực vật

Câu 1: Cơ quan chịu trách nhiệm cho quá trình thải hơi của cây là:

A. Cành.

B. Lá.

C. Thân.

D. Rễ.

Các cây khác nhau sẽ cần khoảng bao nhiêu gram nước để tổng hợp được ra 1 gram chất khô? Câu 2.

A. Trọng lượng có thể từ 100 gram đến 400 gram.

B. Từ 0.6 kilogram đến 1 kilogram.

C. Trọng lượng từ 200 gram đến 600 gram.

D. Trọng lượng dao động từ 400 đến 800 gram.

Trong Câu 3: Mỗi khi hấp thụ 1000 gam, cây chỉ giữ lại một lượng nhỏ trong cơ thể.

A. 60 gram nước.

B. 90 gram dung dịch nước.

Khoảng từ 10 đến 20 gam nước.

Độ dài của 30 gram nước.

Điều gì gây ra quá trình thoát hơi nước qua lá trong câu 4?

A. Sức đẩy ban đầu của luồng chất lỏng trong thân cây.

B. Cơ chế chuyển động đầu tiên của dòng điện trong cây.

Lực đẩy ban đầu của dòng chảy mủ trong thân cây.

Động lực ban đầu của luồng mạch gỗ trong cây.

Điều kiện khiến quá trình bốc hơi nước của cây bị đình trệ là khi:

A. Mang cây vào bên trong khi tối đến.

B. Mang cây ra ngoài ánh sáng.

C. Tưới nước cho cây trồng.

Dùng phân bón để tưới cây.

Câu số 6: Chức năng quan trọng của quá trình bốc hơi nước của cây là:

Tăng khối lượng nước cho cây.

B. Giúp cây có thể di chuyển nước và các chất dinh dưỡng từ rễ lên thân và lá.

Phân bón chứa các chất khoáng cần thiết cho cây trồng.

D. Giảm lượng chất khoáng trong cây.

Ý nghĩa của quá trình thải hơi nước qua lá đối với sinh trưởng của cây như thế nào trong lĩnh vực sinh lý học? Câu số 7.

A. Làm tăng độ ẩm không khí và mang lại cảm giác mát mẻ, đặc biệt là trong những ngày nắng nóng.

Giảm nhiệt cho cây, giúp cây tránh khỏi bị thiêu cháy dưới ánh nắng mặt trời.

C. Tạo ra lực hút mạnh để cây đưa nước và muối khoáng từ rễ lên trên.

Giảm nhiệt cho cây làm cho cây được mát mẻ hơn và tránh bị cháy dưới ánh nắng mặt trời, đồng thời cũng giúp cho việc vận chuyển nước cùng muối khoáng từ rễ lên lá được thuận lợi hơn.

Câu 8: Phát ngôn nào sau đây KHÔNG chính xác?

Khi nồng độ oxy tan trong đất giảm, khả năng hấp thụ nước của cây cũng giảm đi.

Nếu tế bào rễ và nồng độ dung dịch đất thấp khác nhau, rễ cây sẽ khó khăn trong việc hấp thụ nước.

III. Khả năng thu hút nước của rễ cây không phụ thuộc vào khả năng giữ nước của đất.

Bón phân hữu cơ đóng góp vào khả năng chịu đựng của cây.

A. II.

Phần III, IV.

Lớp C. I, III.

D. III.

Câu 9: Tại sao lại mát hơn ở dưới bóng cây thay vì ở dưới mái che bằng vật liệu xây dựng?

Vật liệu xây dựng có khả năng đưa vào và giữ lại nhiệt, khiến cho nhiệt độ tăng lên một cách nhanh chóng và đáng kể. Lá cây có khả năng giải phóng hơi nước, giúp giảm nhiệt độ của môi trường xung quanh và lấy vào khí carbonic CO2 vào bên trong lá.

Bởi vì nhiệt độ đang tăng, các vật liệu xây dựng có khả năng truyền nhiệt sẽ làm cho không khí xung quanh trở nên ấm áp hơn.

Tại cây, quá trình chuyển hóa chất xảy ra đặc biệt nhanh hơn so với động vật, do cả hai đều thực hiện quá trình chuyển hóa chất.

Vật liệu xây dựng và cây đều có quá trình bay hơi nước, nhưng cây bay hơi mạnh hơn.

Nước thường được thoát ra từ mặt trên của lá cây Hedera helix và một số cây khác, mặc dù không có các tế bào khí khổng trên bề mặt lá.

Đúng vậy, những cây này có khả năng thải hơi nước thông qua lớp vỏ lá.

B. Không, vì độ ẩm không thể thoát ra được qua lá khi không có thông khí.

Đúng vậy, những cây này có thể thải hơi nước thông qua lớp cutin trên lá.

Đúng vậy, chúng có thể thoát khí hơi qua những sợi lông trên lá.

Đáp án.

Đối với cây cối, quá trình thải hơi nước của lá là rất quan trọng. Việc áp dụng kiến thức này vào các bài kiểm tra và thực tế là rất hữu ích. Để chuẩn bị cho kỳ thi một cách hiệu quả, các bạn học sinh có thể đăng ký tài khoản trên trang web Vuihoc.Vn hoặc liên hệ với trung tâm hỗ trợ của VUIHOC để học tập và tiếp thu nhiều kiến thức hơn.