Mở đầu: Thực vật đứng yên hay vận động? Chúng mở rộng không gian sống, tìm kiếm dinh dưỡng và hướng đến các điều kiện sinh thái thích hợp bằng cách nào?
Thực vật mặc dù đứng yên một chỗ, nhưng chúng vẫn có những hoạt động vận động không ngừng để tìm kiếm điều kiện sống thuận lợi. Các hoạt động này được thực hiện qua cảm ứng, cho phép thực vật đáp ứng với các tác nhân từ môi trường như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, và trọng lực. Chúng mở rộng không gian sống bằng cách hướng mầm, rễ đến nơi có dinh dưỡng và điều kiện sinh thái thích hợp để phát triển.
I. KHÁI NIỆM, VAI TRÒ VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CẢM ỨNG Ở THỰC VẬT
Câu 1. Lấy một số ví dụ về cảm ứng ở thực vật thể hiện vai trò tận dụng nguồn sống trong điều kiện môi trường bất lợi.
Thực vật có khả năng cảm ứng để đáp ứng các yếu tố môi trường bất lợi, giúp chúng tồn tại và phát triển. Ví dụ về cảm ứng ở thực vật:
Hướng sáng: Cây hướng về ánh sáng mặt trời để quang hợp, dù cây không thể di chuyển, nhưng các mầm và lá có thể xoay hoặc thay đổi hướng để nhận ánh sáng nhiều hơn, giúp cây tận dụng ánh sáng cho quá trình quang hợp.
Hướng gió: Một số cây có thể thay đổi hình dáng lá, thân cây để giảm thiểu tác động của gió mạnh, giúp bảo vệ cây khỏi tổn thương.
Cảm ứng với nhiệt độ: Thực vật có thể điều chỉnh tốc độ sinh trưởng khi nhiệt độ thay đổi, giúp chúng phát triển tốt hơn trong điều kiện thời tiết khác nhau.
Cảm ứng với độ ẩm: Một số loài thực vật có thể thay đổi cấu trúc hoặc kích thước của lá để giảm thiểu sự mất nước khi môi trường trở nên khô cằn.
II. CÁC HÌNH THỨC CẢM ỨNG VÀ CƠ CHẾ CẢM ỨNG Ở THỰC VẬT
Câu 1. Lập bảng phân biệt các hình thức hướng động ở thực vật về tác nhân gây ra vận động, đặc điểm và vai trò của mỗi hình thức.
Hình thức hướng động
Tác nhân gây ra vận động
Đặc điểm
Vai trò
Hướng sáng
Ánh sáng
Cây hoặc bộ phận cây (như lá, mầm) hướng về phía nguồn sáng.
Giúp cây tối đa hóa quá trình quang hợp bằng cách tận dụng ánh sáng mặt trời.
Hướng trọng lực
Trọng lực
Rễ cây hướng xuống dưới (hướng trọng lực dương), trong khi thân cây hướng lên trên (hướng trọng lực âm).
Giúp cây định hướng sự phát triển của bộ rễ và thân để tối ưu hóa việc tìm kiếm nước và ánh sáng.
Hướng tiếp xúc
Vật thể tiếp xúc (chạm vào)
Các bộ phận cây phản ứng khi tiếp xúc với vật thể, ví dụ như cây dây leo quấn quanh vật thể khi tiếp xúc.
Giúp cây tìm kiếm sự hỗ trợ trong việc leo trèo, nhất là đối với cây leo.
Câu 2. Kể và hoàn thành bảng về các hình thức ứng động ở thực vào vở theo mẫu dưới đây:
Hình thức ứng động
Tác nhân gây ra vận động
Đặc điểm
Vai trò
Ứng động với ánh sáng
Ánh sáng
Sự thay đổi trong việc phát triển các bộ phận cây như mầm, lá để hướng về phía nguồn sáng.
Tối ưu hóa quá trình quang hợp.
Ứng động với nhiệt độ
Nhiệt độ môi trường
Cây thay đổi tốc độ sinh trưởng và quá trình sinh lý tùy theo nhiệt độ môi trường.
Giúp cây thích nghi với các điều kiện nhiệt độ thay đổi.
Ứng động với độ ẩm
Độ ẩm môi trường
Cây thay đổi kích thước hoặc hình dáng của lá để giảm mất nước.
Giúp cây duy trì sự sống trong điều kiện khô cằn.
III. ỨNG DỤNG CẢM ỨNG Ở THỰC VẬT
Câu 1. Nêu một số ví dụ khác về việc vận dụng hiện tượng hướng động, ứng động trong thực tiễn sản xuất.
Một số ứng dụng thực tế của hướng động và ứng động trong sản xuất:
Trồng cây trong nhà kính: Các nhà kính sử dụng ánh sáng tự nhiên hoặc nhân tạo để điều chỉnh hướng sáng cho cây, giúp cây quang hợp hiệu quả nhất, từ đó tăng năng suất trồng trọt.
Ứng dụng trong nông nghiệp: Việc điều chỉnh hướng của các cây trồng bằng công nghệ như sử dụng đèn LED trong nông nghiệp giúp cây trồng phát triển trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc không đủ.
Ứng dụng trong sản xuất thuốc trừ sâu: Một số thực vật có khả năng phản ứng với các chất hóa học, và hiểu biết về ứng động có thể giúp cải tiến các phương pháp quản lý sâu bệnh.
LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG
Câu 1. Dựa trên cơ chế hướng động, giải thích về phản ứng hướng trọng lực dương của rễ cây trong hình 15.5 trang 92 dưới tác động của auxin.
Hướng trọng lực dương của rễ cây là hiện tượng mà rễ cây hướng xuống dưới dưới tác động của trọng lực. Điều này được giải thích bởi sự phân bố auxin không đều trong rễ. Khi cây phát triển, auxin tích tụ nhiều ở phía không chịu tác động của trọng lực, dẫn đến việc tế bào rễ ở phía đó dài ra, trong khi tế bào ở phía chịu tác động của trọng lực ngắn lại, tạo ra sự hướng xuống dưới của rễ. Điều này giúp rễ cây tìm kiếm nước và dinh dưỡng từ đất, tối ưu hóa sự phát triển của hệ rễ.
Câu 2. Cho các hiện tượng sau: đóng mở cửa khí khổng, nở hoa của cây mười giờ, leo giàn của cây thiên lí. Các hiện tượng trên thuộc hình thức cảm ứng nào? Giải thích.
Đóng mở cửa khí khổng: Đây là hiện tượng ứng động với ánh sáng và độ ẩm. Cửa khí khổng đóng lại khi có sự thay đổi về độ ẩm, giúp cây bảo vệ khỏi mất nước trong môi trường khô. Mở cửa khí khổng giúp cây trao đổi khí, đặc biệt là trong điều kiện ánh sáng mạnh.
Nở hoa của cây mười giờ: Đây là ứng động với nhiệt độ và ánh sáng. Hoa của cây mười giờ chỉ nở vào thời điểm có đủ ánh sáng mặt trời và nhiệt độ thích hợp.
Leo giàn của cây thiên lí: Đây là hiện tượng hướng động. Cây thiên lí leo giàn là do chúng có khả năng cảm ứng tiếp xúc, khi chạm vào giàn, các dây leo quấn chặt xung quanh giàn, giúp cây leo lên cao.
Câu 3. Tại sao trong quy trình làm rau mầm, người ta thường che tối khoảng 2 - 3 ngày đầu khi hạt mới nảy mầm?
Trong quá trình làm rau mầm, người ta che tối 2 - 3 ngày đầu vì hạt giống cần thời gian để phát triển rễ và mầm mà không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng quá mạnh. Nếu hạt giống tiếp xúc với ánh sáng quá sớm, quá trình nảy mầm có thể bị ngưng trệ hoặc mầm không phát triển tốt. Ánh sáng được chiếu vào sau khi mầm đã phát triển giúp cây quang hợp tốt hơn, thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của cây con.
