Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.

Bài học

Rễ hấp thụ nước qua lông hút

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em giải thích được vì sao lông hút giúp rễ hút nước hiệu quả hơn hẳn một bề mặt rễ trơn nhẵn, mô tả đúng cơ chế thẩm thấu đưa nước vào tế bào lông hút, và lý giải được vì sao một cây bị đứt rễ non trong lúc chuyển chậu lại héo rũ dù đất xung quanh vẫn còn ẩm.

Kiến thức nền cần nhớ

Ở lớp 6, em đã biết tế bào là đơn vị cấu tạo cơ bản của cơ thể sống, và mỗi tế bào có một lớp màng bao quanh, ngăn cách chất bên trong với môi trường bên ngoài (prior-grade review). Bài này dùng lại đúng ý đó: lông hút thực chất là những tế bào biểu bì của rễ, và nước phải đi qua màng của các tế bào này trước khi thực sự trở thành một phần của cây.
Khởi động

Một chậu cây mới trồng lại thường héo rũ trong vài ngày đầu, dù em đã tưới nước thật đẫm ngay sau khi trồng. Đất rõ ràng không thiếu nước — vậy cái gì đã mất đi khiến cây không hút được nước như trước?

Kiến thức trọng tâm

Ở gần đầu mỗi rễ non, có một vùng phủ đầy những sợi mảnh màu trắng, mọc tủa ra mọi phía — đó là lông hút. Mỗi lông hút là một tế bào biểu bì rễ kéo dài thành hình sợi, chui sâu vào giữa các hạt đất để chạm được nhiều điểm ẩm nhất có thể. Một rễ chỉ có bề mặt trơn sẽ chỉ tiếp xúc với đất tại phần vỏ ngoài; hàng nghìn lông hút mọc thêm ra từ chính bề mặt đó lại nhân số điểm tiếp xúc lên gấp nhiều lần, mà không cần rễ phải to ra hay dài thêm.
Nước đi vào bên trong lông hút theo cơ chế thẩm thấu: nước di chuyển từ nơi có nồng độ chất tan thấp (dung dịch đất, thường khá loãng) sang nơi có nồng độ chất tan cao hơn (dịch tế bào bên trong lông hút), xuyên qua màng tế bào. Đây là một quá trình tự nhiên diễn ra theo đúng chiều chênh lệch nồng độ, không đòi hỏi tế bào phải tiêu tốn năng lượng cho riêng việc di chuyển của nước — khác hẳn với việc hấp thụ chất khoáng mà em sẽ học ở bài sau.
Nước vào lông hút chưa dừng lại ở đó. Nó tiếp tục đi qua các lớp tế bào vỏ rễ, tới tận trung tâm rễ, nơi có một hệ thống ống dẫn chuyên chở nước lên phía trên — mạch gỗ. Toàn bộ hành trình này, từ đất vào lông hút rồi lên khắp cây, chỉ hoạt động trơn tru khi vùng lông hút còn nguyên vẹn; đứt mất vùng này, cây mất đi gần như toàn bộ khả năng hút nước, dù phần rễ già phía trên vẫn còn đó.
Sơ đồ năm giai đoạn hành trình của nước trong cây, từ lông hút ở rễ tới khi thoát hơi nước qua khí khổng ở lá.1Lông hút ở rễHàng nghìn lông húttiếp xúc trực tiếpvới các hạt đất ẩm,hút nước bằng thẩmthấu.2Vỏ rễNước đi qua các lớptế bào vỏ rễ để vàotới trung tâm rễ.3Mạch gỗ ở rễ vàthânNước được đưa vào hệthống ống dẫn, sẵnsàng di chuyển lêncao.4Mạch gỗ ở láNước tới tận gân lá,nơi phần lớn sẽ đượcsử dụng hoặc thoát rangoài.5Thoát hơi nướcqua khí khổngHơi nước thoát ra ởlá, tạo lực kéo chocả dòng nước phíadưới — bài sau giảithích kỹ.
Bài này chỉ tập trung vào giai đoạn đầu tiên; các giai đoạn còn lại lần lượt xuất hiện ở các bài tiếp theo trong khoá học.
Ví dụ
Vì sao rễ có lông hút lại hút nước tốt hơn
  1. 1

    Quan sát phần rễ non của một hạt đậu mới nảy mầm dưới kính lúp, em thấy phủ đầy những sợi lông mảnh màu trắng. Giải thích vì sao một rễ 'mọc lông' như vậy lại hút nước tốt hơn hẳn một rễ có bề mặt trơn nhẵn.

  2. 2

    Mỗi sợi lông mảnh đó là một tế bào biểu bì rễ kéo dài ra, không phải một cấu trúc gắn thêm từ bên ngoài vào rễ.

  3. 3

    Một rễ trơn chỉ tiếp xúc với đất bằng đúng bề mặt ngoài của nó; hàng nghìn lông hút mọc thêm ra từ cùng bề mặt đó khiến tổng diện tích tiếp xúc với đất tăng lên gấp nhiều lần, dù kích thước rễ không hề thay đổi.

  4. 4

    Nước đi vào lông hút theo thẩm thấu, phụ thuộc trực tiếp vào diện tích màng tế bào tiếp xúc với nước trong đất — diện tích càng lớn, tổng lượng nước hút được trong cùng thời gian càng nhiều.

  5. 5

    Vậy lông hút không thay đổi cơ chế hút nước, mà nhân số điểm hút nước lên gấp nhiều lần bằng cách tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với đất — đây chính là lý do rễ có lông hút hút nước hiệu quả hơn hẳn.

Ví dụ
Giải thích cây héo sau khi chuyển chậu (dạng đề kiểm tra)
  1. 1

    Trong lúc chuyển một cây con sang chậu mới, một học sinh vô tình làm đứt gần hết phần rễ non có lông hút, chỉ còn giữ lại được phần rễ già phía trên. Sau khi trồng lại và tưới nước đẫm, cây vẫn héo rũ suốt hai ngày đầu dù đất luôn ẩm. Giải thích hiện tượng và dự đoán khả năng cây phục hồi.

  2. 2

    Phần rễ non chứa vùng lông hút bị đứt gần hết, trong khi phần rễ già còn lại có bề mặt đã hoá già, không còn nhiều lông hút hoạt động.

  3. 3

    Vì phần lớn khả năng thẩm thấu nước của rễ tập trung ở vùng lông hút, mất đi vùng này đồng nghĩa với việc diện tích hút nước giảm mạnh, dù đất quanh rễ vẫn còn rất ẩm.

  4. 4

    Trong khi đó, lá cây vẫn tiếp tục mất nước qua thoát hơi nước như bình thường — tốc độ mất nước ở lá không hề giảm theo tốc độ hút nước ở rễ, nên cây rơi vào tình trạng mất nhiều hơn nhận.

  5. 5

    Vậy cây héo không phải vì thiếu nước trong đất, mà vì mất khả năng hút nước do đứt lông hút; cây thường phục hồi được sau vài ngày, khi rễ non mọc ra lông hút mới thay thế phần đã mất.

Sai lầm thường gặp
Nhiều bạn nghĩ lông hút là một bộ phận riêng biệt, được 'gắn thêm' vào rễ giống như một phụ kiện — thực ra lông hút chính là tế bào biểu bì rễ kéo dài ra, không phải một cấu trúc khác. Một nhầm lẫn khác là nghĩ toàn bộ chiều dài rễ hút nước như nhau; trên thực tế, vùng lông hút chỉ tập trung ở một đoạn ngắn gần đầu rễ non, còn phần rễ già phía trên gần như không còn khả năng hút nước đáng kể.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Lông hút là tế bào biểu bì rễ kéo dài, tăng diện tích tiếp xúc với đất lên gấp nhiều lần. Nước vào lông hút bằng thẩm thấu, theo đúng chiều chênh lệch nồng độ, không cần năng lượng riêng cho việc di chuyển. Mất vùng lông hút — như khi đứt rễ non lúc chuyển chậu — khiến cây mất khả năng hút nước dù đất vẫn đủ ẩm.

Nước vừa vào lông hút mới chỉ là bước đầu. Bài tiếp theo theo chân dòng nước đó đi tiếp lên thân và lá, qua một hệ thống ống dẫn riêng gọi là mạch gỗ.