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

Mạch gỗ vận chuyển nước lên lá

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em mô tả được cấu tạo và vị trí của mạch gỗ trong thân cây, giải thích được vì sao dòng vận chuyển trong mạch gỗ đi theo một chiều từ rễ lên lá, và xác định được vị trí mạch gỗ qua thí nghiệm cắm cành hoa trắng vào nước pha màu.

Kiến thức nền cần nhớ

Hai bài trước em đã biết lông hút đưa nước và khoáng chất vào rễ (same-grade bridge). Bài này theo dòng nước đó đi tiếp lên phía trên, qua một hệ thống ống dẫn chạy suốt từ rễ tới tận gân lá — mạch gỗ.

Khởi động

Nếu cắm một cành hoa trắng vào cốc nước pha phẩm màu, em dự đoán điều gì sẽ xảy ra với cánh hoa sau vài giờ? Và vì sao thí nghiệm này phải dùng hoa TRẮNG, chứ không phải một bông hoa đã có sẵn màu sắc?

Kiến thức trọng tâm

Mạch gỗ gồm nhiều tế bào đã chết, vách tế bào hoá gỗ dày và cứng, xếp nối tiếp nhau thành những ống dài, rỗng ở giữa. Các ống này chạy liên tục từ rễ, qua thân, tới tận gân của từng chiếc lá, tạo thành một hệ thống thông suốt trong toàn cây. Vì tế bào đã chết và vách đã hoá gỗ, mạch gỗ chịu được áp lực kéo rất lớn mà không bị bẹp hay sụp xuống — một đặc điểm quan trọng cho công việc nó đảm nhận: vận chuyển nước và khoáng chất.
Dòng nước và khoáng chất trong mạch gỗ chỉ đi theo một chiều cố định: từ rễ lên lá, không có chiều ngược lại. Điều này bắt nguồn từ chính cách mạch gỗ được hình thành — các ống nối tiếp nhau theo đúng một hướng xuyên suốt cây, không hề có cấu trúc nào cho phép dòng chảy quay đầu. Bài sau sẽ giải thích thêm lực nào thực sự kéo dòng nước đi theo hướng đó.
Thí nghiệm cắm cành hoa trắng vào nước pha màu cho thấy rõ đường đi của mạch gỗ. Nước màu đi vào qua vết cắt ở cuống, di chuyển hoàn toàn bên trong hệ thống mạch gỗ mà không lan sang các mô xung quanh — vì mạch gỗ là ống dẫn kín, tách biệt với các mô khác của thân. Cắt ngang cành ở bất kỳ vị trí nào phía trên vết cắt ban đầu, em sẽ thấy các chấm màu xếp thành một vòng, đúng vị trí của các bó mạch gỗ trong thân.
Sơ đồ năm bước của thí nghiệm cắm cành hoa trắng vào nước pha màu để xác định vị trí mạch gỗ.1Cắt vát cuống hoadưới nướcCắt chéo ở đầu cuốngngay dưới mặt nước đểtránh không khí lọtvào mạch gỗ.2Cắm vào cốc nướcpha màuĐặt cành hoa vào cốcnước đã pha phẩm màuthực phẩm đậm.3Đặt nơi có ánhsáng, chờ vài giờThoát hơi nước ở látiếp tục kéo nước màuđi lên trong mạch gỗ.4Quan sát cánh hoanhuộm màuMàu xuất hiện dần ởgân và mép cánh hoa,nơi mạch gỗ kết thúc.5Cắt ngang thân,thấy vòng chấmmàuMặt cắt ngang chothấy các chấm màu xếpthành vòng, đúng vịtrí mạch gỗ.
Màu chỉ xuất hiện trong mạch gỗ, không lan sang các mô khác, vì mạch gỗ là hệ ống dẫn kín tách biệt.
Ví dụ
Dự đoán kết quả thí nghiệm cành hoa trắng
  1. 1

    Một nhóm học sinh cắm hai cành hoa cúc trắng giống hệt nhau vào hai cốc nước, một cốc pha màu đỏ, một cốc để nước trong. Sau bốn giờ, dự đoán cành nào có cánh hoa đổi màu và giải thích vì sao.

  2. 2

    Nước, dù có pha màu hay không, đều đi vào mạch gỗ qua vết cắt ở cuống rồi di chuyển lên tới lá và cánh hoa nhờ lực kéo từ thoát hơi nước.

  3. 3

    Cành trong cốc nước màu sẽ mang theo phẩm màu đi cùng dòng nước lên tới cánh hoa; cành trong cốc nước trong không có gì để nhuộm màu nên cánh hoa vẫn giữ nguyên màu trắng.

  4. 4

    Việc chỉ cành cắm nước màu đổi màu, còn cành cắm nước trong không đổi, chứng tỏ chính dòng nước trong mạch gỗ mang theo màu đi lên, chứ không phải một nguyên nhân nào khác.

  5. 5

    Vậy cành cắm nước pha màu đỏ sẽ có cánh hoa nhuốm màu đỏ dần từ gân ra mép, còn cành cắm nước trong giữ nguyên màu trắng — kết quả này chứng minh mạch gỗ vận chuyển nước liên tục từ cuống lên tới cánh hoa.

Ví dụ
Đọc kết quả một lát cắt ngang thân (dạng đề kiểm tra)
  1. 1

    Một cành cây cắm trong nước pha màu xanh được cắt ngang sau ba giờ và soi dưới kính hiển vi. Học sinh chỉ thấy một vòng mô bắt màu xanh rõ rệt, còn phần vỏ ngoài và phần lõi giữa thân hầu như không bắt màu. Giải thích quan sát này.

  2. 2

    Vòng mô bắt màu xanh chính là vị trí của các bó mạch gỗ trong thân, xếp thành vòng ngay dưới lớp vỏ.

  3. 3

    Nước màu chỉ di chuyển bên trong hệ thống ống rỗng của mạch gỗ, không lan sang các mô khác như vỏ ngoài hay phần lõi giữa thân — đây là hệ quả trực tiếp của việc mạch gỗ là một hệ ống dẫn kín, tách biệt.

  4. 4

    Ba giờ là đủ để dòng nước di chuyển một đoạn đáng kể trong mạch gỗ nhờ lực kéo liên tục từ thoát hơi nước ở lá, nên vòng màu đã hiện rõ ở vị trí cắt.

  5. 5

    Vậy vòng mô bắt màu chính là mạch gỗ; phần vỏ và lõi không bắt màu vì nước màu chỉ di chuyển bên trong hệ ống mạch gỗ, không tự do lan sang các mô lân cận.

Sai lầm thường gặp
Một nhầm lẫn khá phổ biến là gộp chung mạch gỗ với mạch rây, nghĩ cả hai là một loại ống duy nhất trong thân cây — thực ra đây là hai hệ thống tách biệt, nằm ở vị trí khác nhau và chở loại chất khác nhau, sẽ được so sánh kỹ ở bài sau. Một nhầm lẫn khác là nghĩ nước 'tự chảy' lên cao trong mạch gỗ mà không cần lực nào cả — thực ra luôn có một lực kéo đứng sau dòng chảy đó, chỉ là bài này chưa đi sâu vào lực đó.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Mạch gỗ gồm tế bào chết, vách hoá gỗ dày, xếp thành ống liên tục từ rễ tới lá. Dòng nước và khoáng chất trong mạch gỗ chỉ đi một chiều, từ rễ lên lá. Thí nghiệm cành hoa trắng cắm nước màu cho thấy rõ vị trí và đường đi của mạch gỗ.

Cấu trúc đã rõ, nhưng câu hỏi vẫn còn bỏ ngỏ: lực nào thực sự kéo cả cột nước đó đi lên, có khi cao tới vài chục mét? Bài tiếp theo trả lời câu hỏi này.