Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây và Câu hỏi trắc nghiệm

Thân chào bạn đến với bài viết hôm nay! Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về quá trình sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây. Đồng thời, chúng ta cũng sẽ khám phá một số câu hỏi trắc nghiệm để kiểm tra kiến thức của bạn. Hãy cùng bắt đầu nhé!

1. Rễ là cơ quan hấp thụ nước và ion khoáng của cây

1.1. Hình thái của hệ rễ

Rễ cây có nhiều hình thái khác nhau tùy thuộc vào môi trường sống của chúng. Điều này giúp rễ thích nghi với chức năng chính là hấp thụ nước và muối khoáng. Có hai dạng rễ chính là rễ chùm và rễ cọc. Rễ cây thường có cấu trúc gồm rễ chính và rễ bên. Bên cạnh đó, rễ cây còn gồm 4 miền chính: miền trưởng thành, miền lông hút, miền sinh trưởng và miền chóp rễ.

Cấu tạo cơ bản của rễ - sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây
Cấu tạo cơ bản của rễ – sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây

1.2. Rễ cây phát triển nhanh bề mặt hấp thụ là do

Rễ cây phát triển cả về chiều dài và chiều rộng để hấp thụ nước và muối khoáng từ đất. Rễ có thể đâm sâu và lan rộng, phân nhánh nhiều, nhằm hướng đến nguồn nước và nguồn dinh dưỡng trong đất. Rễ sinh trưởng liên tục và hình thành một số lượng lớn các tế bào lông hút. Điều này giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa rễ cây và đất, từ đó hấp thụ ion khoáng và nước một cách hiệu quả nhất.

Cấu tạo miền hút và sự hút của rễ - sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây
Cấu tạo miền hút và sự hút của rễ – sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây

2. Cơ chế hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây

Rễ cây hấp thụ nước và muối khoáng theo hai hình thức: hấp thụ thụ động và hấp thụ chủ động. Sau khi nước và muối khoáng được hấp thụ vào rễ, chúng sẽ được vận chuyển qua hai con đường: con đường thành tế bào – gian bào và con đường tế bào chất.

2.1. Rễ cây hấp thụ nước và các ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút

2.1.1. Hấp thụ nước

Nước được hấp thụ từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế hấp thụ thụ động, hay còn gọi là thẩm thấu. Quá trình này diễn ra khi nước di chuyển từ đất (môi trường nhược trương) vào tế bào lông hút (môi trường ưu trương) nhờ sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu và gradient nồng độ.

Có hai nguyên nhân chính khiến dịch của tế bào lông hút có áp suất thẩm thấu cao hơn dung dịch đất. Thứ nhất, quá trình thoát hơi nước ở lá đóng vai trò như bơm nước, tạo động lực cho quá trình hút nước lên phía trên và làm giảm lượng nước trong tế bào lông hút. Thứ hai, nồng độ các chất tan trong tế bào lông hút cao do chúng là các ion khoáng được hấp thụ từ đất và các sản phẩm chuyển hóa vật chất trong cây.

2.1.2. Hấp thụ ion khoáng

Rễ cây hấp thụ muối khoáng dưới dạng ion có trong đất. Quá trình hấp thụ này xảy ra thông qua hai cơ chế: hấp thụ thụ động và hấp thụ chủ động.

Trong cơ chế hấp thụ thụ động, một số ion khoáng có nồng độ trong đất lớn hơn trong tế bào lông hút. Do đó, chúng sẽ di chuyển từ đất vào tế bào lông hút theo chiều dọc độ nồng độ. Cơ chế này không cần tiêu tốn năng lượng.

Ở cơ chế hấp thụ chủ động, một số ion khoáng có nồng độ trong đất ít hơn trong tế bào lông hút. Để đưa chúng vào tế bào, cần sử dụng năng lượng ATP từ quá trình hô hấp.

2.2. Dòng nước và ion khoáng di chuyển từ đất vào mạch gỗ của rễ cây

Sau quá trình hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ, chúng sẽ được vận chuyển vào mạch gỗ của rễ qua hai con đường: con đường thành tế bào – gian bào và con đường tế bào chất.

  • Con đường thành tế bào – gian bào giúp nước và các ion khoáng di chuyển từ tế bào này sang tế bào khác. Một số ion và nước sẽ được vận chuyển qua mạch gỗ của rễ thông qua các sợi liên tế bào.

  • Con đường tế bào chất cho phép nước và các ion khoáng di chuyển qua hệ thống tế bào chất trong rễ. Chúng sẽ được chuyển vào mạch gỗ của rễ thông qua các tế bào.

2 con đường đi của nước và muối khoáng - sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây
2 con đường đi của nước và muối khoáng – sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây

3. Ảnh hưởng của nhân tố môi trường đối với quá trình hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ cây

Các nhân tố môi trường như áp suất thẩm thấu, pH, độ thoáng của đất, nhiệt độ,… ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ. Dưới đây là một số ảnh hưởng cụ thể:

  • Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình hô hấp của rễ, từ đó ảnh hưởng đến nồng độ chất và lượng ATP được tạo ra. Nhiệt độ tăng ở mức độ cho phép sẽ làm tăng sự thoát hơi nước và hấp thụ các chất khoáng.

  • Ánh sáng: Ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp lên quá trình quang hợp và hấp thụ các chất hữu cơ. Nếu cây không được ánh sáng, chúng sẽ không thể hấp thụ phospho.

  • Độ ẩm của đất: Độ ẩm cao trong đất giúp hệ rễ phát triển và tăng diện tích tiếp xúc với đất, từ đó tăng hiệu quả hấp thụ nước và muối khoáng.

  • Độ pH của đất: pH ảnh hưởng đến sự hòa tan các ion khoáng trong đất. Đất có pH từ 6 đến 6,5 phù hợp với hấp thụ các muối khoáng.

  • Đặc điểm lý hóa của đất: Đất tơi xốp, thoáng khí tốt cho việc hấp thụ nước và muối khoáng. Đất ngập úng tích lũy nhiều CO2, N2, H2S… gây ức chế hệ rễ.

  • Nồng độ oxy trong đất: Nồng độ oxy giảm làm giảm sinh trưởng rễ và giảm sức hút nước. Môi trường thiếu oxy cũng sinh ra nhiều chất độc cho cây.

4. Tổng hợp các câu hỏi liên quan đến sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây

4.1. Rễ cây hấp thụ muối khoáng ở những dạng nào?

Trong đất, muối khoáng tồn tại dưới dạng tan và không tan. Tuy nhiên, cây chỉ hấp thụ muối khoáng dưới dạng tan (ion), không hấp thụ được muối khoáng không hòa tan.

4.2. Thực vật hấp thụ nước và muối khoáng bằng cách nào?

Thực vật hấp thụ nước bằng cơ chế hấp thụ thụ động, nước di chuyển từ đất là môi trường nhược trương vào tế bào lông hút là môi trường ưu trương nhờ sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu/gradient nồng độ. Thực vật hấp thụ muối khoáng bằng cơ chế hấp thụ chủ động và hấp thụ thụ động.

5. Một số câu hỏi trắc nghiệm về sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây

Câu 1: Trong cây, tế bào biểu bì trong rễ thường có áp suất thẩm thấu cao hơn so với mặt đất. Dưới đây có bao nhiêu nguyên nhân là đúng?
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
→ Đáp án B.

Câu 2: Đối với các loài thực vật không có lông hút ở rễ cây, nước và muối khoáng được hấp thụ bằng cách
A. Cây thủy sinh hấp thụ các nước và muối khoáng qua toàn bộ bề mặt cơ thể.
B. Một số thực vật sống trên cạn (thông, sồi…) hấp thụ các chất nhờ cộng sinh với nấm rễ.
C. Nhờ rễ chính.
D. Cả A và B.
→ Đáp án D.

Câu 3: Trong các nguyên nhân sau:

  1. Các phân tử muối ngay sát bề mặt đất gây cản trở cho các cây con xuyên qua mặt đất.
  2. Cân bằng nước trong cây bị phá vỡ.
  3. Thế năng nước của đất quá thấp.
  4. Hàm lượng oxi của đất quá thấp.
  5. Các ion khoáng có độc đối với cây.
  6. Rễ cây thiếu oxy nên hô hấp không bình thường.
  7. Lông hút bị tiêu biến.

Những nguyên nhân khiến cho cây bị chết khi ngập úng lâu là:
A. (1), (2) và (6)
B. (2), (6) và (7)
C. (3), (4) và (5)
D. (3), (5) và (7)
→ Đáp án B.

Câu 4: Khi gặp tình trạng ngập úng lâu ngày, cây trồng trên cạn thường bị chết. Nguyên nhân chính là do:
A. Rễ hút quá nhiều khoáng chất.
B. Rễ cây thiếu oxi.
C. Rễ hút quá nhiều nước.
D. Hệ vi sinh vật đất phát triển mạnh gây thối rễ.
→ Đáp án B.

Câu 5: Những yếu tố nào của môi trường dưới đây ảnh hưởng tới quá trình hút nước và ion khoáng của rễ cây?
A. pH, hàm lượng H2O trong dịch đất, nồng độ của các chất khoáng trong dung dịch đất so với rễ cây và độ thoáng khí.
B. Áp suất thẩm thấu của dung dịch đất và hàm lượng CO2 trong đất.
C. Áp suất thẩm thấu của dung dịch đất, độ thoáng khí, hàm lượng CO2 trong đất và pH của đất.
D. pH, hàm lượng CO2 trong đất và độ thoáng khí trong đất.
→ Đáp án A.

Câu 6: Trong rễ, miền quan trọng nhất có chức năng giúp cây hút nước và muối khoáng là:
A. Miền lông hút.
B. Miền sinh trưởng.
C. Miền chóp rễ.
D. Miền trưởng thành.
→ Đáp án A.

Câu 7: Rễ cây có bao nhiêu đặc điểm trong các đặc điểm sau đây để hấp thụ nước và ion khoáng đạt hiệu quả cao?

  1. Phát triển mạnh, đâm sâu, lan rộng, số lượng lông hút lớn.
  2. Tăng nhanh về số lượng lông hút.
  3. Phát triển hướng về nguồn nước.
  4. Có thể tiết ra một số chất có tác dụng hòa tan các chất khó tan.
  5. Phát triển tránh xa các chất hóa học.
    A. 2
    B. 3
    C. 5
    D. 4
    → Đáp án D.

Câu 8: Sự xâm nhập chất khoáng chủ động phụ thuộc vào:
A. Gradient nồng độ chất tan.
B. Hiệu điện thế màng.
C. Trao đổi chất của tế bào.
D. Năng lượng được cung cấp.
→ Đáp án D.

Câu 9: Khả năng hút nước chủ động của tế bào lông hút của rễ cây là nhờ?
A. Có áp suất thẩm thấu lớn để nước thẩm thấu từ đất vào rễ.
B. Vận chuyển nước qua màng tế bào nhờ bơm ATP.
C. Vận chuyển bằng con đường ẩm bào.
D. Tế bào có nhiều ti thể tạo nhiều ATP giúp hút nước chủ động.
→ Đáp án A.

Câu 10: Cho các đặc điểm sau:

  1. Thành tế bào mỏng, thành không có cutin → dễ thấm nước.
  2. Kích thước không bào trung tâm nhỏ → tạo áp suất thẩm thấu cao.
  3. Kích thước không bào trung tâm lớn → tạo áp suất thẩm thấu cao.
  4. Tế bào nhiều ti thể → hoạt động hô hấp mạnh → tạo nhiều chất tan làm tăng áp suất thẩm thấu.

Các đặc điểm cấu tạo làm tế bào lông hút phù hợp với chức năng hút nước là:
A. (1), (3), (4)
B. (1), (2), (3)
C. (2), (3), (4)
D. (1), (2), (3), (4)
→ Đáp án A.

Trên đây là toàn bộ những thông tin cần thiết về sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây. Đây là một phần rất quan trọng trong chương trình Sinh học lớp 11 và đòi hỏi bạn phải nắm vững kiến thức này. Chúc bạn ôn tập tốt và chuẩn bị tốt nhất cho kỳ thi THPT quốc gia sắp tới!