Trao đổi nước của thực vật

Mã HP: NN130 Nhóm: 2 1 PHÚC TRÌNH THỰC TẬP Học phần: Thực tập Sinh lý thực vật ; Mã HP: NN130 Bài 2: Trao Đổi Nước Của Thực Vật Nhóm 2: buổi sáng thứ năm. - Thành viên nhóm tham gia làm phúc trình: 1/ Phan Tuấn Kiệt MSSV B1603896 2/ Đoàn Thị Thì MSSV B1603843 3/ Dương Thị Cầm Thanh MSSV B1601169 4/ Nguyễn Thị Như Ý MSSV B1601183 5/ Đỗ Huỳnh Đức MSSV B1604402 6/ Phạm Nguyễn Quốc Triệu MSSV B1610419 7/ Trần Nhựt Khoa MSSV B1601069 * Nội dung phúc trình: Thực hành 2 thí nghiệm: 1/ Thí nghiệm 1: Đo thế năng nước của mô thực vật bằng phương pháp cân 2/ Thí nghiệm 2: Đo vận tốc tương đối của sự thoát hơi nước qua lá - Kết quả:  Câu 1: - Nguyên tắc đo áp suất thẩm thấu ψ của mô củ sắn trong thí nghiệm 1: + Sự trao đổi nước ở mô thực vật được điều khiển bởi một lực gọi là thế năng năng nước hay tiềm năng nước, kí hiệu ψ, đơn vị: Mpa (1 Mpa = 9.87 atm = 10 bar). Công thức tính ψ: ψ(nước)= ψp + ψs + ψ+ ψg Trong đó: ψp là thế năng tĩnh tác động lên tế bào hay dung dịch ψs là thế năng thẩm thấu của tế bào hay dung dịch, được tính theo định luật Van’t Hoff: ψs = - RTCs Trong đó: Mã HP: NN130 Nhóm: 2 2 T: nhiệt độ tuyệt đối (K); T=273+t , t (oC): nhiệt độ phòng thí nghiệm, lấy t=30oC => T=273+30=303K Cs: hàm lượng chất tan trong dung dịch, mol/lít (M) ψg: lực của trọng lực tác động lên phân tử nước trong tế bào hay trong dung dịch. => Ở đây 2 yếu tố ψp và ψg có thể bỏ qua, ta chỉ xét đến yếu tố ψs . Tức là: ψ ≈ ψs + Dựa vào nguyên tắc ψs của tế bào bằng với ψs của dung dịch. Thế năng nước của mô thực vật sẽ bằng áp suất thẩm thấu của dung dịch nào không gây sự sai biệt trọng lượng trước và sau khi cân. Cụ thể, nếu môi trường dung dịch bên ngoài tế nào là ưu trương so với môi trường bên trong tế bào thì nước sẽ đi từ tế bào ra ngoài, làm trọng lượng mô củ sắn giảm. Tương tự nếu môi trường là nhược trương thì nước sẽ đi từ ngoài vào trong tế bào, làm trọng lượng mô củ sắn tăng. Nếu môi trường là đẳng trương thì nước sẽ không di chuyển ra hay vào tế bào, làm trọng lượng mô củ sắn không thay đổi sau hai lần cân. Từ bài thực tập 1: áp suất thẩm thấu của tế bào bằng với áp suất thẩm thấu của dung dịch nào đẳng trương với môi trường nội bào, tức ta chọn mẫu có trọng lượng trước và sau khi cân bằng nhau. Mẫu đó sẽ ứng với nồng độ Cs xác định. Thay vào công thức: ψs = -RTCs, ta tìm được ψs. + Trước hết ta pha các dung dịch 10ml có nồng độ từ 0M – 0,40M từ dung dịch mẹ 1M Phương pháp: Công thức pha loãng dung dịch: CV=C’V’ (dấu ‘ chỉ cho trạng thái lúc sau). Ta có: C=1M, V(dd đường ban đầu), C’ là các giá trị nồng độ cần pha (0M-0.40M), V’(dd đường cần pha) = 10ml, v là thể tích nước thêm vào để pha loãng. Biến đổi: Ta có: V’ = V + v => v = V’ – V CV=C’V’ => CV = C’.(V+v) => v = Thế số ta được: v = = V’ – V = 10 – V hay = 10 – V Như vậy với mỗi giá trị của C’=0M, 0.05M ,, 0.40M, ta tính được một giá trị V(dd đường ban đầu) tương ứng, sau đó suy ra v (thể tích nước cần thêm vào). Từ đó ta có bảng sau: R= 22.4 273 (Hằng số khí) 𝑉. (𝐶 − 𝐶′) 𝐶′ 𝑉. (1 − 𝐶′) 𝐶′ 𝑉. (1 − 𝐶′) 𝐶′ Mã HP: NN130 Nhóm: 2 3 STT của mẫu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 V(dd đường ban đầu) (ml) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 v (nước) (ml) 10 9.5 9 8.5 8 7.5 7 6.5 6 - Nhận xét kết quả thí nghiệm 1: STT của mẫu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nồng độ dung dịch (M) 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 T.L. trước khi ngâm (g) 4.39 4.36 4.33 4.49 4.38 4.20 4.52 4.11 4.33 T.L. sau khi ngâm (g) 4.57 4.46 4.38 4.51 4.39 4.21 4.48 3.95 4.07 T.L. sau - T.L. trước 0.18 0.1 0.05 0.02 0.01 0.01 -0.04 -0.16 -0.26 Môi trường dung dịch ngoại bào Nhược trương Đẳng trương Ưu trương *Nhận xét: Dựa vào lập luận về sự thay đổi trọng lượng mô củ sắn dựa vào sự di chuyển của nước ra và vào tế bào đã trình bày ở trên, ta kết luận được tính chất của các môi trường dung dịch đường so với môi trường bên trong của tế bào là ưu trương, đẳng trương hay nhược trương. => Khi tăng nồng độ dung dịch ngoại bào thì độ biến thiên trọng lượng ( T.L. sau trừ T.L. trước) của mô củ sắn giảm dần (tỷ lệ nghịch, tương ứng môi trường đi từ nhược trương sang đẳng trương và cuối cùng là ưu trương). Ta tìm được mẫu số 5 và 6 gần như đẳng trương và là mẫu cần tìm. Ta có đồ thị sau: Mã HP: NN130 Nhóm: 2 4 - Dự tính giá trị ψ: ψ = ψs = - RTCs Thay số: Cs=0.20M và Cs=0.25M ( ta tìm được 2 nghiệm thức ). ψ = - 4.97 atm = - 0.50 Mpa = - 5.04 bar => ψ = - 6.22 atm = - 0.63 Mpa = - 6.30 bar Vậy thế năng nước của mô củ sắn đo được trong khoảng: ψ = - 0.50 Mpa : - 0.63 Mpa hay ψ = - 5.04 bar : - 6.30 bar  Câu 2: - Kết quả thí nghiệm đo tốc độ thoát hơi nước qua mặt lá: Bảng 2: Mô tả lá cây sử dụng làm thí nghiệm đo tốc độ thoát hơi nước qua lá: Tên cây Thời gian chuyển màu giấy tẩm CoCl2 Số khí khẩu ở mỗi mặt lá (40X) Mặt trên Mặt dưới Mặt trên Mặt dưới Cây 1 (dừa) 32ph25 5ph55 0 25 Cây 2 (đậu ma) 12ph22 13ph50 51 48 Cây 3 (nghệ) 14ph47 5ph20 3 15 - So sánh sự khác nhau về phân bố khí khẩu và hình dạng khí khẩu của 3 cây quan sát: Cây Phân bố khí khẩu Hình dạng khí khẩu Cây 1 (dừa) Mặt trên lá không có khí khẩu, mặt dưới khí khẩu tương đối nhiều xếp rải rác bề mặt lá Như 2 quả thận ghép vào nhau, khí khẩu nhỏ, thuôn dài Cây 2 (đậu ma) Mặt trên và mặt dưới số lượng khí khấu rất nhiều, dày đặc, gần như khít nhau, phân bố khá đều. Như 2 quả thận ghép vào nhau, hình ovan. Cây 3 (nghệ) Mặt trên rất ít khí khẩu, mặt dưới tương đối nhiều, xếp rải rác bề mặt lá Như 2 quả thận ghép vào nhau, khí khẩu to, hình ovan gần như tròn - Giải thích sự tương quan giữa mật độ khẩu với vận tốc thoát hơi nước của thí nghiệm: lá có mật độ khẩu càng lớn thì số lượng khí khẩu trên một đơn vị diện tích mặt Mã HP: NN130 Nhóm: 2 5 lá càng lớn, sự thoát hơi nước sẽ diễn ra càng nhiều, nên vận tốc thoát hơi nước càng nhanh.  Câu 3: - Tính số khí khẩu có trong 1cm2 ở mỗi mặt lá của từng loại cây: Ta có: Đường kính thị trường vật kính 40X là d = 440 μm = 440.10-4 cm = 44.10-3cm Diện tích thị trường: => S = 1,52.10-3 cm2 Khí khẩu phân bố gần như đều trên mặt lá nên ta có: S (cm2) tương ứng n (khí khẩu) (n là số nguyên không âm) => 1 cm2 tương ứng (khí khẩu) Áp dụng công thức ta vừa tìm được, ta có bảng sau: Cây Cây 1 (Dừa) Cây 2 (Đậu ma) Cây 3 (Nghệ) Số khí khẩu trong 1cm2 lá Mặt trên 0 33553 1974 Mặt dưới 16447 31579 9868 * Ứng dụng kết quả thực nghiệm trong thực tiễn: - Xác định số lượng, kích thước, hình dạng khí khẩu của các loài cây, giống cây, cung cấp dữ liệu cho việc tìm kiếm những loài cây, giống cây có khả năng chịu hạn trong nông nghiệp, thích ứng với điều kiện khí hậu khắc nghiệt, thời tiết cực đoan và biến đổi khí hậu. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Giáo trình Thực tập Sinh lý thực vật. Bộ môn Sinh lý & Sinh hóa. Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng. Đại học Cần Thơ. 2015 Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Vệ. 2004. Giáo trình Sinh lý thực vật Trang web cua-mot-so-loai-cay-tu-do-danh-gia-kha-nang-chiu-han-cua-chung.htm : (ngày 23/8/2017) S= 𝜋. ( 𝑑 2 ) 2 𝑛 𝑆 = 𝑛 1,52 .10 3