1. Khí khổng là gì?
- Khí khổng gồm:
+ 2 tế bào hình hạt đậu nằm cạnh nhau tạo thành lỗ khí, trong các tế bào này chứa hạt lục lạp, nhân và ti thể.
+ Thành bên trong của tế bào dày hơn thành bên ngoài của tế bào.
+ Số lượng khí khổng ở mặt dưới của lá thường nhiều hơn ở mặt trên của lá
- Chức năng của khí khổng: Khí khổng có chức năng giúp lá trao đổi khí với môi trường và thoát hơi nước ra ngoài.
- Nước thoát ra khỏi lá chủ yếu qua khí khổng vì vậy cơ chế điều chỉnh quá trình thoát hơi nước chính là cơ chế điều chỉnh sự đóng- mở khí khổng:
+ Khi no nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra làm cho thành dày cong theo → khí khổng mở.
+ Khi mất nước, thành mỏng hết căng và thành dày duỗi thẳng → khí khổng đóng lại. Khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn.
- Những đặc điểm của khí khổng phù hợp với chức năng trao đổi khí và thoát hơi nước ra ngoài:
+ Khí khổng thường tập trung ở mặt dưới của lá. Sở dĩ phải có cấu tạo như vậy là bởi vì mặt trên của lá tiếp xúc với ánh sáng Mặt Trời nhiều hơn. Nếu mặt trên có nhiều khí khổng thì mặt trên sẽ thoát hơi nước nhanh hơn rất nhiều so với mặt dưới.
+ Khí khổng thông với các khoang chứa không khí ở bên trong phiến lá nên thuận tiện cho việc trao đổi khí và thoát hơi nước.
+ Khí khổng có khả năng điều tiết tốc độ thoát hơi nước thông qua sự đóng mở của khí khổng: Mỗi khí khổng gồm hai tế bào hình hạt đậu nằm sát nhau, thành ngoài mỏng và thành trong dày. Khi no nước, thành mỏng của tế bào khí khổng căng ra làm cho thành dày căng theo và khí khổng mở, thuận lợi cho quá trình thoát hơi nước. Khi mất nước, thành mỏng hết căng và thành dày duỗi thẳng, khí khổng đóng lại, hạn chế sự thoát hơi nước.
+ Khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn đảm bảo cho sự trao đổi khí diễn ra liên tục suốt ngày đêm.
2. Lớp cutin trên bề mặt lá cây là gì?
- Có nguồn gốc từ lớp tế bào biểu bì của lá tiết ra, bao phủ bề mặt là trừ khí khổng
- Độ dày của lớp cutin phụ thuộc vào từng loại cây và độ tuổi sinh lý của lá cây (lá non có lớp cutin mỏng hơn lá già)
- Sự thoát hơi nước qua lớp cutin
+ Đặc điểm: vận tốc nhỏ và không được điều chỉnh
+ Hơi nước khuếch tán từ khoảng gian bào của thịt lá qua lớp cutin để ra ngoài.
+ Trợ lực khuếch tán qua cutin rất lớn và phụ thuộc vào độ dày và độ chặt của lớp cutin
+ Lớp cutin càng dày thì sự khuếch tán qua cutin càng nhỏ và ngược lại.
- Thoát hơi nước qua cutin có vận tốc nhỏ, không được điều chỉnh:
+ Các tế bào biểu bì của lá tiết ra lớp cutin. Lớp cutin phủ toàn bộ bề mặt của lá trừ khí khổng. Thoát hơi nước qua cutin thường giữ vai trò quan trọng trong giai đoạn cây còn non khi mà hệ thống khí khổng còn chưa hoàn thiện. Sau đó, lớp cutin càng dày, càng chặt thì sự thoát hơi nước qua lớp cutin càng nhỏ. Như vậy, nhìn chung, vận tốc thoát hơi nước qua cutin là nhỏ.
+ Sự thoát hơi nước qua cutin diễn ra theo cơ chế khuếch tán từ khoảng gian bào của thịt lá qua lớp cutin để ra ngoài. Do đó, sự thoát hơi nước qua cutin không được điều chỉnh.
3. So sánh khí khổng và cutin
- Thoát hơi nước qua khí khổng: Tốc độ nhanh, được điều chỉnh (bằng sự đóng mở khí khổng)
- Thoát hơi nước qua cutin: Tốc độ chậm, không được điều chỉnh, thường xảy ra ở bộ phận còn non.
- Tác nhân chủ yếu điều tiết độ mở khí khổng là hàm lượng nước trong tế bào khí khổng. Vì:
+ Mỗi khí khổng được cấu tạo bởi 2 tế bào hình hạt đậu. Mỗi tế bào hạt đậu có thành phía trong dày hơn, thành phía ngoài mỏng hơn. Hai tế bào có thành phía trong quay vào nhau.
+ Khi no nước, vách mỏng của tế bào khí khổng căng phồng làm cho vách dày cong theo, lỗ khí mở ra, hơi nước thoát ra. Khi mất nước, vách mỏng hết căng và vách dày uốn thẳng lại làm lỗ khí đóng lại, hơi nước không thể thoát ra.