1. Khí khổng là gì?
- Khí khổng là những lỗ nhỏ trên bề mặt lá cây, được bao quanh bởi các tế bào khí khổng. Vai trò chính của khí khổng là điều chỉnh sự trao đổi khí giữa lá cây và môi trường xung quanh.
- Cấu tạo khí khổng:
+ Khí khổng có 2 tế bào hình hạt đậu, xếp úp vào nhau tạo nên khe khí khổng. Tế bào hình hạt đậu có thành trong dày và thành ngoài mỏng.
+ Các tế bào hình hạt đậu chứa nhiều lục lạp (có vai trò đóng mở khe khí khổng), không bào và nhân.
- Khí khổng thực hiện quá trình trao đổi khí và thoát hơi nước cho cây thông qua hoạt động đóng mở khí khổng.
2. Cơ chế đóng - mở khí khổng
- Quá trình thoát hơi nước ở lá được điều chỉnh nhờ sự đóng mở của khí khổng. Thoát hơi nước ở lá cây làm mát cho cây, tạo điều kiện cho sự trao đổi khí, tạo lực hút vận chuyển nước và muối khoáng trong cây.
- Cơ chế điều chỉnh thoát hơi nước: 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. (Hình a)
+ Khi mất nước, thành mỏng hết căng và thành dày duỗi thẳng → khí khổng đóng lại. Khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn. (Hình b)
3. Tầm quan trọng của khí khổng
- Quang hợp: Khí khổng cung cấp CO2 cần thiết cho quá trình quang hợp, giúp cây tạo ra chất hữu cơ nuôi sống bản thân.
- Hô hấp: Khí khổng cũng tham gia vào quá trình hô hấp của cây, giúp cây lấy O2 và thải ra CO2.
- Điều hòa nhiệt độ: Quá trình thoát hơi nước qua khí khổng giúp làm giảm nhiệt độ của lá vào những ngày nắng nóng.
- Vận chuyển chất dinh dưỡng: Lực hút do quá trình thoát hơi nước tạo ra giúp vận chuyển nước và các chất dinh dưỡng từ rễ lên các bộ phận khác của cây.
4. Các tác nhân ảnh hưởng đến độ mở khí khổng
- Các tác nhân từ môi trường ảnh hưởng đến độ mở khí khổng sẽ ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước:
+ Nước: điều kiện cung cấp nước càng cao sự hấp thụ nước càng mạnh, thoát hơi nước càng thuận lợi và độ ẩm không khí thấp dẫn tới thoát hơi nước càng mạnh.
+ Ánh sáng: khí khổng mở khi cây được chiếu sáng → tăng tốc độ thoát hơi nước. Độ mở của khí khổng tăng từ sáng đến trưa và nhỏ nhất lúc chiều tối. ban đêm khí khổng vẫn hé mở.
+ Nhiệt độ: ảnh hưởng đến hoạt động hô hấp của rễ → rễ hấp thụ nhiều nước → thoát hơi nước nhiều
+ Ion khoáng: Các ion khoáng ảnh hưởng đến hàm lượng nước trong tế bào khí khổng → gây điều tiết độ mở của khí khổng (Ví dụ: ion K+ làm tăng lượng nước trong tế bào khí khổng, tăng độ mở của khí khổng dẫn đến thoát hơi nước.)