Hình thái giải phẫu thực vật

HÌNH THÁI GIẢI PHẪU THỰC VẬT Giảng viên: Đỗ Văn Tuân Học phần: Hình thái giải phẫu thực vậtSố ĐVHT: 04Lý thuyết: 39 tiếtThực hành: 42 tiếtSố bài kiểm tra giữa kì: 4 bàiThi học phần: 01 bàiThời gian kiểm tra và thi: Báo trước NỘI DUNG MÔN HỌC Nghiên cứu 4 chương: Chương I: Tế bào thực vật Chương II: Mô thực vật Chương III: Cơ quan dinh dưỡng thực vật Chương IV: Sinh sản và cơ quan sinh sản HỌC LIỆU Để học tốt môn Hình thái giải phẫu thực vật các em cần chuẩn bị: 1. Nguyễn Bá – Hình thái học thực vật – NXB ĐH và THCN, Hà nội 1975. 2. Vũ Văn Chuyên: bài giảng thực vật học –(phần thực vật đại cương). NXB Y học. Hà Nội - 1991. 3. Hoàng Thị Sản, Trần Ba, Phan Nguyên Hồng, Nguyễn Tề Chỉnh: Hình thái giải phẫu học thực vật. XNB GD Hà Nội - 1982. MỞ ĐẦU 1. Giới thiệu chung về thực vật Môi trường sống của thực vật? Sự đa dạng của thực vật ? MỞ ĐẦU 1. Giới thiệu chung về thực vật Thực vật sống ở mọi nơi trên bề mặt trái đất Rất đa dạng và phong phú Dinh dưỡng: Tự dưỡng Khả năng di động: Chủ yếu là cố định Tóm lại: Thực vật là một bộ phận của sinh giới, nó bao gồm những cơ thể sống khác nhau nhưng cùng một đặc trưng cơ bản là khả năng tự dưỡng. Khác với động vật, nấm hay đa số vi khuẩn không có khả năng này. Vai trò của thực vật Thực vật có vai trò gì đối với thiên nhiên và đời sống con người ? Vai trò của thực vật * Đối với thiên nhiên: Tạo O2, cân bằng lượng O2 và CO2 đảm bảo sự tồn tại của sự sống trên trái đất. a/s 6CO2 + 6H2O ------------- C6H12O6 + 6O2 Diệp lục (Mỗi năm cây xanh hấp thu 1,3x1010 triệu tấn CO2, Tức khoảng 1/5 toàn bộ lượng CO2 trên trái đất) Có vai trò to lớn trong điều hòa khí hậu, giảm tác hại thiên tai. - Nguồn chất hữu cơ tạo thành từ quang hợp thực vật là nguồn thức ăn cho các loại sinh vật khác. Vai trò của thực vật * Đối với con người Cung cấp nguồn O2 cho chúng ta hít thở Cung cấp nguồn thức ăn Cung cấp gỗ, vật liệu xây dựng, trang trí Cung cấp dược liệu Cung cấp hóa chất, cao su, tinh dầu… 2. Đối tượng nhiệm vụ của môn Hình thái giải phẫu thực vật Đối tượng: HTGP TV là môn khoa học nghiên cứu hình dạng bên ngoài và cấu trúc bên trong của thực vật, hệ thống tổ chức của cơ thể thực vật từ các bào quan đến các tế bào, các mô, các cơ quan và toàn bộ cây. Nhiệm vụ: Quan sát mô tả hình dạng, cấu tạo của các cơ quan, các mô, các tế bào đảm nhận những chức năng khác nhau trong đời sống của cây. Mối quan hệ với các ngành khoa học khác: HTGP TV là kiến thức cơ sở cho nhiều môn khoa học khác (phân loại TV, công nghệ sinh học thực vật, thực vật học, sinh lí học thực vật, bảo vệ thực vật, Dược học…) Quan sát ngoài thiên nhiên Giải phẫu trong phòng thi nghiệm So sánh mẫu, phân tích đánh giá, tổng hợp Theo dõi quá trình sinh trưởng phát triển 2. Phương pháp nghiên cứu môn Hình thái giải phẫu thực vật Chương I: Tế bào thực vật 1. Khái niệm, hình dạng, kích thước tế bào. 1.1. Khái niệm tế bào thực vật: Tất cả mọi cơ thể sống đều được cấu tạo nên bởi các tế bào Cơ thể thực vật chủ yếu được cấu tạo từ nhiều tế bào, chỉ có một số ít được cấu tạo từ 1 tế bào 1.2. Hình dạng - Hình dạng khác nhau tùy từng loại mô, cơ quan, thực vật khác nhau Các thành phần cơ bản của tế bào. 2. Cấu trúc tế bào thực vật Nhắc lại cấu trúc chung của một tế bào? 2.1. Màng tế bào Là lớp màng rất mỏng, dày 5-9nm, bao bọc bên ngoài khối chất tế bào. Cấu tạo: + Tầng kép phospholipid đầu ưu nước hướng ra ngoài, đầu kị nước hướng vào trong + Trên màng đính các phân tử protein (protein bề mặt và protein xuyên màng) Với cấu tạo như vậy thì chức năng màng tế bào? 2.1. Màng tế bào - Bảo vệ tế bào: bảo vệ cơ học, hóa học và chống lại áp xuất thẩm thấu. Đóng vai trò quyết định trong quá trình trao đổi chất của tế bào với môi trường ngoại bào. (các chất có thể đi theo 2 hướng ra và vào tế bào) Chất đi vào: Chất đi ra: Các chất dinh dưỡng, nguyên liệu để tổng hợp các chất cho tế bào Lưu ý: Các protein có tính đặc hiệu cao, nên sự vận chuyển các chất qua màng tế bào mang tính chọn lọc Các chất dư thừa, chất có hại, sản phẩm trao đổi chất Các chất được vận chuyển qua màng theo phương thức nào? Có 2 phương thức - Vận chuyển thụ động: thuận chiều gradien nồng độ, không tiêu tốn năng lượng. - Vận chuyển chủ động: không theo nguyên tắc gradien nồng độ, tiêu tốn năng lượng của tế bào. Trong tế bào chất của tế bào chứa những thành phần nào? 2.2. Tế bào chất Chất tế bào Các cấu trúc nằm trong tế bào chất: + Các bào quan + Ribosom + Mạng lưới nội chất + Sợi liên bào + Bộ khung tế bào 2.2. Chất tế bào Bao gồm: Khối chất nguyên sinh, nằm trong màng sinh chất Thành phần hóa học: + Protein: Có 2 loại protein đơn giản và protein phức tạp (protein- glucid, lipid, acidnucleic…) là chất sống của tế bào. + Lipid: chiếm >20% chất khô trong tế bào. Không phải là chất sống mà là sp trao đổi chất (dầu, mỡ). Có thể kết hợp với protein tạo lipoprotein, là thành phần cung cấp năng lượng cho tế bào. + Glucid: chiếm 4 - 6% chất khô. Là nguồn năng lượng chủ yếu của tế bào, Tham gia cấu tạo nên chất sống. 2.2. Chất tế bào + Chất vô cơ: chiếm 2-6% chất khô (Các ion+ Mg2+, K+, Ca2+.., ion – Cl-, NO3-…) Tham gia cấu tạo chất sống. + Nước: >80% trọng lượng tế bào, là dung môi, môi trường cho các phản ứng. Trong tế bào tồn tại 2 loại nước: Tự do và liên kết. Tính chất của chất tế bào: + Dạng keo nhớt không màu, có thể chuyển từ dạng sol thành gel. + Tính thấm: Khả năng hút và nhả một số chất vào và ra khỏi tế bào khi có sự chênh lệch nồng độ 2.3. Lưới nội chất và Riboxom LNC gồm hàng loạt các xoang dẹt nối với nhau, phân bố khắp tế bào chất. Trên bề mặt có thể gắn nhiều riboxom hoặc không. Là nơi tập trung, lưu thông, tổng hợp các chất và protein. Chúng được vận chuyển đến các phần khác nhau của TB hoặc thải ra ngoài qua phức hệ Golgi. Riboxom được cấu tạo từ protein liên kết với rARN. Nằm tự do trong TBC hoặc gắn vào LNC. Chức năng là tổng hợp protein. Trong tế bào thực vật có những bào quan nào? Ty thể Lạp thể: Lạp không màu, sắc lạp và lục lạp Phức hệ Golgi Ribosom Các vi thể: Peroxixom và Glioxixom 2.4. Các bào quan a. Ty thể Ty thể là bào quan hình que, hình xoan hoặc hình hạt. Số lượng và kích thước thay đổi tùy theo trạng thái hoạt động của tế bào. Cấu trúc: Có 2 lớp màng lipoproteit là màng trong và màng ngoài. Màng ngoài có mặt trơn còn màng trong gấp nếp tạo vô số các tấm ăn sâu vào trong lòng ty thể. Màng trong là nơi định vị các enzym oxh-khử của chuỗi hô hấp và tổng hợp ATP. Chức năng: Chứa ADN và riboxom riêng dẫn đến có thể tạo một số protein riêng cho mình. Trạm chuyển hóa năng lượng chứa trong các phân tử dinh dưỡng thành năng lượng tích trong ATP b, Lạp thể * Lạp không màu Chứa sắc tố thuộc nhóm carotinoit. Trong đó, quan trọng là caroten cho màu đỏ cam và xanthophyl cho màu vàng Đóng vai trò thu hút côn trùng đến thụ phấn, sâu bọ, chim, thú để phát tán hạt. Sưởi ấm cho cây. Không chứa sắc tố, có hình dạng không xác định và có trong các bộ phận không màu của cây. Là kho chứa chất dinh dưỡng, dự trữ trong cây. Có Lạp bột và Lạp dầu. * Sắc lạp * Lục lạp: Bộ máy quang hợp của thực vật Cấu tạo bởi 2 lớp màng lipoproteit là màng trong và màng ngoài. Lục lạp cũng có ADN và riboxom riêng và do đó có thể tự tổng hợp một số protein nhất định cho mình. Trong xoang chứa nhiều túi màng dẹt gọi là các thylacoit. Chúng xếp chồng lên nhau hình thành hạt lục còn gọi là hạt grana. Các hạt lục này liên kết với nhau bằng các phiến lamen. Trên màng Thylacoit chứa các sắc tố quang hợp (Diệp lục và sắc tố vàng) Trong lục lạp chứa phực hệ Enzym để tiến hành quang hợp. c, Phức hệ Golgi Có chức năng thu góp, bao gói và phân phát các phân tử protein do riboxom trên mạng LNC có hạt tạo ra, cùng lipit do mạng LNC trơn hình thành. Là những túi màng lipoprotein dẹt, xếp thành chồng. Hình dạng: Thường có hình tròn hoặc hình hơi bầu dục Kích thước: Tùy thuộc vào loài, TB từ 5-25 µm 2.5. Nhân tế bào Cấu tạo nhân: Màng nhân: - Lớp lipoprotein kép, có những lỗ nhỏ thông với mạng lưới nội chất. Các lỗ nhỏ này có cấu trúc phức tạp từ nhiều hạt nhỏ nên các chất đi ra và vào được điều chỉnh rất chính xác. Màng nhân sẽ biến mất khi tế bào phân chia. 2.5. Nhân tế bào Chất nhân: Gồm có dịch nhân và chất nhiễm sắc Chất nhiễm sắc: Cấu tạo: bởi các nucleoprotein + Ở giai đoạn TB không phân chia thì ở dạng sợi mảnh không quan sát được trên kính hiển vi quang học + Ở giai đoạn phân chia thì chất nhiễm sắc co ngắn và hiện rõ hình ảnh trên kính hiển vi (NST). + Số lượng nhiễm sắc thể đặc trưng cho từng loài, thường là số chẵn + Số lượng NST thay đổi sẽ gây nên đột biến nhiễm sắc thể - thay dổi hình thái, chức năng của cơ thể Dịch nhân: Là hệ thống keo háo nước, chứa các Nucleprotein, glicoprotein, các acid Nucleic và các enzym. Nhân có vai trò gì? Điều khiển mọi quá trình xảy ra trong tế bào Duy trì, tích lũy và truyền các thông tin di truyền. 2.6. Các thể ẩn nhập trong tế bào Là các thành phần không sống của tế bào, bao gồm các chất dự trữ hoặc các chất bài tiết. Trong tế bào thực vật có 4 loại thể ẩn nhập chính: Hạt tinh bột, hạt aloron, giọt dầu, tinh thể. 2.7. Không bào Là khoảng trống trong tế bào, chứa đầy chất dịch lỏng (gọi là dịch tế bào) Trong dịch tế bào chứa nhiều thành phần dự trữ, sp trao đổi chất của tế bào: hạt Aloron, các hợp chất đường, acid hữu cơ, VTM, tananh… Vách tế bào là gì? Vách tế bào là thành phần không sống của tế bào thực vật, là sản phẩm của hoạt đống sống của chất tế bào, bao bọc chất sống tế bào, cách biệt tế bào với môi trường xung quanh. Thành phần hóa học của vách tế bào: Xenlulose Hemixenlulose Pectin Cấu tạo Gồm có vách sơ cấp (TB non) và vách thứ cấp (tb trưởng thành). Trong vách tế bào có các lỗ gồm nhiều sợi liên bào để trao đổi thông tin giữa các tế bào. 2.8. Vách tế bào 3. Sự phân chia tế bào Sự phân bào là gì? là sự phân chia 1 tế bào ban đầu thành nhiều tế bào con. Có 2 kiểu phân bào: + Trực phân: Không hình thành thể nhiễm sắc và tơ vô sắc, Xảy ra ở sinh vật bậc thấp: vi khuẩn, tảo, nấm. + Gián phân: Phân bào có tơ Phân bào nguyên nhiễm Phân bào giảm nhiễm 3.1. Phân bào nguyên nhiễm Bản chất của quá trình này là tế bào tiến hành nhân đôi AND, sau đó chia về 2 cực tế bào và tách ra ở giữ tạo thành 2 tế bào con giống nhau và giống TB mẹ 2n 4n 2n 2n Quá trình Phân bào nguyên nhiễm trải qua 5 kỳ: + Kỳ Trung gian + Kỳ Đầu + Kỳ giữa + Kỳ sau + Kỳ cuối A, Kỳ trung gian Thời kỳ giữa 2 lần phân chia, là thời gian tế bào thực hiện trao đổi chất, sinh trưởng và chuẩn bị cho phân chia Đặc điểm: Quá trình trao đổi chất và tổng hợp protein diễn ra mạnh, tế bào tăng cường tích lũy chất và năng lượng. AND được nhân đôi → NST kép B, Kỳ đầu Nhân phình to. NST trở nên xoắn và cô đặc lại. Mỗi 1 NST gồm 2 nhiễm sắc tử chị em đính với nhau bởi tâm động Cuối kỳ đầu màng nhân, dịch nhân, hạch nhân (nhân con) bị phân huỷ, tơ vô sắc được hình thành C, Kỳ giữa NST co xoắn ở mức độ cực đại thể hiện hình dạng đặc trưng. Mỗi NST ở trạng thái sợi kép gồm 2 nhiễm sắc tử chị em đính với nhau ở tâm động. Từng NST kép tiến về nằm trên mặt phẳng xích đạo gắn tâm động với tơ vô sắc, 2 nhiễm sắc tử quay các vai của mình về 2 cực của tế bào. D, Kỳ sau Hai nhiễm sắc tử chị em của mỗi một nhiễm sắc thể sẽ tách nhau ra ở tâm động và trở thành nhiễm sắc thể con độc lập. Mỗi nhiễm sắc thể con mang một tâm động riêng đính với tơ vô sắc di chuyển về hai cực của tế bào. E, Kỳ cuối - NST con đã về đến cực, chúng giãn xoắn trở về dạng sợi mảnh. Mỗi cực nhận được 1 bộ nhiễm sắc thể 2n giống hệt nhau và giống hệt tế bào mẹ. Dây tơ vô sắc bị phân huỷ. Màng nhân, dịch nhân, hạch Nhân được hình thành trở lại, tế bào hình thành 2 nhân con ở hai đầu. - TBC phân chia. - Thời gian nguyên phân tùy thuộc vào các loại mô, cơ quan của cây và điều kiện bên ngoài. Trung bình: 60 - 120 phút 3.2. Phân bào giảm nhiễm là hình thức phân bào diễn ra ở tế bào sinh dục chín, gồm 2 lần phân bào liên tiếp nhưng nhiễm sắc thể chỉ nhân đôi có một lần ở kì trung gian trước lần phân bào I (giảm phân I). Lần phân bào II (giảm phân II) diễn ra sau một kì trung gian rất ngắn. 2n 4n 1n 1n kép 1n kép 1n 1n 1n 2.2.1. Phân bào giảm nhiễm 1 * Kỳ đầu 1 Xảy xa sự tiếp hợp giữa các cặp NST tương đồng tạo lên thể lưỡng trị (Mỗi tâm động tiếp hợp tương ứng với nhau, các vế tiếp hợp tương ứng trong đó có các gen tiếp hợp tương ứng). Sự tiếp hợp này tạo thuận lợi cho sự trao đổi chéo xảy ra giữa các nhiễm sắc tử không phải là chị em. * Kỳ giữa 1 Từng cặp NST đồng dạng tiến về nằm trên mặp phẳng xích đạo, gắn tâm động với tơ vô sắc. Mỗi thành viên trong cặp tương đồng hướng về một cực. *Kỳ sau 1 Mỗi NST trong cặp tương đồng tách nhau ra, mỗi chiếc sẽ trượt tâm động trên tơ vô sắc di chuyển về một cực của tế bào. *Kỳ cuối 1 Các NST đã di chuyển về 2 cực chúng giãn xoắn. TBC phân đôi tạo 2 tế bào con: trong đó mỗi tế bào con sẽ nhận được 1 bộ NST đơn bội kép 2.2.2. Phân bào giảm nhiễm 2 2 tế bào con (1n) vừa được hình thành sẽ bước vào một giai đoạn nghỉ ngắn sau đó cả 2 tế bào con này cùng tiến hành phân bào lần 2. Đây là lần phân chia nguyên nhiễm. Kết quả là qua 2 lần phân bào, từ 1 tế bào 2n kép đã tạo nên 4 tế bào chứa số lượng nhiễm sắc thể đơn bội n, tức là các giao tử. 3.3. Quá trình phát triển của tế bào thực vật trong cơ thể Tế bào gốc Mọi cơ thể đa bào đều được phát triển và lớn lên từ 1 tế bào ban đầu (tế bào gốc) Từ tế bào đầu tiên được hình thành của 1 cơ thể đến khi cơ thể trưởng thành, thì các tế bào phải trải qua 3 giai đoạn phát triển: Giai đoạn đầu Giai đoạn sinh trưởng Giai đoạn chuyên hóa Chuyên hóa Chương 2: Mô thực vật Trong tế bào thực vật có rất nhiều tế bào. Như vậy các tế bào sẽ không hoạt động một cách đơn lẻ. Vậy chúng làm thế nào để hoạt động một cách đồng bộ để có thể phục vụ sự sinh trưởng và phát triển của cây? Các tổ chức của chúng như thế nào? 1. Khái niệm và phân loại mô tế bào thực vật Mô tế bào thực vật là gì? Là một tổ chức của các tế bào thực vật, là tập hợp củanhững tế bào có chung nguồn gốc, có hình dạng, cấu tạo giống nhau và cùng thực hiện một chức năng sinh lý trong cơ thể. Có phải loài thực vật nào cũng có mô không? Bởi lẽ có những loài thực vật đơn bào. Không, Các cơ thể thực vật bậc thấp dù là đa bào cũng không tồn tại mô. Tảo lục tiểu cầu Tảo spirulina (tảo xoắn) Tảo vòng Tảo đỏ Phân loại mô Dựa vào chức năng sinh lí, hình dạng và nguồn gốc tế bào người ta chia ra 6 loại mô: Mô phân sinh Mô che chở (mô bì) Mô cơ (mô nâng đỡ) Mô dẫn Mô mềm Mô tiết 2. Đặc điểm cấu tạo và chức năng của các loại mô 2.1. Mô phân sinh - Là mô được cấu tạo nên bởi các tế bào non, chưa phân hóa, có khả năng phân chia rất nhanh và liên tục để tạo thành các mô khác.