Bài giảng Chương 5: Sự vận chuyển và phân phối các chất hữu cơ trong cây

11/8/2013

CHƢƠNG 5 – SỰ VẬN CHUYỂN VÀ
PHÂN PHỐI CÁC CHẤT HỮU CƠ
TRONG CÂY

Mất nước do thoát hơi

Hướng đi của
nước trong và
chất khoáng
trong mạch gỗ

Di chuyển của
đường và nước
trong tế bào libe

• Như mạch máu lưu thông trong
cơ thể thực vật
• Hình thành năng suất
• Giúp cho việc sử dụng thuốc BVTV

1

11/8/2013

Mạch libe
Thượng tầng

Libe
Bó mạch

Bó mạch

Mạch gỗ

Gỗ

Lõi xốp

Cỏ 3 lá

Cây gỗ

Lỗ
Lignin

Thành
thứ
cấp

Lignin

Lỗ

Bản rây

Nhân
Tế bào
kèm

Khu
vực
rây

Bản rây

Thành
sơ cấp

Vách ngang có lỗ

Quản bào

Mạch ống

Tế bào gỗ

Tế bào rây
(TV hạt trần)

Tế bào rây
(TV hạt kín)

Tế bào libe

2. Cấu trúc của mạch libe
• Tế bào rây (vai trò chủ yếu)
• Tế bào kèm: đảm bảo năng lượng cho tế bào rây, ngăn chặn
sự tiêu hao chất hữu cơ trong quá trình vận chuyển
• Tế bào nhu mô libe: là nơi chuyển tiếp của các chất đồng
hóa trước khi đi vào mạch dẫn…

2

11/8/2013

Mặt cắt ngang
của lỗ rây

Bản rây

Lỗ rây
Lỗ bên

Lỗ rây
mở

Tế bào
kèm

Tế bào rây
Thể hạt đã
biến đổi

Tế bào
nhu mô

Tế bào
rây

Tế bào
rây

Tế bào
nhu mô

Tế bào rây
Mạng lưới
nội chất

Thành
tế bào rây

Tế bào kèm
Sợi liên bào phân nhánh

Màng sinh chất

Tế bào rây

Không bào

Tế bào chất

Tế bào kèm

Lục lạp

Thành tế bào dày

Nhân

Lỗ rây

Mặt cắt dọc

Mặt cắt ngang

Ty thể

Bản rây

tb rây tiếp giáp với 2 tb trung gian và tb kèm

tb rây nằm kế bên tb vận chuyển

Tế bào rây
Phát triển
từ trong
vách tb

Tb vận
chuyển

Sợi liên bào

Tb rây

Tế bào rây

Nhu mô

tb kèm

tb trung
gian

tb rây

Nhu mô
mạch
dẫn

Tế bào rây dƣới kính hiển vi điện tử
sa (sieve area): khu vực rây nối 2 tế bào rây với nhau
SER (Smooth endoplasmic reticulum): mạng lưới nội chất trơn
P (Plastids): bào quan nhỏ (lục lạp, vô sắc lạp, sắc lạp…) nằm gần SER

Các tế bào kèm trong gân lá.

tb trung gian điển hình có vô số sợi
liên bào nối với tb bó mạch
tb rây

tb trung
gian

tb bó
mạch

Lá
dậu

Thân

Rễ

Mô khuyết (xốp)

3

11/8/2013

Gỗ
Libe

tb bó mạch

tb trung gian

tb rây

Gân lá

Con đường
Apoplast
Sợi liên bào
Tế bào
kèm
Vận chuyển
chủ động

Tế bào
rây

Con đường
Symplast

Sợi liên bào
Sucrose được tổng
hợp trong tb thịt lá,
khuyếch tán từ tb bó
mạch vào trong tb
trung gian nhờ sợi
liên bào

Tế bào nhu mô libe
Tế bào bó mạch
Tế bào thịt lá

Màng sinh chất

Trong tb trung gian
raffinose và stachyose
được tổng hợp từ
sucrose và galactose 
duy trì gradient khuyếch
tán cho sucrose. Do kích
thước lớn hơn, chúng
không thể khuyến tán
ngược lại vào tb thịt lá

Raffinose và stachyose
có khả năng khuyếch
tán vào tb rây. Dẫn đến
nồng độ đường tăng
cao trong tb trung gian
và tế bào rây

Mô hình bẫy polyme (hợp chất cao ptử) trong mạch libe (van Bel 1992).
Để đơn giản, Stachyose đã không được trình bày

Phức hợp tb rây và tb kèm

Sự vận chuyển đƣờng phụ
thuộc ATP trong tb rây.
+ Trong mô hình vận chuyển
sucrose vào “con đường
symplast” của phức hợp tb rây
– tb kèm, các bơm ATPase bơm
proton ra ngoài tb vào “con
đường apoplast”  tạo nồng
độ proton cao.

Nồng độ H+ cao

Nồng độ H+ thấp

+ Năng lượng của gradient
proton này sẽ được sử dụng để
vận chuyển sucrose vào con
đường symplast của phức hợp
tb rây – tb kèm nhờ symporter
H+ - sucrose

Nước và
chất hữu cơ

1 chiều
Nước và
chất khoáng

Có vách ngăn
ngang giữa
các tế bào
Lỗ bên

Không có
vách ngang

Nhân
Tế bào kèm

Thành tế
bào dày,
ngấm
lignin

2 chiều

Mạch gỗ (xylem)

Tế
bào
rây

Bản
rây

Mạch libe (phloem)

4

11/8/2013

4. Cơ chế vận chuyển trong mạch libe

4.1. Cơ chế vận chuyển thụ động
Dòng áp suất

4.1. Cơ chế thụ động (dòng áp suất)
4.2. Cơ chế chủ động

Màng bán thấm
Dung dịch
đậm đặc

Dung dịch
loãng

Do chênh lệch nồng độ

Mạch gỗ (xylem)

Thuyết “dòng áp suất”
Tế bào “source” (nguồn)

H2O

Mạch libe (phloem)
Tế bào
kèm

Tế bào lá
(Nguồn)

Dòng áp suất

Mạch gỗ

Tế bào rây trong mạch libe

Thoát hơi nước

Sucrose trong các tế bào
rây ở “source” (nguồn)
Dòng áp suất
Mạch gỗ và mạch libe tạo thành
một hệ thống thẩm thấu – vận
chuyển sucrose và luân chuyển
nước

Tế bào rây

Tế bào “sink” (đích)

Sucrose trong các tế bào rây
ở “sink” (đích)

H2O

Tế bào
kèm

Mạch gỗ

Mạch libe

Mạch libe chủ
động vận
chuyển sucrose
từ “source” 
giảm tiềm năng
hòa tan, tạo áp
suất trương cao

Tế bào kèm
Tế bào nguồn
Đường sucrose
(chấm màu đỏ) ở
“nguồn” được
vận chuyển chủ
động vào phức
hợp tb rây-tb kèm

Mạch libe
C đường cao
p nước cao

Mạch libe chủ
động vận
chuyển sucrose
vào “sink” 
tăng tiềm năng
hòa tan, nước bị
đẩy ra và tạo áp
suất trương thấp
hơn

Mạch gỗ

• Hệ thống diễn ra
liên tục
• Không cần năng
lượng

Dòng chảy
nước và chất tan
từ “nguồn” tới
“đích” do chênh
lệch áp suất
Dòng thoát hơi
nước

(Nơi chứa)
Tế bào rễ

Tế bào đích

• Do sự chênh lệch
đường giữa source
và sink  dòng áp
suất

Ở “đích”, đường
được vận chuyển
tới

C đường thấp
p nước thấp

5