CHƯƠNG I. TẾ BÀO VÀ MÔ THỰC VẬT BÀI 1: TẾ BÀO THỰC VẬT 1. Định nghĩa tế bào Tế bào là đơn vị cấu tạo cơ bản của cơ thể sống, có đầy đủ chức năng của sự sống | bao gồm sinh trưởng, sinh sản, trao đổi chất và vận động. Tế bào thực vật là tế bào nhân thực, có một nhân chính và nhiều bào quan thực hiện các chức năng xác định khác nhau.
Một số loài thực vật, cơ thể chỉ gồm 1 tế bào; một số loài tảo đơn bào. Ở những cơ thể này, mọi quá trình sống như sinh trưởng, phát triển, đồng hoá, phân giải. đều do bản thân tế bào đó đảm nhận. Điều đó chứng tỏ nó là một đơn vị sống độc lập.
Hầu hết những loài thực vật khác đều là những cơ thể đa bào, cơ thể được cấu tạo từ rất nhiều tế bào, trong đó mỗi nhóm tế bào thực hiện một chúc phận riêng biệt và hợp thành mô thực vật. Tế bào thực vật là đơn vị giải phẫu và sinh lý của cơ thể thực vật. Cấu tạo của tế bào rất phức tạp, tất cả các bộ phận của nó đều đạt đến mức độ phân hoá cao về hình thái và chuyển hóa về chức năng rất cao. Kết quả của sự phân hóa này được thể hiện bằng sự hình thành các cấu trúc cao hơn mộ thực vật bao gồm cơ quan, hệ thống cơ quan và cơ thể sống.
Hình dạng, kích thước tế bào 2. Hình dạng tế bào Các tế bào thực vật có hình dạng rất khác nhau, tuỳ thuộc vào từng loài và từng loại mô thực vật. Ở các loài tảo, tế bào có hình dạng rất đa dạng hình cầu (tảo tiểu cầu), hình trứng (tảo lục đơn bào) hay hình cong lưỡi liềm (tảo lưỡi liền). Ở cơ thể thực vật bậc cao, hình dạng của tế bào thường được phân thành 2 nhóm có liên quan đến các chức năng khác nhau.
- Nhóm tế bào nhu mô: là những tế bào có dạng tròn, bầu dục, đa giác, hình đĩa, hình phiến, hình sao. thường tròn ở góc, kích thước giữa các chiều ít có sự chênh lệch nhau. Tế bào nhu mô thường là những tế bào sống, có màng mỏng, những tế bào này thường tạo nên các loại mô cơ bản của cơ thể thực vật như phần ruột và vỏ của thân và rễ, các mô của lá, hoa, quả và hạt. các tế bào này thường có nhiệm vụ dự trữ hay sinh sản.
- Nhóm tế bào hình thoi: là những tế bào có dạng hình thoi kéo dài, chiều dài gấp nhiều lần chiều rộng, hai đầu thường vát nhọn, những tế bào này thường có màng dày, thường không có nội chất, chúng chủ yếu tạo nên các mô dẫn và mô cơ của cơ thể thực vật, có nhiệm vụ vận chuyển các chất ở trong cơ thể thực vật và có nhiệm vụ nâng đỡ cây. Tuy nhiên, sự phân biệt hình dạng của 2 nhóm tế bào này chỉ thấy rõ trên lát cắt dọc, còn trên lát cắt ngang chúng rất khó phân biệt. Kích thước tế bào Kích thước của tế bào thực vật cũng rất biến đổi: nhìn chung tế bào thực vật rất nhỏ bé, phải sự dụng kính hiển vi mới có khả năng quan sát được, kích thước trung bình vào khoảng 10 – 1000um Song cũng có những tế bào có thể nhìn thấy bằng mắt thường: tế bào thịt quả dưa hấu, tép bưởi, tép cam, sợi đay, sợi gai, sợi bông. Thành phần, cấu tạo của tế bào thực vật Tế bào thực vật có cấu tạo rất phức tạp, thường gồm 2 thành phần cơ bản sau đây: - Chất nguyên sinh: là chất sống của tế bào, có cấu tạo rất phức tạp, thường gồm các thành phần cơ bản sau đây: tế bào chết, nhân, Ty thể, Lạp thể, thể Golgi, mạng lưới nội sinh chất.
- Thành phần không sống: được hình thành do hoạt động của chất nguyên sinh tạo nên, bao gồm: vách tế bào, không bào và dịch tế bào, các thể ẩn nhập, chất dự trữ. Tế bào chất (chất tế bào) Tế bào chất là chất sống cơ bản, là thành phần cơ bản và bắt buộc của tế bào, tại đây xảy ra các quá trình tiêu biểu cho hoạt động sống của tế bào. Tế bào chất là một chất lỏng không màu và hơi trong suốt, nhớt, có tính đàn hồi, không hoà tan trong nước, nặng hơn nước (có tỷ trọng d= 1,04 - 1,06), có tính chiết quang hơn nước, khi bị đun nóng tới 50°C - 60°C thì tế bào chất sẽ mất khả năng sống. Tuy vậy, tế bào chất của một số hạt, quả khô và của một số bào tử có thể chịu được nhiệt độ cao hơn (từ 80°C-100 °C).
Tế bào chất có nhiều thành phần hoá học khác nhau, nhưng quan trọng nhất là Protein, không có tế bào chất nào lại vắng mặt Protein. Đó là chất cơ bản của của quá trình sống. Ngoài Protein, trong tế bào chất còn có nhiều thành phần hoá học khác nữa: Glucid, Lipid, nước. Khi nghiên cứu trên nhiều đối tượng khác nhau, người ta đã thu được những số liệu sau đây về thành phần hoá học của tế bào chất: nước 75 - 80%, Protein:10 - 20%, Lipid: 2 - 5%, Glucid: 1 - 2%, muối khoáng: 1%.
Như vậy, trong tế bào chất nước chiếm 1 tỷ lệ rất lớn (trên dưới 80% chỉ trừ vài trường hợp như các hạt khô hàm lượng nước có thể hạ xuống 12 - 14%, đứng sau nước hàm lượng Protein cũng chiếm 1 tỷ lệ khá lớn trong tế bào chất). - Protein: trong thành phần hóa học của tế bào chất có 2 loại Protein: Protein đơn giản và Protein phức tạp - đó là những hợp chất lProtein kết hợp với các hợp chất khác như: Glucid, Lipid, Acid nucleic, Acid phosphoric. - Lipid: là những Este của Glyxerin và Acid béo, nó chiếm hơn 20% khối lượng khô của tế bào chất, Lipid không phải là chất sống và là sản phẩm của sự trao đổi chất, chủ yếu ở trong các chất dự trữ: các giọt dầu, mỡ. thường có trong một số hạt và quả.
Trong tế bào chất, Lipid có thể kết hợp với Protein thành hợp chất Lipoprotein - chất này có mặt trong Ty thể, dùng cung cấp năng lượng. Một số hợp chất Lipid cũng gặp trong vách của tế bào và màng nhân. - Glucid: chiếm khoảng 4 - 6% trọng lượng khí của tế bào chất, gồm các loại đường đơn giản (Monosaccharide): Glucose, Ribose, Desoxyribose. và những loại đường phức tạp (Polysaccharide): Saccharose, tinh bột và Cellulose.
Các Glucid, đặc biệt là Monosaccharide có vai trò rất quan trọng trong sự trao đổi chất của tế bào, trừ Ribose và Desoxyribose tham gia vào các chất sống và có ý nghĩa sinh học rất quan trọng. Các Glucid 16 khác tuy không phải là các chất sống thật sự nhưng lại là một trong những nguồn năng lượng của tế bào. - Muối khoáng vô cơ: trong tế bào chất, các thành phần muối vô cơ chiếm 2 - 6 % trọng lượng khô, chúng thường ở dưới dạng các hợp chất muối hoặc có trong các hợp chất với Protein, Glucid, Lipid. Trong tế bào chất, các loại muối thường ở trạng thái phân ly thành các Ion mang điện tích dương như K+, Mg++, Ca++ , Fe++.
và các Ion mang điện tích âm như Cl-, NO3-, PO43-. Ngoài ra còn có một số nguyên tố vi lượng khác như Cu, Mn, Br. - -Nước: trong tế bào chết, nước chiếm trên dưới 80% khối lượng của tế bào chết, nước cần thiết cho 2 quá trình thuỷ phân và oxy hoá thường xuyên xảy ra bên trong tế bào. Trong tế bào chất có 2 dạng nước: Nước liên kết: bao quanh các phân tử keo, là điều kiện để duy trì độ bền của keo trong chất tế bào, dạng nước này không đóng vai trò dung môi đối với các chất hoà tan được trong nước.
Sự mất loại nước này làm cho tế bào và mô bị xẹp đi, do đó loại nước này rất cần thiết cho sự sống của tế bào, mô. Nước tự do: là môi trường để thực hiện mọi quá trình sinh hoá diễn ra trong tế bào. Nó có thể hoà tan muối và các chất khác, dạng nước này chiếm phần lớn khối lượng nước của tế bào. Các thể sống nhỏ 3.
Lạp thể Lạp thể là những nội bào quá nhỏ đặc trư10g cho tế bào thực vật (không có ở vi khuẩn, tảo lam và nấmìn), chúng có vai trò rất quan trọng đối với các quá trình dinh dưỡng của tế bào. Tuỳ theo sự có mặt của các loại sắc tố chứa bên trong lập thể, người ta chia lạp thể làm 3 loại: lạp lục, lại màu và lạp không màu. Sự phân chia thành các loại lại nói trên mang tính chất tương đối, vì các loại lạp thể này đều có chung một nguồn gốc và giữa chúng có sự chuyển hoá lẫn nhau: -Lạp lục 17 -Lạp lục là loại lạp thể có chứa các sắc tố màu lục gọi là chất diệp lục, lạp lục có mặt trong tất cả các phần xanh của cây như: lá, thân, cành non của cây. Ở thực vật bậc thấp, lạp lục thường có hình dạng rất đa dạng: hình bản (ở tảo lục đơn bào), hình dạng dải xoắn (tảo xoắn), hình sao (tảo sao hình mạng lưới (tảo không đốt).
các dạng lục lạp đó gọi là các thể màu; trên những thể màu đó có những hạch tạo bột là nơi tích luỹ tinh bột. Ở thực vật bậc cao, lạp lục thường có dạng hình cầu, trong nghiêng thường có dạng hình bầu dục hoặc hình thấu kính. - Lạp màu Lạp màu là loại lạp thể có các màu sắc như vàng, cam, đỏ. do có chứa các sắc tố thuộc nhóm Cartinoid.
Nhờ có lạp màu mà cánh hoa, một số lá, vỏ qủa, vỏ hạt và một số củ. Trong lập màu không có chứa diệp lục, mà có các chất màu như Xanthophin (C40H5602) thường có màu vàng, Carolin (C40H56) có màu da cam, Lycopin (C40H56) có màu đỏ. những chất này quyết định màu sắc của lá, hoa, quả, hạt. 18 Trong một số cơ quan dinh dưỡng (rễ, thân, lá) cũng có các loại lạp màu nhung vai trò của chúng ở đây chưa được xác định rõ.
Hình dạng của lạp màu rất đa dạng hình cầu, kim, que, hình khối nhiều mặt. hình dạng phụ thuộc vào trạng thái của các sắc tố chứa bên trong sắc lạp. Lạp màu có ý nghĩa làm cho hoa, quả có màu sắc để thu hút côn trùng trong quá trình thụ phấn chéo và giúp cho sự truyền giống nhờ động vật. Ngoài ra, các ý nghĩa khác của | lap màu trong quá trình trao đổi chất còn ít được nghiên cứu.
- Lạp không màu: Lạp không màu là những lạp thể không chứa sắc tố và liên quan đến việc hình thành các chất dinh dưỡng dự trữ. Lạp không màu là nội bào quan có liên quan tới sự dự trữ các chất dinh dưỡng.