Đầu trang

CHƯƠNG 1. SINH LƯ TẾ BÀO THỰC VẬT

 

3. Tính chất hoá lư của hệ keo chất nguyên sinh

3.1Đặc điểm của hệ keo chất nguyên sinh

3.2. Khả năng chuyển động

3.3. Tính nhớt

                  3.4. Khả năng đàn hồi

 

3.       Tính chất hóa lư của hệ keo chất nguyên sinh

 

3.1.     Đặc điểm của hệ keo chất nguyên sinh

 

- Chất nguyên sinh mang đầy đủ tính chất điển h́nh của một loại keo ưa nước, có thành phần cấu tạo chủ yếu là các cao phân tử protein và các chất hữu cơ ưa nước khác axit nucleic, giọt dầu mỡ. Do đó co nguyên sinh có khả năng hút trương rất mạnh và đây là một nguyên nhân quan trọng để tế bào hút nước vào và nhất là đối với tế bào chưa xuất hiện không bào.

- Rất phức tạp v́ có rất nhiều loại chất tan có kích thước khác nhau, mức độ phân tán khác nhau và hoạt tính cũng khác nhau. Tùy thuộc vào kích thước của chất tan mà người ta phân dung dịch thành 3 loại: dung dịch thật (nhỏ hơn 1nm), dung dịch keo (từ 1-200nm) và dung dịch huyền phù (lớn hơn 200nm).

- Hệ keo nguyên sinh rất linh động, có khả năng biến đổi thuận nghịch, nó vừa mang tính chất của chất lỏng (trạng thái sol), và tính chất của chất rắn (trạng thái gel). Hai trạng thái này có thể biến đổi thuận nghịch lẫn nhau. Trong đời sống cá thể sinh vật có lúc chiều hướng gel chiếm ưu thế (lúc hạt già) và có lúc th́ sol chiếm ưu thế (lúc nảy mầm, đẻ nhánh, làm đồng).

Trạng thái keo biến đổi là do hàng loạt các điều kiện bên ngoài như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, khoáng…Ngoài 2 trạng thái sol và gel, hệ keo c̣n có trạng thái đặc biệt là coaxecva, ở trạng thái này hạt keo không ngưng kết nhau mà vẫn cách biệt bằng bao nước chung. Như vậy, coaxecva giàu hạt keo hơn, trong khi môi trương chung quanh giàu chất lỏng hơn, nó tích tụ lại thành từng khối.

- Sự kết hợp của protein với axit nucleic và các chất khác và sự h́nh thành các bào quan, các thể vùi thường đi đôi với quá tŕnh hóa coaxecva. Độ phân tán, độ ngậm nước, độ nhớt, độ bền…của hệ keo co nguyên sinh luôn thay đổi và có ảnh hưởng đến cường độ, chiều hướng của các quá tŕnh trao đổi chất trong tế bào.

 

Về đầu trang

 

       3.2. Khả năng chuyển động

 

                 Năm 1774, nhà khoa học Corti (ư) phát hiện chuyển động của chất nguyên sinh ở tế bào thực vật thủy sinh. Trong một thời gian dài, người ta cho rằng đặc điểm này chỉ có ở một số loài thực vật thủy sinh.

Các tài liệu thực nghiệm cho thấy: khả năng chuyển động của chất nguyên sinh là một đặc tính có thể quan sát thấy phổ biến ở các tế bào có hoạt động trao đổi chất mạnh mẽ mạnh như lông hút ống phấn, TB ở thời ḱ phân bào…Màng ngoại chất (có thể cả màng nội chất) ở trạng thái chuyển động không ngừng bảo đảm sự hấp thu nhanh chóng các phân tử theo cách thực bào, ẩm bào hay bài tiết. Một số bào quan như lục lạp, ti thể có khả năng chuyển động chủ động bên cạnh h́nh thức thụ động (dao động, chuyển động h́nh ṿi phun nước).

                  Ngày nay, nhờ phương pháp và phương tiện nghiên cứu hiện đại, người ta đă nhận thấy chất nguyên sinh trong tất cả các tế bào đều chuyển động. Các h́nh thức chuyển động rất phong phú nhưng tuần hoàn, chủ động, dao động tại chỗ: màng chuyển động không ngừng, các bào quan chuyển động chủ động với vận tốc lớn nhất có thể đạt được là 1mm/s.

  Cơ chế chuyển động hiện nay vẫn chưa được làm sáng rơ. Gần đây, người ta phát hiện cơ chế chuyển động giống sự co cơ của động vật. Đó là quá tŕnh biến đổi hóa năng (ATP) thành cơ năng. Khi thêm ATP vào phần gel th́ nhanh chóng chuyển sang trạng thái sol và ngược lại. Như vậy sự chuyển động liên quan đến trạng thái sol – gel của trung chất. Khi chất nguyên sinh ở trạng thái sol sẽ trượt trên thể gel của ngoại chất có các sợi protein có khả năng co rút, nhanh chóng chuyển sang thể gel. Đối với tế bào hoạt động trao đổi chất mạnh th́ h́nh thức chuyển động của co nguyên sinh càng phong phú. Cơ chế của sự chuyển động liên quan đến sự hóa gel và sol của keo.

Sự chuyển động của co nguyên sinh có vai tṛ quan trọng trong việc bảo đảm sự vận chuyển, trao đổi các chất dinh dưỡng nội bào và trong cơ thể nói chung.

Ví dụ: Nguyên thể h́nh nấm nhầy: có loại protein sợi dày 400 – 500 nm, giống như tơ actinmyozin, có hoạt tính ATP – ase gọi là mixomiozin. Khi có mặt Ca+, Mg+, sợi mixomiozin có khả năng tách gốc PO42- ra khỏi ATP làm biến đổi độ nhớt.

Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển động của chất nguyên sinh:

+ Nhiệt độ, ánh sáng: chất nguyên sinh của rễ mạ không chuyển động ở 0o – 10oC, chuyển động mạnh ở 10 – 30oC, giảm dần và ngừng hẳn khi nhiệt độ > 40oC.

+ Bản chất môi trường tế bào: áp suất thủy tĩnh, áp suất thẩm thấu, trọng lực, từ trường, các chất kích thích sinh trưởng.

+ Tốc độ chuyển động của chất nguyên sinh biến thiên theo quy luật phát triển cá thể, theo trạng thái sinh lư khác nhau của tế bào.

+ Chuyển động của chất nguyên sinh gắn liền với sự trao đổi chất – năng lượng và các quá tŕnh sinh lư trong tế bào.

 

Về đầu trang

 

3.3. Tính nhớt

 

- Định nghĩa dộ nhớt: Độ nhớt (độ quánh, độ dính) là khả năng ngăn cản sự di chuyển, sự đổi chỗ của các ion, các phân tử, tập hợp phân tử hay các tiểu thể phân tán trong môi trường lỏng. Lực cản trở này phụ thuộc vào sức hấp dẫn tương hỗ giữa các phân tử và trạng thái cấu trúc của chúng. Là một đại lượng đặc trưng cho chất lỏng.

- Độ nhớt co nguyên sinh là khả năng cản trở sự vận động của các chất và các bào quan trong co nguyên sinh. co nguyên sinh là một hệ keo nên các đặc điểm cấu trúc của hệ keo và các điều kiện đều ảnh hưởng đến độ nhớt của co nguyên sinh.

Độ nhớt co nguyên sinh thường bằng 10-18 centipoi = 10-20 lần độ nhớt của nước, kém độ nhớt của dầu thầu dầu là 80-100 lần.

- Ư nghĩa của độ nhớt co nguyên sinh

+ Độ nhớt co nguyên sinh càng giảm th́ hoạt động sống càng tăng và ngược lại. Độ nhớt co nguyên sinh thay đổi theo giống loài cây, tuổi cây và hoạt động sinh lí của cây.

+ Độ nhớt của cây càng cao th́ co nguyên sinh càng bền vững nên có khả năng chống chịu tốt hơn với các điều kiện bất thuận của môi trường như nóng, hạn, bệnh….

+ Độ nhớt co nguyên sinh thay đổi rất nhiều theo điều kiện ngoại cảnh: Nhiệt độ càng tăng th́ độ nhớt càng giảm, co nguyên sinh loăng ra và ngược lại, khi trời rét th́ độ nhớt co nguyên sinh tăng lên cản trở các hoạt động sống và cây dễ bị thương tổn.

Các ion có mặt trong môi trường cũng làm thay đổi độ nhớt co nguyên sinh. Các ion hóa trị một như Na+, K+, …làm giảm độ nhớt và tăng hoạt động sinh lí, c̣n các ion có hóa trị cao như Ca2+, Al3+, Mg2+…làm đặc co nguyên sinh và tăng độ nhớt, làm giảm hoạt động sống.

Trong quá tŕnh phát triển cá thể: tế bào non có độ nhớt cao hơn tế bào già (tương quan tỷ lệ với quá tŕnh trao đổi chất).

Độ nhớt được đo bằng co nguyên sinh hoặc thời gian ly tâm.

Hiện tượng co nguyên sinh: là hiện tượng chất nguyên sinh tách khỏi màng tế bào. Gồm co nguyên sinh lơm, co nguyên sinh lồi.

Tế bào chất trong các tế bào ở trạng thái nghỉ như hạt khô có độ nhớt cao. Đối với cây chịu nóng tốt có độ nhớt cao và nó dễ bị chết rét; đối với cơ quan sinh sản thường có độ nhớt cao hơn cơ quan dinh dưỡng. Sự khác biệt đó là mmột đặc diểm có lợi nhằm bảo vệ ṇi giống.

 

Về đầu trang

 

3.4. Khả năng đàn hồi

 

Tính đàn hồi là đặc tính của chất rắn, là khả năng quay về trạng thái ban đầu của vật thể đă bị biến dạng khi ngừng lực tác dụng vào vật. Ví dụ như ta dùng kim để kéo dài màng sinh chất, sau đó thôi tác động lực kéo th́ co nguyên sinh trở về vị trí cũ. Điều đó chứng tỏ co nguyên sinh của tế bào thực vật có tính đàn hồi.

Tính đàn hồi của co nguyên sinh càng cao th́ khả năng chịu khô của co nguyên sinh càng lớn.

Nhờ có tính đàn hồi mà co nguyên sinh của tế bào không tan và không trộn lẫn vào dung dịch nếu nó không có thành tế bào. Có thể sử dụng kỹ thuật enzym phân hủy thành tế bào thực vật tạo ra các tế bào trần nguyên vẹn, sau đó đem dung hợp để tạo nên con lai soma.

Tính đàn hồi của chất nguyên sinh tương quan thuận với tính chống chịu của cây và tương quan nghịch với cường độ quá tŕnh trao đổi chất. Do vậy, tính đàn hồi càng cao th́ cây càng có khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận.

                                                

    Trang 1 2 3 4 5 6      Về đầu trang