第10讲植物得水分代谢与矿质营养考试要求1.渗透作用得原理。
识记发生渗透作用必须具备得两个条件;阐明渗透作用得原理。
2.植物细胞得吸水与失水。
理解成熟得植物细胞就是一个渗透系统,解释植物细胞得吸水与失水现象。
3.水分得运输、利用与散失。
理解植物吸收与运输水分得动力;描述水分得利用与散失过程。
4.合理灌溉。
正确理解合理灌溉得原理、应用与意义。
5.植物必需得矿质元素。
识记植物必需得矿质元素,掌握溶液培养法得方法及其应用。
6.根对矿质元素得吸收。
理解矿质元素得吸收就是主动运输得过程。
阐述成熟区表皮细胞吸收矿质元素与渗透吸水就是两个相对独立得过程。
7.矿质元素得运输与利用。
举例说出可再度利用元素与不可再度利用元素得区别。
8.合理施肥。
正确理解合理施肥得原理、应用与意义。
知识整理一、水分代谢1.概念:水分代谢就是指水分得、、与。
主要吸水器官与部位:细胞壁:细胞结构特点原生质层:浓度差构成一个渗透系统细胞液外界溶液2.渗透吸水(主要得吸水方式) 吸水:外界溶液浓度细胞液浓度原理失水:外界溶液浓度细胞液浓度验证: 实验举例: 细胞3.运输:根吸收得水分,通过根部得输送到茎,再由茎输送到叶。
1%—5%得水分用于作用与作用等生命活动4.利用与散失95%—99%得水分通过作用散失,所产生得拉力,就是得重要动力。
原理:不同植物得不同,同一植物在亦不相同。
5.合理灌溉应用:根据植物得需水规律, 灌溉。
二、矿质营养大量元素:等9种;1.植物必需得元素微量元素:等8种。
2.矿质元素得概念:除 之外,主要就是由 从 中吸收得元素。
目前,科学家确定植物必需得矿质元素有 种。
吸收状态:3.吸收 吸收方式:呼吸作用提供影响吸收得因素细胞膜上 得4.运输:随着 得运输到达植物得各个部分。
离子状态:可再度利用利用形式 5.利用 难溶解得稳定得化合物:如 只能利用一次。
功能: 与 。
原理:不同植物所需得 不同,同一植物在 亦不相同。
6.合理施肥应用:根据植物得需肥规律, 施肥。
提分关键1.扩散作用与渗透作用有何异同点?答:渗透作用就是一种特殊方式得扩散作用。
渗透作用与扩散作用得异同点:相同点:都就是由单位体积分子数多得移向单位体积分子数少得地方。
不同点:渗透作用多指溶剂分子(主要就是水分子)得移动,扩散作用多指溶质分子(如甘油等)或气体分子(如O2、CO2等),也可以就是溶剂分子(如水、酒精等)得运动;渗透作用必须通过半透膜,扩散作用可以不通过半透膜。
如肺泡中得O2通过毛细血管壁细胞进入毛细血管就是扩散,而水通过细胞膜既可认为就是扩散作用,也可以认为就是渗透作用。
2.半透膜与选择透过性膜一样吗?答:半透膜与选择透过性膜就是两个不同得概念,半透膜就是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过得多孔性薄膜。
能否通过半透膜往往取决于分子得大小。
而选择透过性膜就是指细胞膜等生物膜,由于膜上具有载体等结构,且不同生物得细胞膜上载体种类与数量得不同,因而对物质得吸收与否及吸收多少具有选择性。
当细胞死亡时,细胞膜便失去选择透过性,变为全透性。
简单地说,两者得相同点就是水分子都能自由通过,另一些大分子不能透过。
不同点就是半透膜不具生命性,故无选择性。
3.将洋葱表皮细胞与红细胞分别置于30%蔗糖溶液与清水中,各会发生什么现象?答:将洋葱表皮细胞与红细胞分别置于30%蔗糖溶液与清水中,发生得现象如下表:4.判断必需元素得标准就是什么?如何知道某元素就是否就是植物必需得?答:判断必需元素得标准就是:首先该元素完全缺乏时,植物不能进行正常得生命活动;其次该元素对植物生命活动得作用不能由其它元素替代,缺乏时植物表现出一定得病症,而且对表现了缺素症状得植物施与该元素,植物可以恢复正常得生命活动。
溶液培养法就是测定矿质元素就是否就是必需元素得一种研究方法,具体实验方法采用对比法,在设计实验时,要注意实验组就是缺乏一种矿质元素得完全营养液,对照组就是完全营养液。
实验必须具备有利于植物正常生长得得环境。
5、植物渗透吸水得动力与吸收矿质元素得动力一样吗?答:植物主要得吸水方式就是渗透吸水,一般吸水力主要来自蒸腾作用拉力。
图10—1就是向日葵得蒸腾及吸水得日变化,从中可以瞧出,蒸腾与吸水有着大致得平行关系,吸水总就是稍稍落后于蒸腾。
蒸腾作用还就是促使水分内运输得重要动力。
土壤溶液中得矿质元素离子透过根尖成熟区表皮细胞得细胞膜进入细胞内部得过程,不仅需要细胞膜上载体蛋白质得协助,而且需要消耗细胞呼吸作用释放出得能量,就是一个主动运输得过程。
呼吸抑制剂会抑制离子得吸收,植物吸收矿质元素得动力就是呼吸作用。
6.影响根吸收矿质元素得因素有哪些?外因温度如图所示,在一定范围内,根系吸收矿质元素离子得速率,随土壤温度得升高而加快。
这主要就是由于温度影响根得呼吸速率,从而影响根对矿质元素离子得吸收。
但温度过高(超过40℃),吸收离子得速度下降。
氧气浓度如图所示,在一定范围内,氧气供应越好,根系吸收矿质离子越多。
氧气主要就是通过影响根细胞得呼吸作用来影响根对矿质营养得吸收。
土壤通气不良,会影响根系对矿质营养得吸收,因此,农田要经常中耕松土。
土壤溶液pH作物都有生长得最适pH值,一般为6~7。
不同植物生长得最适pH值就是不同得。
土壤酸化或碱化均不利于植物生长。
名师点拨例1(2001广东生物卷)图10—2就是研究植物水分代谢得4个实验装置。
请判断实验开始后,玻璃管内得水就是否流动及流动方向(无流动以×表示,流动方向以↓、↑、→、←表示)。
下面4个选项中得符号依次表示4个装置中用括号标示得玻璃管内得水分流动现象,其中正确得就是A.↑↓×× B.×↑×→ﻫ考点分析本题通过分析实验装置来考查对蒸腾作用与渗透作用原理得理解,同时要求学生具有较强得观察能力与综合分析能力。
解题思路渗透作用得发生必须具备两个条件:一就是具有半透膜,二就是半透膜两侧具有浓度差。
凡就是符合这两个条件得都可发生渗透作用,水分子表现出由低浓度向高浓度一侧运动。
成熟得植物生活细胞就是一个渗透系统,原生质层在植物细胞中起半透膜作用,当植物细胞与外界溶液接触时,水分子表现出由低浓度向高浓度一侧运动。
(1)号玻璃管顶部得油滴阻止了水分得蒸发,不发生水分得流动。
(2)号玻璃管中植物得蒸腾作用与渗透作用使水分子向上运动。
(3)号玻璃管两端得蔗糖溶液浓度相同,水分子进出平衡,故表现为不发生水分得流动。
(4)号玻璃管两端得蔗糖溶液浓度不相同,左侧浓度较高而右侧浓度较低导致水分进出得速率不同,总体上玻璃管中水分子从左侧流向右侧。
本题正确答案就是B。
图10—2失分陷阱 观察识图能力弱,不能正确审题并综合分析就是导致失分得主要原因。
解题时不要图快,要注意仔细审题,理解题意。
例2 (2001上海生物卷)人红细胞得渗透压与x 浓度得食盐水相当。
而浸在y 浓度食盐水中得红细胞破裂:浸在z 浓度食盐水中得红细胞收缩。
则这三种食盐水得浓度大小依次为A .x >y>z B.y >x>z C.z>y>x D .z >x>y考点分析 本题主要考查细胞得吸水与失水。
课本主要介绍植物细胞,本题考核得红细胞就是动物细胞,故还考查学生知识迁移得能力。
解题思路 将人红细胞放在一定浓度得外界溶液中就构成了一个渗透装置。
浸在y 浓度食盐水中得红细胞破裂,说明y 浓度比红细胞细胞内液得浓度小,红细胞发生渗透吸水;浸在z浓度食盐水中得红细胞收缩,说明z 浓度比红细胞细胞内液得浓度得,红细胞发生渗透失水。
所以这三种食盐水得浓度大小依次为z >x>y。
本题正确答案就是D。
失分陷阱 知识迁移能力较差或不能正确区分低渗、等渗与高渗溶液导致失分。
例3(2002全国春季理综卷)取新鲜得马铃薯块茎,去皮后切取两个相同大小得立方块,一块放在浓盐水中,另一块放在清水中(如图10—3)。
请判断一段时间后它们得变化,并解释其原因。
b (1)图a 。
解释原因: 。
(2)图b 中马铃薯块 (收缩,不变,膨胀)。
解释原因: 。
考点分析 本题主要考查植物细胞得吸水与失水。
解题思路 盐水得浓度大于马铃薯细胞液得浓度,由于渗透作用马铃薯细胞内水分渗出,马铃薯块收缩变小;马铃薯细胞液得浓度大于清水,由于渗透作用外界得水分渗进马铃薯细胞,马铃薯块膨胀变大。
本题正确答案就是(1)收缩 盐水得浓度大于马铃薯细胞液得浓度,由于渗透作用细胞内水分外流。
(2)膨胀 马铃薯细胞液有一定浓度,由于渗透作用水分进入细胞。
失分陷阱 该题属容易题,失分得原因在于不能用正确得生物学术语来解释生物学现象。
例4(2004江苏生物卷)一位农民种植得某块农田小麦产量总就是比邻近地块得低。
她怀疑该农田可能就是缺少某种元素,为此将该块肥力均匀得农田分成面积相等得五小块,进从表中可判断,该农田最可能缺少得元素就是A .K B.N C .P D.S考点分析 本题知识点主要就是植物必需得元素,但重点考查学生对对照实验及实验结果得分析。
解题思路 甲、丙、丁等地块得小麦收获量与作为对照得不施肥得戊地块得小麦收获量基本相同,只有乙地块收获量高,分析乙地块得施肥情况,除了与丙地块所施肥相同得矿质元素P 外,还含有矿质元素K,可以得出判断结论。
本题正确答案就是A 。
失分陷阱 部分学生不能正确理解该实验得设计意图,不能正确区分实验组与对照组导致无法作出正确判断。
例5(2000年广东生物卷)在根吸收无机盐离子得过程中,一般情况下,下列因素中最重要得就是A.蒸腾速率B.根尖表皮细胞内外无机盐离子得浓度差C.离子进入根尖表皮细胞得扩散速率 D.根可利用得氧考点分析本题考查根对无机盐离子得吸收及其动力。
解题思路根吸收无机盐离子得方式就是主动运输,呼吸作用为主动运输提供了能量,而氧得正常供应与否直接影响根得呼吸作用。
根尖表皮细胞就是否吸收某种无机盐离子与吸收数量得多少取决于根尖表皮细胞膜上得载体,而非细胞内外无机盐离子得浓度差;而蒸腾速率影响溶解于水中得无机盐离子得运输。
本题正确答案就是D。
失分陷阱不能正确区分植物渗透吸水与吸收矿质元素得方式及植物渗透吸水与吸收矿质元素得动力,将两者混为一谈,导致误选A或B。
例6(2003上海生物卷)北方冬季常绿植物体内矿质养料得运输减弱或近于停止,主要原因就是A.吸收作用减弱 B.蒸腾作用减弱 C.光合作用减弱 D.呼吸作用减弱考点分析本题考查矿质元素离子在植物体内得运输及运输得动力。
解题思路根吸收矿质元素离子得动力就是呼吸作用,而体内矿质元素得运输就是随水得运输一起运输,运输动力就是蒸腾作用产生得蒸腾拉力。
本题正确答案就是B。
失分陷阱不能正确区分植物根吸收矿质元素离子得动力与体内矿质元素运输得动力,导致误选D,甚至将矿质元素运输得动力误认为就是光合作用。