1、考點考點13 13 植物的水分代謝和礦質營養植物的水分代謝和礦質營養知識點知識點: : 1. 1.植物的水分代謝植物的水分代謝 滲透作用的原理滲透作用的原理 植物細胞的吸水和失水植物細胞的吸水和失水 植物體水分的運輸、利用和散失植物體水分的運輸、利用和散失 合理灌溉合理灌溉, ,水分代謝在農業生產上的應用水分代謝在農業生產上的應用 2.2.植物的礦質代謝植物的礦質代謝 植物必需的礦質元素植物必需的礦質元素 根對礦質元素的吸收根對礦質元素的吸收 礦質元素的運輸和利用礦質元素的運輸和利用 合理施肥合理施肥水分的吸水分的吸收和利用收和利用礦質元素的礦質元素的吸收利用吸收利用光合作用光合作用呼吸作用呼

2、吸作用有機物、有機物、o2水水分分co2水水分分mg、n、p能能量量溶解、運輸溶解、運輸膀胱膜、腸衣、玻璃紙膀胱膜、腸衣、玻璃紙只讓小于孔徑的分子通過，大分子物質不能通過，只讓小于孔徑的分子通過，大分子物質不能通過，不具不具“選擇性選擇性”水分子，細胞要吸收的小分子物質可以通過，水分子，細胞要吸收的小分子物質可以通過，大分子和不要吸收的物質則不能通過。大分子和不要吸收的物質則不能通過。所有所有生物膜生物膜都具有選擇透過性都具有選擇透過性選擇透過性膜是具有選擇透過性膜是具有生物活性生物活性的膜的膜半透膜半透膜 選擇透過性膜選擇透過性膜半透膜半透膜選擇透過性膜選擇透過性膜膜具有選擇透過性的原因在于

3、這些膜上具有運載不同物質的載體膜具有選擇透過性的原因在于這些膜上具有運載不同物質的載體 不同的植物對同種離子的吸收量不同，不同的植物對同種離子的吸收量不同，同種植物對不同離子的吸收量不同，同種植物對不同離子的吸收量不同，都證明了細胞膜具有選擇透過性。都證明了細胞膜具有選擇透過性。 自由擴散：自由擴散：凡物質從濃度高凡物質從濃度高低的運動。低的運動。滲透：滲透：溶劑分子的擴散。溶劑分子的擴散。故水的擴散可以稱為滲透故水的擴散可以稱為滲透而而co2、o2的擴散則不能稱為滲透的擴散則不能稱為滲透 擴散擴散滲透滲透自由擴散自由擴散 滲透滲透 植物細胞形成液泡以后主要靠滲透作用吸水，植物細胞形成液泡以后

4、主要靠滲透作用吸水，這是因為成熟的植物細胞是一個滲透系統。這是因為成熟的植物細胞是一個滲透系統。吸脹吸水吸脹吸水滲透吸水滲透吸水吸脹吸水吸脹吸水:是指細胞在形成液泡之前的主要吸水方式，是指細胞在形成液泡之前的主要吸水方式， 其原理是其原理是吸脹作用吸脹作用。 吸脹作用的大小與該物質的親水性大小有關，吸脹作用的大小與該物質的親水性大小有關， 蛋白質、淀粉、纖維素的親水性依次遞減蛋白質、淀粉、纖維素的親水性依次遞減。 例如：干燥的種子、根尖分生區細胞等例如：干燥的種子、根尖分生區細胞等原生質原生質 原生質層原生質層 原生質體原生質體原生質原生質: : 物質概念物質概念是原始的生命物質是原始的生命物

5、質, ,從結構上分化為細胞膜、細胞質、從結構上分化為細胞膜、細胞質、細胞核細胞核原生質層：原生質層：結構概念結構概念包括細胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細胞質包括細胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細胞質原生質體：原生質體： 結構概念結構概念是植物細胞去除細胞壁之后的有活性的結構，包括細是植物細胞去除細胞壁之后的有活性的結構，包括細胞膜、細胞質、細胞核胞膜、細胞質、細胞核一個動物細胞就是一小團原生質一個動物細胞就是一小團原生質一個動物細胞就是一個原生質體一個動物細胞就是一個原生質體一個植物細胞：原生質體一個植物細胞：原生質體+細胞壁細胞壁細胞壁不屬于原生質細胞壁不屬于原生質外界溶液外界溶液細胞液細胞液原生

6、質層原生質層細胞膜細胞膜兩膜之間兩膜之間的細胞質的細胞質液泡膜液泡膜清水清水蔗糖溶液蔗糖溶液 半透膜半透膜處于外界溶液中成熟的植物細胞是處于外界溶液中成熟的植物細胞是一個滲透系統一個滲透系統當溶液濃度當溶液濃度a=b時，時，ab當溶液濃度當溶液濃度ab時，時，當溶液濃度當溶液濃度ab時，時，則水由則水由ba；則水由則水由ab；則水處于動態平衡狀態則水處于動態平衡狀態質壁分離及復原實驗質壁分離及復原實驗該實驗的原理該實驗的原理是什么？是什么？質壁分離及復原實驗的質壁分離及復原實驗的作用作用? ? 通過什么實驗可以證明成熟的植物細胞能發通過什么實驗可以證明成熟的植物細胞能發生滲透作用？生滲透作用？

7、還可以還可以: 此細胞是此細胞是活細胞活細胞還可以看到還可以看到細胞的界膜細胞的界膜粗略地測定此細胞的粗略地測定此細胞的細胞液濃度細胞液濃度濃度梯度濃度梯度1 1、影響質壁分離及質壁分離復原的因素、影響質壁分離及質壁分離復原的因素? ?2 2、發生質壁分離的條件是什么？、發生質壁分離的條件是什么？ 原生質體體積原生質體體積（相對值）（相對值）（復原狀態）（復原狀態）時間（秒）時間（秒）將洋蔥表皮細胞分別放在下列兩種溶液中，其細將洋蔥表皮細胞分別放在下列兩種溶液中，其細胞原生質體積隨時間推移而變化的曲線分別是胞原生質體積隨時間推移而變化的曲線分別是（1 1）0.3g/ml0.3g/ml的的 kn

8、okno3 3溶液溶液-（ ）（2 2）0.3g/ml 0.3g/ml 的的蔗糖蔗糖溶液溶液-（ ）abab植物細胞吸水的方式有兩種，其中一種是通過相鄰的細植物細胞吸水的方式有兩種，其中一種是通過相鄰的細胞一層層向里吸收，如圖所示，胞一層層向里吸收，如圖所示，則根部三個細胞丙，丁，戊的則根部三個細胞丙，丁，戊的濃度應該是（濃度應該是（ ） a a、丙、丙 丁丁 戊戊 b b、丙、丙 戊戊 丁丁 c c、丁、丁 丙丙 戊戊 dd、丙、丙 丁丁 戊戊d土壤溶液中的水分如何進入到導管？土壤溶液中的水分如何進入到導管？水分的運輸、利用和散失水分的運輸、利用和散失動力？動力？意義？意義？產生運輸動力產生

9、運輸動力促進礦質元素促進礦質元素吸收吸收降低葉片溫度降低葉片溫度植物吸收水的器官：植物吸收水的器官：植物吸收水的主要部位：植物吸收水的主要部位：水的吸收形式：水的吸收形式：水的吸收方式：水的吸收方式：水的吸收條件：水的吸收條件：水的吸收動力：水的吸收動力：水的吸收特點：水的吸收特點：水的運輸途徑：水的運輸途徑：水的運輸動力：水的運輸動力：主要是根主要是根根尖成熟區的表皮細胞根尖成熟區的表皮細胞水分子水分子自由擴散自由擴散1.半透膜半透膜 2.膜兩側有濃度差膜兩側有濃度差蒸騰作用蒸騰作用不具有選擇性不具有選擇性導管導管蒸騰作用蒸騰作用h h2 21818o oh h2 21818o o蒸騰作用蒸

10、騰作用1818o o2 2光反應光反應c c1818o o2 2有氧呼吸有氧呼吸 如何知道水分在植如何知道水分在植物體內運輸、利用和物體內運輸、利用和散失的途徑呢？散失的途徑呢？ 放射性同位放射性同位素標記法。素標記法。 1 1、鹽堿地植物不易成活；、鹽堿地植物不易成活； 一次施肥過多造成一次施肥過多造成“燒苗燒苗”現象現象2 2、夏季中午氣孔關閉、夏季中午氣孔關閉3 3、移栽幼苗或扦插枝條要遮蔭和去一些葉片、移栽幼苗或扦插枝條要遮蔭和去一些葉片4 4、移栽幼苗要帶些土塊、移栽幼苗要帶些土塊水分代謝在農業生產上的應用水分代謝在農業生產上的應用 1 1、下列屬于滲透作用的是（、下列屬于滲透作用的

11、是（ ）a a、蠶豆在水中膨脹、蠶豆在水中膨脹 b b、蘿卜放在鹽水中變軟、蘿卜放在鹽水中變軟c c、把煮熟的馬鈴薯塊莖放入清水中、把煮熟的馬鈴薯塊莖放入清水中dd、鉀離子通過細胞膜、鉀離子通過細胞膜 b、將小麥種子浸在紅墨水中、將小麥種子浸在紅墨水中1010分鐘，然后取出將分鐘，然后取出將 種子縱剖開，發現胚為白色，胚乳為紅色，這說明種子縱剖開，發現胚為白色，胚乳為紅色，這說明a3 3、甜菜塊根細胞液中花青素使塊根呈紅色，將塊甜菜塊根細胞液中花青素使塊根呈紅色，將塊根切成小塊放入蒸餾水中無明顯變化，用鹽酸處理根切成小塊放入蒸餾水中無明顯變化，用鹽酸處理后，則水變成紅色，原因是（后，則水變成紅

12、色，原因是（ ） a a、鹽酸破壞了細胞壁、鹽酸破壞了細胞壁 b b、鹽酸破壞了細胞膜的選擇透過性、鹽酸破壞了細胞膜的選擇透過性 c c、花青素溶于鹽酸，不溶于水、花青素溶于鹽酸，不溶于水 dd、鹽酸破壞了原生質層的選擇透過性膜、鹽酸破壞了原生質層的選擇透過性膜 d4 4、把體積與質量百分比濃度相同的葡萄、把體積與質量百分比濃度相同的葡萄糖（甲）和蔗糖（乙）溶液用半透膜（不允許糖（甲）和蔗糖（乙）溶液用半透膜（不允許葡萄糖和蔗糖通過）隔開，在一段時間后液面葡萄糖和蔗糖通過）隔開，在一段時間后液面情況是情況是a. a. 甲高于乙（）甲高于乙（）b. b. 乙高于甲乙高于甲c. c. 先甲高于乙，

13、后乙高于甲先甲高于乙，后乙高于甲d. d. 先甲低于乙，后乙低于甲先甲低于乙，后乙低于甲a如果半透膜允許葡萄糖通過如果半透膜允許葡萄糖通過, ,不允許蔗糖通過不允許蔗糖通過, ,液面又是如液面又是如何變化的呢何變化的呢? ?c c如果漏斗內是葡萄糖溶液，燒杯內如果漏斗內是葡萄糖溶液，燒杯內是蔗糖溶液，二者的摩爾濃度相同，會是蔗糖溶液，二者的摩爾濃度相同，會出現什么結果？（不允許葡萄糖和蔗糖出現什么結果？（不允許葡萄糖和蔗糖通過）通過） 液面維持平衡液面維持平衡 葡萄糖葡萄糖蔗糖溶液蔗糖溶液5、下面是用新鮮的洋蔥表皮進行的一些實驗與結、下面是用新鮮的洋蔥表皮進行的一些實驗與結果，請分析回答：果，

14、請分析回答：組別組別 處處 理理 結結 果果 a a材料浸潤材料浸潤30%30%蔗糖溶液中蔗糖溶液中發生質壁分離發生質壁分離然后將材料浸潤蒸餾水中然后將材料浸潤蒸餾水中質壁分離復原質壁分離復原 b b材料浸潤材料浸潤60%60%蔗糖溶液中蔗糖溶液中迅速發生質壁分離迅速發生質壁分離然后將材料浸潤蒸餾水中然后將材料浸潤蒸餾水中質壁分離不能復原質壁分離不能復原 c c材料浸潤在材料浸潤在knokno3 3溶液中溶液中開始發生質壁分離，然后開始發生質壁分離，然后漸漸自動復原漸漸自動復原 d d材料放入材料放入100100熱水中熱水中3 3分鐘分鐘取出，重復取出，重復a a組實驗組實驗未發生質壁分離未發

15、生質壁分離 (1) (1) 洋蔥表皮細胞在洋蔥表皮細胞在a a、b b、c c三組實驗中均發生質壁三組實驗中均發生質壁分離現象分離現象, ,其結構基礎是什么其結構基礎是什么? ?原生質層是選擇透過性膜，相當于半透膜；原生質層是選擇透過性膜，相當于半透膜；細胞壁伸縮性小，原生質層細胞壁伸縮性小，原生質層伸伸縮性大。縮性大。組別組別 處處 理理 結結 果果 a a材料浸潤材料浸潤30%30%蔗糖溶液中蔗糖溶液中發生質壁分離發生質壁分離然后將材料浸潤蒸餾水中然后將材料浸潤蒸餾水中質壁分離復原質壁分離復原 b b材料浸潤材料浸潤60%60%蔗糖溶液中蔗糖溶液中迅速發生質壁分離迅速發生質壁分離然后將材料

16、浸潤蒸餾水中然后將材料浸潤蒸餾水中質壁分離不能復原質壁分離不能復原 c c材料浸潤在材料浸潤在knokno3 3溶液中溶液中開始發生質壁分離，開始發生質壁分離，然后漸漸自動復原然后漸漸自動復原 d d材料放入材料放入100100熱水中熱水中3 3分鐘取出，重復分鐘取出，重復a a組實驗組實驗未發生質壁分離未發生質壁分離組別組別 處處 理理 結結 果果 a a材料浸潤材料浸潤30%30%蔗糖溶液中蔗糖溶液中發生質壁分離發生質壁分離然后將材料浸潤蒸餾水中然后將材料浸潤蒸餾水中質壁分離復原質壁分離復原 b b材料浸潤材料浸潤60%60%蔗糖溶液中蔗糖溶液中迅速發生質壁分離迅速發生質壁分離然后將材料浸

17、潤蒸餾水中然后將材料浸潤蒸餾水中質壁分離不能復原質壁分離不能復原 c c材料浸潤在材料浸潤在knokno3 3溶液中溶液中開始發生質壁分離，開始發生質壁分離，然后漸漸自動復原然后漸漸自動復原 d d材料放入材料放入100100熱水中熱水中3 3分鐘取出，重復分鐘取出，重復a a組實驗組實驗未發生質壁分離未發生質壁分離(2) a(2) a組實驗可以說明什么組實驗可以說明什么? ? 當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，細胞當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，細胞吸水；反之，細胞失水。吸水；反之，細胞失水。組別組別 處處 理理 結結 果果 a a材料浸潤材料浸潤30%30%蔗糖溶液中蔗糖溶液中發生質壁分離發

18、生質壁分離然后將材料移到蒸餾水中然后將材料移到蒸餾水中質壁分離復原質壁分離復原 b b材料浸潤材料浸潤60%60%蔗糖溶液中蔗糖溶液中迅速發生質壁分離迅速發生質壁分離然后將材料浸潤蒸餾水中然后將材料浸潤蒸餾水中質壁分離不能復原質壁分離不能復原 c c材料浸潤在材料浸潤在knokno3 3溶液中溶液中開始發生質壁分離，開始發生質壁分離，然后漸漸自動復原然后漸漸自動復原 d d材料放入材料放入100100熱水中熱水中3 3分鐘取出，重復分鐘取出，重復a a組實驗組實驗未發生質壁分離未發生質壁分離 (3) (3)出現出現b b、d d組實驗共同現象的原因是什么組實驗共同現象的原因是什么? ? 死亡的

19、細胞不發生質壁分離及復原現象。死亡的細胞不發生質壁分離及復原現象。 組別組別 處處 理理 結結 果果 a a材料浸潤材料浸潤30%30%蔗糖溶液中蔗糖溶液中發生質壁分離發生質壁分離然后將材料浸潤蒸餾水中然后將材料浸潤蒸餾水中質壁分離復原質壁分離復原 b b材料浸潤材料浸潤60%60%蔗糖溶液中蔗糖溶液中迅速發生質壁分離迅速發生質壁分離然后將材料浸潤蒸餾水中然后將材料浸潤蒸餾水中質壁分離不能復原質壁分離不能復原 c c材料浸潤在材料浸潤在knokno3 3溶液中溶液中開始發生質壁分離，開始發生質壁分離，然后漸漸自動復原然后漸漸自動復原 d d材料放入材料放入100100熱水中熱水中3 3分鐘取出

20、，重復分鐘取出，重復a a組實驗組實驗未發生質壁分離未發生質壁分離(4) c(4) c組實驗結果說明什么組實驗結果說明什么? ? k k+ +、nono3 3- -通過主動運輸進入細胞液。通過主動運輸進入細胞液。bd下列化合物中含礦質元素的是下列化合物中含礦質元素的是（ ）a.葡萄糖葡萄糖 b.脂肪脂肪 c.纖維素纖維素 d.淀粉酶淀粉酶 e.抗體抗體 f.葉綠素葉綠素def礦質元素的概念：礦質元素的概念：礦質元素是指除了礦質元素是指除了c、h、o以外，主要由根系以外，主要由根系從土壤中吸收的元素。從土壤中吸收的元素。礦質元素也稱為灰分元素，把植物體烘干充分燃燒，植礦質元素也稱為灰分元素，把植

21、物體烘干充分燃燒，植物體中的碳、氫、氧、氮等元素以物體中的碳、氫、氧、氮等元素以co2、h2o、分子態、分子態氮和氮的氧化物等形式跑掉了，剩下的就是礦質元素。氮和氮的氧化物等形式跑掉了，剩下的就是礦質元素。礦質元素以氧化物形式存于灰分中，礦質元素以氧化物形式存于灰分中，氮元素也是植物從土壤中以無機鹽形式吸收來的氮元素也是植物從土壤中以無機鹽形式吸收來的（1）判斷某一礦質元素是否是植物生長所必需的，）判斷某一礦質元素是否是植物生長所必需的， 可以通過溶液培養法進行驗證。可以通過溶液培養法進行驗證。（2）種類（）種類（14種）：種）： 大量元素：大量元素：n、p、s、k、ca、mg 微量元素：微量

22、元素：fe、mn、cu、zn、b、mo、cl、ni礦質元素礦質元素 必需的礦質元素必需的礦質元素必需的礦質元素必需的礦質元素:1.某元素完全缺乏時，植物不能進行正常的生活某元素完全缺乏時，植物不能進行正常的生活2.植物對該元素的需要是專一的，不能被其他元素植物對該元素的需要是專一的，不能被其他元素所替代，缺乏時，表現出專一癥狀，而這種癥狀是所替代，缺乏時，表現出專一癥狀，而這種癥狀是可以利用該種元素進行預防和恢復的。可以利用該種元素進行預防和恢復的。溶液培養法（水培法）溶液培養法（水培法）礦質元素的功能及缺素癥礦質元素的功能及缺素癥植物吸收礦質元素的器官：植物吸收礦質元素的器官：植物吸收礦質元

23、素的主要部位：植物吸收礦質元素的主要部位：礦質元素的吸收形式：礦質元素的吸收形式：礦質元素的吸收方式：礦質元素的吸收方式：礦質元素的吸收條件：礦質元素的吸收條件：礦質元素的吸收動力：礦質元素的吸收動力：礦質元素的吸收特點：礦質元素的吸收特點：礦質元素的運輸途徑：礦質元素的運輸途徑：礦質元素的運輸動力：礦質元素的運輸動力：主要是根主要是根根尖成熟區的表皮細胞根尖成熟區的表皮細胞離子離子主動運輸主動運輸1.載體載體 2.能量能量呼吸作用呼吸作用具有選擇性具有選擇性導管導管蒸騰作用蒸騰作用吸收量吸收量 水分水分 礦質元素礦質元素水分水分 礦質元素礦質元素白天白天晚上晚上某植物一晝夜吸收水分和礦質元素

24、比較某植物一晝夜吸收水分和礦質元素比較npkmgcasi水稻水稻番茄番茄實驗結束后，水稻和番茄對不同礦質元素吸收量實驗結束后，水稻和番茄對不同礦質元素吸收量占開始時的濃度的百分比占開始時的濃度的百分比100通過實驗可以證明植物對水分的吸收和對礦質元通過實驗可以證明植物對水分的吸收和對礦質元素的吸收是兩個相對獨立的過程素的吸收是兩個相對獨立的過程1.植物的吸水量于例子的吸收量并不呈同步正比關系植物的吸水量于例子的吸收量并不呈同步正比關系2.植物對離子的吸收有選擇性植物對離子的吸收有選擇性3.植物對離子的吸收速率遠比吸收水分慢植物對離子的吸收速率遠比吸收水分慢4.呼吸抑制劑可以抑制離子的吸收，卻不

25、抑制水的吸收呼吸抑制劑可以抑制離子的吸收，卻不抑制水的吸收5.離子的吸收會出現載體的飽和效應離子的吸收會出現載體的飽和效應氧分壓與根吸收礦質元素的關系氧分壓與根吸收礦質元素的關系 ab段表示在一定范圍內，根吸收礦質元素離段表示在一定范圍內，根吸收礦質元素離子的速率隨氧分壓的升高而加快。子的速率隨氧分壓的升高而加快。 bc段表示當氧分壓增大到一定值時，根吸收段表示當氧分壓增大到一定值時，根吸收離子的速率不再隨氧分壓升高而加快。離子的速率不再隨氧分壓升高而加快。 這是由于根吸收離子不僅與細胞呼吸有關，這是由于根吸收離子不僅與細胞呼吸有關， 還與根細胞膜上載體的數量有關。還與根細胞膜上載體的數量有關。根吸收礦質元素離子與溶液中離子濃度的關系根吸收礦質元素離子與溶液中離子濃度的關系 曲線曲線abab段表示在一定離子濃度范圍內，段表示在一定離子濃度范圍內，根吸收離子的速率隨離子濃度的增大而加快。根吸收離子的速率隨離子濃度的增大而加快。 曲線曲線bcbc段表示當離子濃度增大到一定數值時，段表示當離子濃度增大到一定數值時，根的吸收速率不再增加，這是由根細胞膜上載體的數量決定的。根的吸收速率不再增加，這是由根細胞膜上載體的數量決定的。 曲線曲線cdcd段表示當離子濃度過高時，將會使根細胞失水，段表示當離子濃度過高時，將會使根細胞失水，從而影響根細胞正常的代謝活動，使離子吸