2011高中生物 3—4 植物的礦質(zhì)代謝總復(fù)知識(shí)搜索與探究歸納

1、4植物的礦質(zhì)代謝自助式復(fù)習(xí)板塊知識(shí)搜索植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)是指植物對(duì)礦質(zhì)元素的_、_和_。答案：吸收運(yùn)輸利用一、植物必需的礦質(zhì)元素1.礦質(zhì)元素是指除_以外，主要由_從土壤中吸收的元素。答案：C、H、O根2.溶液培養(yǎng)法是指用含有全部或部分_的營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)植物的方法。答案：礦質(zhì)元素3.目前，科學(xué)家確定植物必需的礦質(zhì)元素有_種，其中，_屬于大量元素、_屬于微量元素。答案：14N、P、K、S、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Mo、Cl、Ni二、根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收1.礦質(zhì)元素一般存在于土壤中的_里，其只有溶解在水中形成_，才能被植物的根尖吸收。答案：無(wú)機(jī)鹽離子2.土壤溶液中的礦質(zhì)元素透過_細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)

2、部的過程，不僅需要細(xì)胞膜上_的協(xié)助，而且需要消耗細(xì)胞_釋放的能量，因此是一個(gè)_的過程。答案：根尖成熟區(qū)表皮載體蛋白呼吸作用主動(dòng)運(yùn)輸3.成熟區(qū)表皮細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素和滲透吸水是_的過程。答案：兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立三、礦質(zhì)元素的運(yùn)輸和利用1.礦質(zhì)元素進(jìn)入根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞后，隨著_最終進(jìn)入根尖內(nèi)的_，并且進(jìn)一步運(yùn)輸?shù)街参矬w的各個(gè)_中。答案：水分導(dǎo)管器官2.進(jìn)入植物體內(nèi)的礦質(zhì)元素有三種狀態(tài)存在：一是進(jìn)入植物體后，仍然呈離子狀態(tài)，如_，很容易轉(zhuǎn)移，能夠被植物體再度利用；二是進(jìn)入植物體后，形成不夠穩(wěn)定的化合物，如_，這些化合物分解以后，釋放出來的礦質(zhì)元素可以轉(zhuǎn)移到其他部位，被植物體再度利用；三是進(jìn)入植物體內(nèi)形成難

3、溶解的穩(wěn)定的化合物，如_，不能被再度利用。答案：KN、P、MgCa、Fe四、合理施肥不同植物對(duì)各種必需的礦質(zhì)元素的需要量_，同一種植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，對(duì)各種必需的礦質(zhì)元素的需要量_。合理施肥就是指根據(jù)植物的_，_、_地施肥，以便使植物體茁壯成長(zhǎng)，并且獲得_的效果。答案：不同不同需肥規(guī)律適時(shí)地適量地少肥高效探究歸納要點(diǎn)1礦質(zhì)元素【例1】 2005江蘇無(wú)錫模擬 土壤中缺硼時(shí)，植物體會(huì)出現(xiàn)一定病癥，在該病癥的植物葉面上噴施一定濃度的含硼溶液后，該病癥消失。這說明硼是植物體的()A.大量元素、必需元素B.礦質(zhì)元素、必需元素C.必需元素、微量元素D.礦質(zhì)元素、微量元素解析：從題意中分析，植物體出現(xiàn)

4、缺硼病癥，補(bǔ)充后病癥消失，這點(diǎn)可以說明硼是必需元素；而液面吸收量是比較少的，卻能緩解病癥，說明硼是微量元素。答案：C歸納與遷移礦質(zhì)元素（1）礦質(zhì)元素屬于必需元素礦質(zhì)元素是指除C、H、O之外，主要由植物的根系從土壤溶液中吸收的元素。這些元素在植物燃燒后有的以灰分的形式存在，如各種金屬元素，故稱之為灰分元素。（2）一種元素是必需礦質(zhì)元素的確定溶液培養(yǎng)法溶液培養(yǎng)法是指用全部或部分礦質(zhì)元素的營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)植物的方法。具體操作：在人工配制的營(yíng)養(yǎng)液中，除去某一種礦質(zhì)元素去培養(yǎng)植物。如果植物生長(zhǎng)發(fā)育正常，則該元素不是植物的必需礦質(zhì)元素。如果植物生長(zhǎng)發(fā)育不正常，則補(bǔ)充該種元素繼續(xù)培養(yǎng)，如果該植物的生長(zhǎng)發(fā)育又恢復(fù)正

5、常，就說明這種礦質(zhì)元素是該植物的必需礦質(zhì)元素；如果該植物還是不能恢復(fù)正常，說明該植物生長(zhǎng)不良不是由該元素缺乏引起的，該元素不是植物的必需礦質(zhì)元素。要點(diǎn)2 植物吸收水分和礦質(zhì)元素的關(guān)系相對(duì)獨(dú)立的過程【例2】 （經(jīng)典回放）用含有各種必需元素的溶液培養(yǎng)大麥。試驗(yàn)分兩組，一組在光下，一組在黑暗中，48小時(shí)后測(cè)定其中的離子濃度。表中各離子的數(shù)據(jù)為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，溶液中離子的濃度占試驗(yàn)開始時(shí)濃度的百分比?；卮鹣铝袉栴}：實(shí)驗(yàn)條件水分消耗（mL）Ca2+（%）K+（%）Mg2+（%）光下109013527179暗中43510535113（1）從吸收離子和吸收水分的比例看，大麥在光下吸收哪種離子比吸收水分快？_。（

6、2）從上述實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)，可以得出哪些結(jié)論？_。解析：從表中看，在光下和黑暗中，當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，溶液中Ca2+、Mg2+濃度占試驗(yàn)開始時(shí)濃度的百分比均大于1,自由K+小于1,說明大麥吸收Ca2+、Mg2+的速度較水分慢，才使?jié)舛仍龃?；吸收K+比吸收水快，才使K+濃度降低。光下水分消耗多，說明光下蒸騰作用比黑暗中強(qiáng)。光下K+的濃度大，說明吸收礦質(zhì)元素受光照的影響。答案：（1）K（2）光下蒸騰作用比黑暗中強(qiáng)，消耗水分多；吸收礦質(zhì)元素受光照影響；吸收水分和吸收礦質(zhì)元素是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程；植物對(duì)礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性。歸納與遷移植物吸收水分和礦質(zhì)元素的關(guān)系相對(duì)獨(dú)立的過程根對(duì)水分的吸收和對(duì)礦質(zhì)元素離

7、子的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程，這兩個(gè)過程既有區(qū)別又有聯(lián)系。(1) 兩者的區(qū)別 比較項(xiàng)目水分的吸收礦質(zhì)元素的吸收吸收狀態(tài)分子態(tài)離子態(tài)吸收動(dòng)力蒸騰拉力和根細(xì)胞與環(huán)境之間的溶液濃度差構(gòu)成的滲透壓根細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的ATP、載體，消耗能量做功條件必須具有滲透系統(tǒng)以蒸騰作用為動(dòng)力根細(xì)胞的呼吸作用與細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量多少有關(guān)方向水分從溶液濃度低的一側(cè)向高的一側(cè)滲透礦質(zhì)離子從土壤中吸收進(jìn)入植物體內(nèi)與之相關(guān)的生理作用蒸騰作用呼吸作用吸收原理滲透作用主動(dòng)運(yùn)輸影響因素細(xì)胞液與外界溶液的濃度差蒸騰作用強(qiáng)度土壤含氧量土壤溫度植物自身的遺傳特性（2）兩者的聯(lián)系礦質(zhì)元素必須溶解在水中呈離子狀態(tài)，才能被細(xì)胞吸收。吸收

8、礦質(zhì)元素離子的多少可以調(diào)節(jié)細(xì)胞液的濃度，影響根對(duì)水分的吸收。兩個(gè)過程吸收器官是相同的，即吸收的主要器官是根，最活躍的部位是根尖成熟區(qū)的細(xì)胞。礦質(zhì)元素離子吸收后隨水分在導(dǎo)管中運(yùn)輸，蒸騰作用在促進(jìn)水分運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)也促進(jìn)礦質(zhì)離子的運(yùn)輸，故它們的運(yùn)輸途徑相同，都是從根毛導(dǎo)管胞間連絲各細(xì)胞。要點(diǎn)3影響礦質(zhì)元素吸收的因素【例3】 2005廣東高考 溫度下降會(huì)引起植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收減緩，其原因是()A.降低了呼吸強(qiáng)度B.降低了部分蛋白質(zhì)活性C.降低了蒸騰作用強(qiáng)度D.改變了植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收方式解析：礦質(zhì)元素的吸收的主要方式是主動(dòng)運(yùn)輸，降低溫度通過影響酶的活性使代謝活動(dòng)減弱，影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程。答案：AB歸

9、納與遷移影響礦質(zhì)元素吸收的因素（1）遺傳因素不同生物DNA不同載體不同（種類的差異和數(shù)目的飽和性）選擇性吸收。（2）其他生態(tài)因素載體影響：植物對(duì)離子吸收的種類和數(shù)量，主要取決于該植物根細(xì)胞膜上運(yùn)載離子的載體的種類和數(shù)量，它們是成正比的關(guān)系。溫度影響：在一定范圍內(nèi)，根部吸收礦質(zhì)元素隨土壤溫度的增高而加快。這是由于溫度影響了根部的呼吸速率，從而影響主動(dòng)運(yùn)輸。但溫度過高，作物吸收礦質(zhì)元素的速度反而下降，原因是高溫使酶的活性受影響，從而影響呼吸作用。溫度過低時(shí)，吸收減少，因?yàn)榈蜏貢r(shí)，代謝弱，主動(dòng)運(yùn)輸吸收慢。土壤的通氣狀態(tài)：土壤通氣狀況能直接影響根吸收礦質(zhì)元素。在一定范圍內(nèi)，氧氣供應(yīng)越好，呼吸作用越強(qiáng)，

10、根吸收礦質(zhì)元素就越多。當(dāng)吸收量達(dá)到最高值時(shí)，再增加氧氣濃度，根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收保持最大值而不再增加，原因是載體有限。pH的影響：一方面pH能影響根細(xì)胞中酶的活性，影響根的吸收作用，從而對(duì)礦質(zhì)元素的吸收有影響；另一方面，土壤溶液pH的改變，可以引起溶液中養(yǎng)分的溶解或沉淀，影響礦質(zhì)元素在土壤中的存在狀況，從而影響對(duì)其吸收。例如在堿性加強(qiáng)時(shí)，鐵、磷酸根、鈣、鎂、銅、鋅等離子逐漸成為不溶解狀態(tài)，能被植物吸收的量便減少。土壤中溶液濃度的影響：在外界溶液濃度較低的情況下，隨著溶液濃度的增高，根吸收離子的數(shù)量也增多，兩者成正比。當(dāng)外界溶液濃度較低時(shí)，離子載體與離子結(jié)合還未達(dá)到飽和，所以吸收離子的速率隨外界溶

11、液濃度的增加而加快。當(dāng)離子載體達(dá)到飽和后，繼續(xù)提高溶液濃度，離子吸收量不會(huì)隨之增加。（3）有關(guān)礦質(zhì)元素離子吸收的坐標(biāo)曲線根吸收礦質(zhì)元素離子與氧分壓的關(guān)系：圖3-4-1AB段表示在一定的范圍內(nèi)，根吸收礦質(zhì)元素離子的速率隨氧分壓的升高而加快。BC段表示當(dāng)氧分壓增大到一定值時(shí)，根吸收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(xì)胞呼吸有關(guān)，還與根細(xì)胞膜上載體的數(shù)量有關(guān)。根吸收礦質(zhì)元素離子與溶液中離子濃度的關(guān)系：圖3-4-2曲線AB段表示在一定離子濃度范圍內(nèi)，根吸收離子的速率隨離子濃度的增大而加快。曲線BC段表示當(dāng)離子濃度增大到一定數(shù)值時(shí)，根的吸收速率不再增加，這是由根細(xì)胞膜上載體的數(shù)量

12、決定的。曲線CD段表示當(dāng)離子濃度過高時(shí)，將會(huì)使根細(xì)胞失水，從而影響根細(xì)胞正常的代謝活動(dòng)，使離子吸收速率下降。要點(diǎn)4礦質(zhì)元素的運(yùn)輸和利用【例4】 2005江蘇模擬 白菜缺鈣時(shí)則得枯心病，即內(nèi)部葉子呈黃褐色，外部葉片正常，原因是()A.幼葉生長(zhǎng)旺盛含鈣量高B.鈣易由幼葉移到老葉中去C.鈣形成穩(wěn)定的化合物，不能移動(dòng)D.幼葉生長(zhǎng)時(shí)，吸收的鈣都被老葉利用了 解析：鈣元素進(jìn)入植物體后，形成穩(wěn)定的化合物，不能再度利用，所以白菜缺鈣時(shí)，老葉中的鈣不能轉(zhuǎn)移到新葉中去，新葉生長(zhǎng)嚴(yán)重受影響，造成枯心病。答案：C歸納與遷移礦質(zhì)元素的運(yùn)輸及利用(1)圖3-4-3(2)存在形式離子不穩(wěn)定的化合物穩(wěn)定的化合物移動(dòng)情況容易移

13、動(dòng)可以轉(zhuǎn)移不能轉(zhuǎn)移利用情況反復(fù)多次一次缺乏時(shí)首先表現(xiàn)病癥的部位老的部位老的部位幼嫩的部位舉例KN、P、MgCa、Fe要點(diǎn)5 幾種礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的作用和缺乏時(shí)出現(xiàn)的癥狀【例5】 （經(jīng)典回放）適時(shí)補(bǔ)充鎂元素可使綠色觀葉植物正常生長(zhǎng)，因?yàn)?)A.鎂是組成葉綠素的重要元素B.鎂是合成蛋白質(zhì)的原料C.鎂能促進(jìn)植物吸水D.鎂是合成核酸的原料解析：鎂是葉綠素合成的重要原料。答案：A歸納與遷移幾種礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的作用和缺乏時(shí)出現(xiàn)的癥狀（1）N：主要來源于無(wú)機(jī)氮，即銨態(tài)氮、硝態(tài)氮，也可來自有機(jī)態(tài)氮，如尿素等。在植物體內(nèi)主要參與蛋白質(zhì)、核酸的構(gòu)成。缺乏時(shí)，表現(xiàn)為植株矮小、葉小、分枝少、花小、籽粒不飽滿、產(chǎn)

14、量低。（2）P：在植物體內(nèi)參與構(gòu)成糖磷脂、核苷酸、ATP等。缺乏時(shí)植物生長(zhǎng)緩慢、葉小、分枝或分葉少、植株特別矮小、葉暗綠。（3）K：對(duì)參與生物體內(nèi)各種重要反應(yīng)的酶起活化劑作用。K不足時(shí)，植株莖稈柔弱易倒伏，抗旱、抗害性能均差，葉色變黃，逐漸壞死，也有的葉緣枯焦，生長(zhǎng)慢，整片葉形環(huán)狀彎卷或皺縮起來。（4）Mg：在植物體內(nèi)主要參與葉綠素的構(gòu)成。缺乏時(shí)，葉綠素不能合成，葉脈仍綠而葉脈間發(fā)黃，有時(shí)呈紅紫色。（5）B：缺B時(shí)，花藥和花絲萎縮，引起作物“花而不實(shí)”。汗老師講方法無(wú)土栽培無(wú)土栽培是指不用土壤而用營(yíng)養(yǎng)液和其他設(shè)備栽培植物的方法。溶液培養(yǎng)(簡(jiǎn)稱水培)，是最早得到應(yīng)用的一種無(wú)土栽培。無(wú)土栽培的優(yōu)點(diǎn)

15、主要是：縮短植物的生長(zhǎng)發(fā)育周期，克服土地上連續(xù)栽種對(duì)植物造成的不利影響，充分利用水分和養(yǎng)分，產(chǎn)品產(chǎn)量高、品質(zhì)好、污染少等，所以，無(wú)土栽培在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有廣闊的發(fā)展前景。（1）營(yíng)養(yǎng)液配制必須包含至少14種礦質(zhì)元素：6種大量礦質(zhì)元素，8種微量元素。（2）pH的控制營(yíng)養(yǎng)液的pH與植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收以及生長(zhǎng)發(fā)育都有密切關(guān)系。根吸收陰離子以后往往引起營(yíng)養(yǎng)液的pH升高，根吸收陽(yáng)離子以后往往引起營(yíng)養(yǎng)液的pH降低。多數(shù)植物在pH偏低時(shí)有利于對(duì)陰離子的吸收，在pH偏高時(shí)有利于對(duì)陽(yáng)離子的吸收。對(duì)于多數(shù)植物來說，pH為57時(shí)是適宜的。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液的pH超出適宜的范圍時(shí)，需要用堿液或酸液重新調(diào)整營(yíng)養(yǎng)液的pH，或者更換營(yíng)養(yǎng)液