植物對水分的吸收利用及植物礦質營養(yǎng)[]3月31日1512

1、高二生物同步輔導教材（第 9 9 講）【教學內(nèi)容與目的要求】、教學內(nèi)容：高級中學課本生物（必修）第三章第四節(jié)植物對水分的吸收和利用第五節(jié)植物的礦質營養(yǎng)二目的要求第四節(jié)植物對水分的吸收和利用1.了解細胞吸水的兩種方式，了解吸脹吸水的原理和方式2掌握滲透吸水原理和滲透作用概念J 3通過細胞吸水原理的探索，質壁分離和質壁分離復原的實驗，培養(yǎng)學生科學的思維 方法和研究問題的能力4了解水分在植物體內(nèi)的運輸、利用和散失、合理灌溉的原理第五節(jié)植物的礦質營養(yǎng)r1. 了解植物需要的大量元素和微量元素，了解礦質原素存在形式.2掌握根吸收礦質元素的過程，礦質原素的利用. 3理解植物對離子的選擇吸收，及與水分代謝、礦

2、質代謝的關系。4聯(lián)系無土栽培、合理施肥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實踐能力?！局R重點與學習難點】1、知識重點：（水分的吸收、運輸、利用和散失礦質元素的吸收、運輸和利用水分代謝與礦質代謝的關系”礦質代謝與呼吸作用的關系2、學習難點：半透膜與選擇性透過膜；吸脹吸水與滲透吸水彳水分代謝與礦質代謝的關系礦質代謝與呼吸作用的關系【方法指導與教材延伸】本節(jié)引言部分.：綠色植物的”水分代謝：水分的吸收、運輸、利用和散失 新陳代謝礦質代謝：礦質元素的吸收、運輸和利用有機物和能量的代謝：f光合作用：合成有機物、儲存能量1呼吸作用：分解有機物，釋放能量上述功能的結構基礎是：植物根、莖、葉。第四節(jié)植物對水分的吸收

3、和利用根系是陸生植物吸水的主要器官，它從土壤中吸收大量水分，滿足植物體的需要。根系雖然是吸水 器官，但并不是根的各部分都能吸水，根的吸水主要在根尖。1.吸水的方式：吸脹吸水：細胞結構特點：細胞質內(nèi)沒有形成大的液泡原理：是指細胞在形成液泡之前的主要吸水方式，植物的細胞壁和細胞質中有大量的J親水性物質一一纖維素、淀粉、蛋白質等，這些物質能夠從外界大量地吸收水分。舉例：根尖生長點細胞、干種子細胞。滲透吸水:：細胞結構特點：細胞質內(nèi)有一個大液泡J細胞壁：全透性j原生質層：選擇透過性11 / 7成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)2 / 7細胞液具有一定的濃度 細胞液濃度外界溶液濃度 細胞液濃度V外界溶液濃度

4、質壁分離及質壁分離復原吸脹吸水和滲透吸水吸脹吸水是未形成液泡的細胞吸水的一種方式。點、頂芽生長點、形成層）和植物的干種子。吸脹作用的主要原理是植物的細胞壁和細胞質中有大量的 親水性物質一一纖維素、淀粉、蛋白質等，這些物質能夠從外界大量地吸收水分。半透膜與選擇透過性膜半透膜是指某些物質可以透過，而另一些物質不能透過的多孔性薄膜（如動物的膀胱膜、腸衣等） 而選擇透過性膜是由于膜上具有一些運載物質的載體，因不同細胞膜上含有的載體的種類和數(shù)量不同， 即使同一細胞膜上含有的運載不同物質在逃的數(shù)量也不同，因而表現(xiàn)出細胞膜對物質透過的高度選擇 性。當細胞死亡，膜便失去選擇透過性成為全透性。因此，半透膜與選擇

5、透過性膜是兩個明顯不同的概 念。2水分的運輸、禾U用和散失 運輸利用：保留在植物體內(nèi)參與光合作用和其他代謝過程（根吸收水分的散失：方式：蒸騰作用（根吸收水分的99%）原理吸水丿失水 驗證未形成液泡的細胞包括植物的分生組織（根尖生長土壤溶液中的水分分生區(qū) 細胞根毛區(qū) 細胞根內(nèi)層細胞根、莖、葉的導管水分的利用1%左右）。囲13牛成卷的植地細齟弧刼ME玄s體威住氛權利氏舉例：成熟區(qū)的表皮細胞等意義是植物吸收水分和促使水分在體內(nèi)運輸?shù)闹饕獎恿Α? / 72促進溶于水的礦質養(yǎng)料在體內(nèi)的運輸。3降低植物體溫度、免受陽光傷害第五節(jié)植物的礦質營養(yǎng)1.植物必需的元素目前，經(jīng)過科學家的研究發(fā)現(xiàn)植物體中的元素有60

6、多種，其中必需的元素共16種，這16種元素可分為大量元素（9種）和微量元素（7種）兩類，這些元素一旦缺乏植物體就會表現(xiàn)出相應的缺乏癥。研究 礦質營養(yǎng)的一個方法是水培養(yǎng)，觀察各種種子在蒸餾水中和各種組合的無機鹽的萌發(fā)生長情況，可以了 解植物所必需的礦質營養(yǎng)。（1）必需元素：植物生活所必需的元素，任何一種對于植物的正常生長和發(fā)育均不可少，目前已知 的有16種必需元素（16種）大量元素（9種）_C、H、0、N、S、P、K、Ca、Mg微量元素（7種）人一Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl礦質元素（13種）（2）礦質元素概念：除C、H、O外，主要有根系從土壤中吸收的元素i功能J有些是組成植物體的成分

7、:有些調節(jié)植物體生命活動2根對礦質元素的吸收（1）吸收的狀態(tài)：離子狀態(tài)（2）特點J與呼吸作用有關：（提供了H+和HCO3-“I提供了主動運輸?shù)哪芰緼TP與載體的種類和數(shù)量有關（3） 根細胞吸收水分一一滲透作用兩個相對獨立的過程礦質元素一一主動運輸3為什么說根吸收水分和吸收礦質元素是兩個相對獨立的過程？根對礦質元素的吸收和對水分的吸收既有區(qū)別又有聯(lián)系：區(qū)別是：（1）礦質元素與水分進入根細胞的方式不同。水分是通過自由擴散進入細胞；礦質元素離子是通過主動運輸進入細胞。4 / 7（2）吸收的動力不同。吸收水分的動力是蒸騰拉力和根細胞與環(huán)境之間的濃度差；吸收礦質元素的動力是根細胞 產(chǎn)呼吸作用生的ATP,

8、由ATP推動載體做功。（3） 吸收數(shù)量與外界濃度的關系不同。根細胞吸收礦質元素離子需要水做溶劑，則兩者的吸收量應成比例，但礦質元素的吸收量與土壤溶液中的礦質離子的數(shù)量一般不成比例，即根對礦質元素的吸收具有選擇性。聯(lián)系是：（1）礦質元素的吸收需要溶于水，隨水進入細胞內(nèi)部，水參與生成交換吸附的離子（2）礦質元素在植物體內(nèi)的運輸是隨水分的運輸?shù)竭_植物體各部分。“（3）礦質元素被根細胞后，又會影響到細胞內(nèi)外溶液的濃度，從而影響根對水分的滲透吸收。4礦質元素的運輸和利用 運車輸：隨水分的運輸?shù)竭_植物體的各部分利用形式：礦質運輸?shù)睦?，取決于各種元素在植物體內(nèi)的存在形式。兀素舉例在植物體內(nèi)的存在形式能否轉

9、移利用情況K離子狀態(tài)很容易反復N、P、Mg不穩(wěn)定化合物能多次Ca、Fe穩(wěn)定化合物不能一次功能：組成植物體的成分調節(jié)植物體的生命活動5合理灌慨合理罐溉是指根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時地、適量地施肥，以便使植物體茁壯生長，并且獲得少肥高效的結果。每次收獲作物時都要從土壤中帶走大量的礦物元素，不同的作物對于礦質院素在種類和數(shù)量 上又有著不同的要求。植物對礦質元素的不均等吸收和積累使土壤中的某一類元素的含量變?yōu)樨毞?，?致影響作物的生產(chǎn)潛力的發(fā)揮，使產(chǎn)量逐漸下降。因此，通過施肥，有目的地補充土壤中所缺乏的某種 元素，是保證持續(xù)增產(chǎn)的重要手段?！纠}解析】1下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是A水分子通過細胞壁B氨基酸

10、分子通過細胞膜CK+通過原生質層D水分子通過原生質層解析：滲透作用是指水分子或其它溶劑分子通過半透膜的擴散，在供選答案中，水是溶劑分子，原生質可當作半透膜看待。K+和氨基酸通過膜為主動運輸，細胞壁是全透性，顯然也不是滲透作用。答案：D2在洋蔥根尖的結構中，只靠吸脹作用吸水的細胞部位是A.根冠B.分生區(qū)C.成熟區(qū)D.伸長區(qū)解析：根冠和成受區(qū)具有較大的液泡。因此，A、C均靠滲透作用吸水，伸長區(qū)的細胞逐漸伸長增大，其內(nèi)液泡從無到有，由小到大，存在吸脹和滲透兩種吸水方式。分生區(qū)細胞沒有形成液泡，只靠吸脹作 用吸水。答案：B3在“觀察植物學吧的質壁分離和質壁分離復原“的實驗中，之所以用成熟的洋蔥表皮細胞

11、做實驗材料 是因為這樣的細胞具有A.伸縮性很小的細胞壁B.功能完善的細胞膜C能夠流動的細胞質D大而醒目的液泡解析：植物質壁分離和復原的條件有：細胞必需是活細胞；細胞液濃度與外界溶液必須有濃度差；植物 學吧必須有大的液泡，最好細胞液中帶有色素， 這樣便于觀察，紫色的洋蔥表皮細胞就能很好地 滿足這一條件。答案：D4把體積相同的10%葡萄糖溶液a側與10%的蔗糖溶液b側用半透膜隔開，其結果是A.水從a側移向b側的與b側移向a側的相等B.水從a側移向b側的比b側移向a側的少C.水只能從a側移向b側D.水既不從a側移向b側也不從b側移向a側解析：表面上看兩側的溶液濃度是相同的，由于兩側溶液的溶質分子大小

12、不同。水的滲透取決于半透膜 兩側溶液的濃度，其本質是取決于兩側水分子的密度。由于蔗糖分子量幾乎是葡萄糖分子的兩 倍，因此，b側的溶質分子幾乎只有a側的一般，蔗糖溶液的水分子移向葡萄糖溶液的多。答案：B5 / 75與根細胞交換吸附礦質元素離子有密切關系的生理過程是：A.滲透作用B.蒸騰作用C.同化作用D.呼吸作用解析：根細胞吸收礦質兀素離子可以分為兩個過程：一是根細胞表面的陰、陽離子與土壤溶液中的離子進行交換吸附；二是離子被主動運輸進入根細胞內(nèi)部，根進行離子的交換需要的HCO-和H+是根細胞呼吸作用產(chǎn)生的CO2與水結合后理解成的，根細胞主動運輸吸收離子要消耗能量。答案：D6.離根細胞較遠的土壤溶

13、液中的陽離子和陰離子可以通過什么方式移動過來。A.擴散作用B.滲透作用C.主動運輸D.對流作用解析：物質總是從濃度高的一側向濃度低的一側運動，這就是擴散作用。對于土壤溶液中的礦質元素離子，由于根細胞的不斷吸收，使根細胞附近的含量減少，其它地方的礦質元素就通過擴散作用 到達根細胞附近。答案：A7.進入植物細胞的礦質元素能夠再度利用的一組是A.K、N、MgB.N、P、CaC.Mg、Fe、KD.Fe、Ca、P解析：考查礦質元素在植物體內(nèi)存在形式和利用特點。K進入植物體后，仍呈離子狀態(tài)，N、Mg進入植物體后形成不穩(wěn)定的化合物，故K與N、Mg都可轉移到植物體的其它部位，被再度利用。答案：A&徐老

14、師從化點買一盆米蘭回家，幾周后發(fā)現(xiàn)老葉依然油綠，新生的葉子有發(fā)黃的現(xiàn)象，你認為最可能 的原因是A.缺水B.缺陽光C.缺MgD.缺Fe解析：若缺水植物表現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象。若缺陽光會引起葉綠素分解而使葉片發(fā)黃。但老葉片也應發(fā)黃，以上 都不合題意。缺Mg葉綠素不能合成，但由于Mg可以在植物體內(nèi)移動， 表現(xiàn)出老葉先發(fā)黃。Fe在植物體內(nèi)不能轉移，不能被再利用，因此，缺Fe老葉可依然油綠，新葉發(fā)黃。答案：D9.下表是用于無土栽培的一種培養(yǎng)液配方，請回答下列問題：(8)Ca(NO3)2. 1.0克MgSO 4.”.“0.25克KH2PO4 - . 0.25克KCl .”0.12克FeCb . 0.005克H20

15、EEE- - - - - - i 100Q毫升(1)用此培養(yǎng)液培育某高等植物時,往往要給培養(yǎng)液中通入空氣,這一措施的目的是用以促進_，以利于對礦質元素的吸收要使該植物生長良好，根據(jù)光合作用的條件，除了適宜的溫度外，還需要_ 和_.(2)植物在吸收培養(yǎng)液中的礦質離子時主要是通過方式進行的經(jīng)過一段時間后，檢測到培養(yǎng)液中留存在的Ca2+較多，而NO3較少，這一現(xiàn)象與細胞膜的 _有關。(3)若除去培養(yǎng)液中的MgSO4，將直接影響植物體內(nèi)合成。(4)該配方中屬于植物所需的大量礦質元素是；微量元素是。解析：由于植物根吸收礦質元素的過程于根細胞的呼吸作用關系密切，所以在培養(yǎng)液通人空氣，能促進 根的有氧呼吸，

16、也有利于礦質元素的吸收。根吸收礦質元素是一個主動運輸?shù)倪^程，在這個過程 中需要載體。如果細胞膜上某種載體的數(shù)量少，細胞就通過細胞膜吸收這種載體所運的離子少， 這也說明了細胞膜的選擇透過性。什么?答案：（1）根的有氧呼吸光照CO2（2）主動運輸 選擇透過性（4）N、P、K、Ca、Mg、S【同步練習】一選擇題1.植物缺鐵時，幼嫩葉子呈淡黃色或檸檬綠色，老葉則仍是綠色。其原因是A.幼嫩部位生長旺盛，需鐵比老葉多B.幼葉淡黃是缺鐵的典型癥狀C鐵容易移動，由幼嫩部位移向老葉D鐵形成難溶化合物，在衰老組織含量多2自馬鈴薯中用打孔器打出兩圓柱體塊P和Q,P在蒸餾水中放lh,Q在與馬鈴薯等滲的鹽溶液中放測定處

17、理的圓柱體是否與原來的孔剛好合適A.P不合適，但Q剛好合適B.P不合適，Q也不合適C.P精確的合適，Q也精確的合適D.P精確的合適，但Q不合適3下列過程中需要細胞提供代謝能量的是：A滲透作用B.主動運輸C質壁分離D吸脹作用4除（）外，下列其余各項都可以通過質壁分離實驗，加以鑒定。A成熟植物細胞的死活B原生質層和細胞壁都有伸縮性C.成熟植物細胞能進行滲透吸水D.蛋白質、淀粉、纖維素的吸水性依次遞減5下列現(xiàn)象屬于滲透作用的是：A蔗糖在水中溶解使水變甜B(yǎng).一片新鮮的蘿卜放在清水中變硬C.干大豆種子泡在水中逐漸膨大D.暑天放在空氣中的NaCI潮解6.下列現(xiàn)象中,（）是由于吸脹作用的結果A.干種子的萌發(fā)

18、前吸水B.種子萌發(fā)后吸水C.萎蔫的青菜葉放在清水中，菜葉變硬挺D.一次施肥過濃植物會被燒死7.放在30%蔗糖溶液中，會發(fā)生質壁分離的細胞是A.人的口腔上皮B.洋蔥根尖生長點細胞C.洋蔥表皮細胞D.干種子細胞&被方果樹由根系吸收的水分主要用于A.光合作用B.蒸騰作用C.植物的生長二.簡答題9.下圖是番茄根細胞中鉀含量和氧分壓的關系圖解。據(jù)圖回答：（3）葉綠素Fe、ClIh,D果實的形成10.下圖是某學生的幾個植物細胞的示意圖，請回答:6 / 77 / 7(1)注明圖中各標號所指構造的名稱，1_;2_;3_。(2)表示質壁分裂的正確圖解是_。(3)發(fā)生質壁分裂的原因是。(4)發(fā)生質壁分裂的結構基礎 _。(5)將發(fā)生了質壁分離的細胞置于清水中，如果不能復原，則說明_。(6)_質壁分裂和復原的實驗說明_可以通過_(由_、_和_構成)與外界環(huán)境的溶液發(fā)生滲透作用。成熟的植物細胞可以_ 。11甘蔗白天吸收水比晚上大10倍，但吸收磷只比晚上稍微多一點。這種差異說明什么問題？為什么甘蔗白天吸水比晚上大10倍？12景天是一種常見的觀賞植物，耐旱力極強