植物對水分的吸收和利用

1、 植物對水分的吸收和利用基礎(chǔ)掃描一、水分代謝的概念：水分的 、 、 、 四個方面二、植物吸水的主要器官是 、吸水的最活躍部位是 三、植物吸水的方式：分為 吸水和 吸水兩種，以 吸水為主。比較：細(xì)胞特點 原理 舉例吸脹吸水無中央大液泡（未成熟細(xì)胞）吸脹作用：利用 性物質(zhì)吸水親水性：蛋白質(zhì)淀粉纖維素干種子、形成層、分生區(qū)（生長點）滲透吸水有中央大液泡（成熟細(xì)胞）滲透作用：水分子或其他溶劑分子通過 的擴散（二個條件：半透膜、濃度差）成熟區(qū)表皮細(xì)胞、葉肉細(xì)胞、洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞、蘿卜根細(xì)胞、馬鈴薯塊莖細(xì)胞四、水分的運輸、利用和散失水分的運輸途徑是 水分的利用：1%5%參與 作用和 作用等水分的散失：9

2、5%99% 吐水：經(jīng)水孔進(jìn)行，是水稻秧苗長出新根的標(biāo)志散失方式 促進(jìn)水分 的主要動力 蒸騰作用：經(jīng)氣孔進(jìn)行 促進(jìn)礦質(zhì)離子 的主要動力 （主要方式） 防止灼傷葉片五、合理灌溉1、植物的需水規(guī)律：不同植物的需水量不同，同一種植物在不同的生長時期，需水量也不同2、合理灌溉：根據(jù)植物的需水規(guī)律，適時地、適量地灌溉，以便使植物茁壯地生長，并且用最少的水獲得最大的效益 傳統(tǒng)：漫灌，特點是用水量 ，水的利用效率很 3、灌溉方式 現(xiàn)代：噴灌、滴灌，特點是用水量 ，水的利用效率很 難點突破一、滲透作用 蔗糖分子 細(xì)胞壁 細(xì)胞膜 細(xì)胞液濃度差 半透膜 原生質(zhì)層 細(xì)胞質(zhì) 濃度差 液泡膜 外界溶液 水分子 細(xì)胞核 人

3、工滲透裝置示意圖 成熟的植物細(xì)胞示意圖（質(zhì)壁分離狀態(tài)）討論：（1）外界溶液細(xì)胞液時，細(xì)胞 水，可用 實驗驗證（2）外界溶液細(xì)胞液時，細(xì)胞 水，可用 實驗驗證（3）外界溶液細(xì)胞液時，內(nèi)外達(dá)到平衡（4）通常情況下，土壤溶液細(xì)胞液，細(xì)胞 水即： 表皮細(xì)胞 表皮內(nèi)層層細(xì)胞 導(dǎo)管土壤溶液中的水 （細(xì)胞液濃度依次升高） 細(xì)胞壁 細(xì)胞間隙 導(dǎo)管特殊情況下（施肥過多或鹽堿地），土壤溶液細(xì)胞液，細(xì)胞 水或吸水困難，植物難以生存 內(nèi)因：具大液泡而能形成原生質(zhì)層；原生質(zhì)層的伸縮性大，細(xì)胞壁的伸縮性?。?）質(zhì)壁分離 的原因 外因：外界溶液細(xì)胞液（6）質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離的復(fù)原實驗可驗證：證明細(xì)胞的死活（此實驗中，細(xì)胞始

4、終是活的，死細(xì)胞是不能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的）測定細(xì)胞液的濃度：梯度濃度法（撕取數(shù)片紫色洋蔥磷片葉表皮，分別放入不同濃度的蔗糖溶液中，則細(xì)胞液濃度介于細(xì)胞尚未發(fā)生質(zhì)壁分離和最初發(fā)生質(zhì)壁分離的兩種相鄰的溶液之間）驗證：原生質(zhì)層是一層選擇透過性膜 協(xié)助觀察細(xì)胞膜 二、概念區(qū)分1、擴散：溶質(zhì)或溶劑，通過或不通過半透膜 滲透：溶劑，通過半透膜（滲透是擴散的特殊形式）2、全透膜=透性膜，如細(xì)胞壁、死亡細(xì)胞的細(xì)胞膜 選透膜=選擇透過性膜，如活細(xì)胞中所有生物膜（包括核膜），是生物活性材料，上有載體蛋白， 不易于人工操作 半透膜：一些物質(zhì)可以通過，另一些物質(zhì)不可以通過的多孔性薄膜，物質(zhì)能否通過，完全取決于分子的

5、大小，如玻璃紙、腸衣、魚鰾等，不一定是生物活性材料，可指人工材料，上無載體蛋白，易于人工操作 原生質(zhì)層：相當(dāng)于一層半透膜 選透和半透的相同點：都是有的物質(zhì)能過，有的物質(zhì)不能過3、滲透作用是雙向的；水分的凈移動方向：水往低處流 人工滲透裝置：單位體積內(nèi)水分子多的一側(cè) 單位體積內(nèi)水分子少的一側(cè) 成熟的植物細(xì)胞：低濃度一側(cè) 高濃度一側(cè)（指溶質(zhì)的濃度） 細(xì)胞膜的物質(zhì)交換：高濃度一側(cè) 低濃度一側(cè)（指水本身的濃度） 滲透壓（與溶質(zhì)濃度成反比）：低滲溶液一側(cè) 高滲溶液一側(cè) 水勢：高水勢一側(cè) 低水勢一側(cè)4、滲透和吸脹吸水，一般同時存在，只是以誰為主三、影響根吸收水分的因素1、蒸騰作用：這是根吸水的動力2、土壤

6、溶液的濃度3、溫度四、實驗九觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗原理細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都能發(fā)生一定程度的收縮；但原生質(zhì)層的收縮性比細(xì)胞壁大當(dāng)細(xì)胞液外界溶液時，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離當(dāng)細(xì)胞液外界溶液時，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原方法步驟1、制作紫色洋蔥鱗片葉表皮的臨時裝片2、高倍鏡觀察：能看到紫色的中央液泡、原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁3、滴入蔗糖溶液4、高倍鏡觀察：能看到紫色的中央液泡逐漸變小、顏色逐漸加深、原生質(zhì)層逐漸與細(xì)胞壁分離開來（最初從四角分離）5、滴入清水6、高倍鏡觀察：能看到紫色的中央液泡逐漸脹大、顏色逐漸變淺、原生質(zhì)層又逐漸貼向細(xì)胞壁設(shè)計方法自身對照：正常表皮細(xì)胞 質(zhì)壁分離表皮細(xì)胞 質(zhì)壁分離復(fù)

7、原表皮細(xì)胞注意事項1、實驗材料的選擇：常用紫色洋蔥，因其細(xì)胞液中有紫色花青素，便于觀察。如無紫色洋蔥，可用蘚類葉片，其葉綠體可隨原生質(zhì)層的收縮而聚攏，觀察也很方便2、試劑種類的選擇：不傷害細(xì)胞即可。如食鹽、蔗糖、甘油、硝酸鉀（后二種能發(fā)生自動復(fù)原）3、試劑濃度的選擇：蔗糖溶液濃度從5%到30%遞增，質(zhì)壁分離時間逐漸縮短，但濃度超過60%后，一般不能發(fā)生復(fù)原。問題討論當(dāng)紅細(xì)胞細(xì)胞膜兩側(cè)的溶液具有濃度差時，紅細(xì)胞會不會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象？ ，為什么？因為紅細(xì)胞沒有 例題：1、在根吸收無機鹽離子的過程中，一般情況下，下列因素中最重要的是 A蒸騰速率 B根尖表皮細(xì)胞內(nèi)外無機鹽離子的濃度差 C離子進(jìn)入根尖

8、表皮細(xì)胞的擴散速率 D根可利用的氧2、從整個細(xì)胞來看，具有生命活力的原生質(zhì)層指的是細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜液泡ABCD3、與根尖生長點細(xì)胞吸水無關(guān)的物質(zhì)是A纖維素B淀粉C脂肪D蛋白質(zhì)4、人和哺乳動物的紅細(xì)胞在0.9的生理鹽水中，能基本保持常態(tài)的原因是A水分不進(jìn)不出B膜具有全透性C水分進(jìn)出平衡D膜具有流動性5、放在30蔗糖溶液中會發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是A人的口腔上皮細(xì)胞B洋蔥根尖生長點細(xì)胞C洋蔥表皮細(xì)胞D干種子細(xì)胞6、觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗回答下列問題：（1）當(dāng)把成熟細(xì)胞放入30蔗糖液時， 的體積會縮小，的伸縮性小，而的伸縮性大，所以發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。（2）質(zhì)壁分離是指植物細(xì)胞的與分離。

9、（3）將洋蔥表皮細(xì)胞分別放入5、30、50的蔗糖溶液中，在5的蔗糖溶液中不發(fā)生質(zhì)壁分離，原因是；放入50蔗糖溶液的洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，而且不能復(fù)原，原因是。第五節(jié) 植物的礦質(zhì)營養(yǎng)基礎(chǔ)掃描一、植物的礦質(zhì)營養(yǎng)：植物對礦質(zhì)元素的 、 和 。 思考：植物吸收的礦質(zhì)元素，是通過 作用或 回到無機環(huán)境中的。二、植物必需的礦質(zhì)元素1、礦質(zhì)元素：除 以外，主要由植物的根系從土壤中吸收的元素。 判斷：礦質(zhì)元素都是由根系從土壤中吸收的（ ） 根系從土壤中吸收的元素都是礦質(zhì)元素（ ）2、植物必需的礦質(zhì) 大量元素（共6種）： 元素：共14種 微量元素（共8種）： Ni（鎳）3、溶液培養(yǎng)法：用含有全部或部分礦質(zhì)元

10、素的營養(yǎng)液培養(yǎng)植物的方法。可驗證某一礦質(zhì)元素是否為植物生活所必需的礦質(zhì)元素。方法如下： 植物生長發(fā)育正常：所缺元素不是植物必需的礦質(zhì)元素 缺素培養(yǎng) 植物生長發(fā)育不正常 補充所缺元素后，植物生長發(fā)育又恢復(fù)正常：所補元素是植物必需的礦質(zhì)元素實驗方案： 思考：溶液培養(yǎng)法所用的培養(yǎng)液，是天然培養(yǎng)基還是合成培養(yǎng)基？ 培養(yǎng)基溶液培養(yǎng)法為什么不用基質(zhì)？ 溶液培養(yǎng)法能同時缺乏兩種元素嗎？ ，每次培養(yǎng)只缺乏一種元素，這是按照實驗設(shè)計的 原則來設(shè)計的。三、根對礦質(zhì)元素的吸收1、吸收形式： ；吸收器官：主要是 ，次要是 主要部位： 2、吸收部位 次要部位： （根外施肥。優(yōu)點是： ）和根尖伸長區(qū)的表皮細(xì)胞3、吸收過程

11、：主動運輸（如何用實驗證實其吸收方式為主動運輸） 4、吸收特點： 性（不同植物吸收的礦質(zhì)元素的種類和數(shù)量是不同的，這是由細(xì)胞膜上的 決定的）5、根吸收礦質(zhì)元素和呼吸作用有密切關(guān)系：呼吸作用為主動運輸提供 （呼吸抑制劑能抑制礦質(zhì)元素的吸收，不能抑制水分的吸收。說明 ）6、根吸收礦質(zhì)元素和滲透吸水是二個相對獨立的過程。比較：水分吸收礦質(zhì)元素的吸收區(qū)別原理中央液泡形成之前，通過 作用吸水中央液泡形成之后，主要通過 作用吸水（理解主要的含義） 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 溶液吸收進(jìn)入 內(nèi)動力 作用 作用特點受 二側(cè)溶液濃度的影響具有 性聯(lián)系吸收的主要器官和部位一致，都是 和 細(xì)

12、胞礦質(zhì)離子 運輸根吸收礦質(zhì)離子，提高了 的濃度，從而提高了吸水能力7、影響根吸收礦質(zhì)元素的因素 內(nèi)因：載體的 、 不同 外因：土壤 和氧氣量；土壤溶液的酸堿度和 問題討論：中耕松土為什么能提高氮肥的利用率？ 四、礦質(zhì)元素的運輸和利用1、運輸途徑是 ，運輸動力是 （比較：水分的運輸途徑是 ，運輸動力是 ）判斷：礦質(zhì)元素的運輸是隨水分的運輸而運輸?shù)模?） 礦質(zhì)元素的吸收是隨水分的吸收而吸收的（ ）2、礦質(zhì)元素的利用礦質(zhì)元素吸收形式：全是離子存在形式利用形式能否轉(zhuǎn)移缺乏危害鑒別方法葉中含量KK+可以重復(fù)再利用（反復(fù)利用）能轉(zhuǎn)移老葉 嫩葉老葉先受損害溶液培養(yǎng)法： 嫩葉中含量高，可用來漚制綠肥N、P、M

13、gNO3、NH4+PO43、Mg2+Ca、FeCa2+、Fe2+等穩(wěn)定化合物 不能轉(zhuǎn)移： 老葉中含量高五、礦質(zhì)元素的作用組成植物體的成分 調(diào)節(jié)植物體的生命活動其中，植物營養(yǎng)的三要素是N、P、K N：促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長，使枝葉長得繁茂。（光合作用中還有何作用？） P：促進(jìn)幼苗的發(fā)育和花的開放，使果實和種子提早成熟（光合作用中還有何作用？） K：使莖桿健壯，抗倒伏；促進(jìn)淀粉的形成和運輸 另外，缺硼（B）會使油菜花而不實六、合理施肥1、植物的需肥規(guī)律：不同植物的需肥量不同，同一植物在不同生長期，需肥量也不同。2、合理施肥：根據(jù)植物的 規(guī)律，適時地、適量地施肥，以便使植物茁壯地生長，并且獲得 的效果

14、。3、施肥方式：深土施肥好于表土施肥，不僅肥料損失少，而且有利于利用根的向肥性（應(yīng)激性一），促進(jìn)根系向土壤深處生長；根外施肥：特點是 ；農(nóng)家肥好于化肥：有利于疏松土壤（為什么？） 光照充足時，大棚中可施氣肥 （為什么？） 七、無土栽培1、概念：利用溶液培養(yǎng)法的原理，把植物體生長發(fā)育過程中所需要的各種 ，按照一定的比例配制成 ，來栽培植物的技術(shù)。2、特點：人工環(huán)境取代土壤環(huán)境，能直接調(diào)節(jié)和控制這種人工環(huán)境，使植物更好地生長發(fā)育。3、優(yōu)點：全年栽培，產(chǎn)量很高節(jié)水節(jié)肥，產(chǎn)品清潔衛(wèi)生，有利于實現(xiàn)農(nóng)作物栽培的工廠化和自動化擴大了農(nóng)作物栽培的范圍和面積注意：培養(yǎng)時，應(yīng)注意向培養(yǎng)液中通空氣，為什么？ 八、元

15、素小結(jié)C： 元素 ：含量最多的元素 CH：有機物共有元素； 中相對最多，使單位質(zhì)量的脂肪氧化分解時，耗氧最多，放能最多 HO：細(xì)胞中含量最多的兩種化合物即 的共有元素 CHO；是必需元素，但不是 元素；糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸的共有元素CHON：原生質(zhì)的基本元素； 的必有元素 ：導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的元素CHONP：ADP、ATP、核苷酸、核酸、磷脂的組成元素CHONS：胰島素、青霉素的組成元素 ：原生質(zhì)的主要元素，占97% CHONPSKCaMg：必需元素中的 元素 FeMnBZnCuMoClNi： 必需元素中的微量元素FeMnBZnCuMoClNiCoINa： 的培養(yǎng)基中微量元素CHONPSK

16、CaMg，F(xiàn)eMnBZnCuMoClNi： 必需元素 ：礦質(zhì)元素有害元素： 水俁病、Cd痛痛病例題：1下圖的曲線為表示呼吸強度與根對礦質(zhì)元素離子吸收的數(shù)量關(guān)系（橫軸表示呼吸的強度，縱軸表示離子吸收量），其中正確的是（ ） A B C D2、寫出四種與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素的元素符號及它們在光合作用中的作用元素：_，作用   元素：_，作用     元素： ，作用 元素：_，作用   3、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： Ca(NO3)21.0克 MgSO40.25克 KH2PO40.25克 KCl0.12克 FeCl30.0

17、05克 H2O1000毫升 (1)用此培養(yǎng)液培育某高等植物時，往往要給培養(yǎng)液中通人空氣，這一措施的目的是用以促進(jìn)              ，以利于對礦質(zhì)元素的吸收。要使該植物生長良好，根據(jù)光合作用所必須的條件，除了適宜的溫度外，還需要              和      &

18、#160;         。 (2)植物在吸收培養(yǎng)液中的礦質(zhì)離子時，主要是通過             方式進(jìn)行的。經(jīng)過一段時間后，檢測到培養(yǎng)液中留存的Ca2+較多，而NO3-較少，這一現(xiàn)象與細(xì)胞膜的            有關(guān)。 (3)若除去該培養(yǎng)液中的MgSO4，將直接影響植物體內(nèi)                   的合成。 (4)該配方中屬于植物所需的大量礦質(zhì)元素是