植物的水分代謝

-.z.第10講植物的水分代謝和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)考試要求1．滲透作用的原理。識(shí)記發(fā)生滲透作用必須具備的兩個(gè)條件；說明滲透作用的原理。2．植物細(xì)胞的吸水和失水。理解成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)，解釋植物細(xì)胞的吸水和失水現(xiàn)象。3．水分的運(yùn)輸、利用和散失。理解植物吸收和運(yùn)輸水分的動(dòng)力；描述水分的利用和散失過程。4．合理灌溉。正確理解合理灌溉的原理、應(yīng)用和意義。5．植物必需的礦質(zhì)元素。識(shí)記植物必需的礦質(zhì)元素，掌握溶液培養(yǎng)法的方法及其應(yīng)用。6．根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。理解礦質(zhì)元素的吸收是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程。闡述成熟區(qū)表皮細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素和滲透吸水是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程。7．礦質(zhì)元素的運(yùn)輸和利用。舉例說出可再度利用元素和不可再度利用元素的區(qū)別。8．合理施肥。正確理解合理施肥的原理、應(yīng)用和意義。知識(shí)整理一、水分代謝1．概念：水分代謝是指水分的、、和。主要吸水器官和部位：細(xì)胞壁：細(xì)胞構(gòu)造特點(diǎn)原生質(zhì)層：濃度差構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)細(xì)胞液外界溶液2．滲透吸水〔主要的吸水方式〕吸水：外界溶液濃度細(xì)胞液濃度原理失水：外界溶液濃度細(xì)胞液濃度驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)舉例：細(xì)胞3．運(yùn)輸：根吸收的水分，通過根部的輸送到莖，再由莖輸送到葉。1%—5%的水分用于作用和作用等生命活動(dòng)4．利用和散失95%—99%的水分通過作用散失，所產(chǎn)生的拉力，是的重要?jiǎng)恿?。原理：不同植物的不同，同一植物在亦不一樣?．合理灌溉應(yīng)用：根據(jù)植物的需水規(guī)律，灌溉。二、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)大量元素：等9種；1．植物必需的元素微量元素：等8種。2．礦質(zhì)元素的概念：除之外，主要是由從中吸收的元素。目前，科學(xué)家確定植物必需的礦質(zhì)元素有種。吸收狀態(tài)：3．吸收吸收方式：呼吸作用提供影響吸收的因素細(xì)胞膜上的4．運(yùn)輸：隨著的運(yùn)輸?shù)竭_(dá)植物的各個(gè)局部。離子狀態(tài)：如可再度利用利用形式不穩(wěn)定的化合物：如5．利用難溶解的穩(wěn)定的化合物：如只能利用一次。功能：和。原理：不同植物所需的不同，同一植物在亦不一樣。6．合理施肥應(yīng)用：根據(jù)植物的需肥規(guī)律，施肥。三、水分的吸收和礦質(zhì)元素離子的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程水分的吸收礦質(zhì)元素離子的吸收不同點(diǎn)吸收狀態(tài)吸收方式?jīng)Q定吸收的因素吸收的動(dòng)力相同點(diǎn)命題研究考點(diǎn)搜索出題方向解題策略滲透作用的原理。〔2001年〕考察能否根據(jù)滲透原理分析實(shí)際生產(chǎn)、生活中常見的滲透現(xiàn)象。把握滲透作用發(fā)生必須具備的兩個(gè)條件：一是具有半透膜。二是半透膜兩側(cè)具有濃度差。根據(jù)是否符合這兩個(gè)條件判別是否發(fā)生滲透作用。植物細(xì)胞的吸水和失水?！?001、2002年〕植物細(xì)胞的吸水和失水的分析比擬簡(jiǎn)單，高考命題往往綜合考察學(xué)生對(duì)滲透作用原理、蒸騰作用的理解，且較多利用實(shí)驗(yàn)和圖形考察學(xué)生的觀察和分析能力。通過分析植物細(xì)胞構(gòu)造，理解成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。除了把握植物細(xì)胞的吸水和失水的根本原理外，還需要重視對(duì)圖形的觀察分析能力。水分的運(yùn)輸、利用和散失?！?001年〕考察植物吸收和運(yùn)輸水分與蒸騰作用的關(guān)系。注意全面、整體地考慮植物的水分吸收、運(yùn)輸、利用和散失，另外還需要綜合分析水分代謝與礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的關(guān)系。合理灌溉。該考點(diǎn)一般不會(huì)單獨(dú)出題，總是結(jié)合礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)結(jié)合農(nóng)作物生產(chǎn)實(shí)際命題。具體在灌溉時(shí)還要考慮節(jié)約用水，改良灌溉方法，到達(dá)用最少的水獲取最大的效率，到達(dá)學(xué)以致用的目的。植物必需的礦質(zhì)元素?！?004年〕考察能否識(shí)記植物必需的礦質(zhì)元素，重點(diǎn)考察溶液培養(yǎng)法判斷植物必需的礦質(zhì)元素的方法和應(yīng)用。把握溶液培養(yǎng)法是測(cè)定礦質(zhì)元素是否是必需元素的一種研究方法，具體實(shí)驗(yàn)方法采用比照法，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)組是缺乏一種礦質(zhì)元素的完全營(yíng)養(yǎng)液，對(duì)照組是完全營(yíng)養(yǎng)液。實(shí)驗(yàn)必須具備有利于植物正常生長(zhǎng)的的環(huán)境。千萬不要犯用單一元素培養(yǎng)的錯(cuò)誤方法。根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。〔2000年〕考察礦質(zhì)元素的吸收和呼吸作用的關(guān)系；是否正確理解植物對(duì)水分的吸收和對(duì)礦質(zhì)元素的吸收的相對(duì)獨(dú)立性；能否分析影響根吸收礦質(zhì)元素的內(nèi)因和外因。根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收，要從內(nèi)因和外因全面分析，分析外因時(shí)，要抓住溫度、氧氣濃度和pH的綜合影響。另外因命題往往將植物對(duì)水分的吸收和對(duì)礦質(zhì)元素的吸收、光合作用、呼吸作用等有關(guān)知識(shí)點(diǎn)融為一體，故解題時(shí)要注重思維的開放性和推理的嚴(yán)謹(jǐn)性。復(fù)習(xí)時(shí)要注意形成學(xué)科內(nèi)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。礦質(zhì)元素的運(yùn)輸和利用?！?000、2003年〕考察植物對(duì)礦質(zhì)元素的利用特點(diǎn)，能判斷分析可再度利用元素和不可再度利用元素的缺乏癥的首發(fā)部位。進(jìn)入植物體內(nèi)以離子狀態(tài)和不穩(wěn)定的化合物存在的元素易轉(zhuǎn)移和再利用，當(dāng)培養(yǎng)液中缺乏該類元素時(shí)，植物成熟部位分解釋放該類元素并向新生部位轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致成熟部位首先表現(xiàn)缺乏癥；而進(jìn)入植物體內(nèi)以難溶解的穩(wěn)定的化合物存在的元素不可再利用，當(dāng)培養(yǎng)液中缺乏該類元素時(shí)，植物新生部位會(huì)首先表現(xiàn)缺乏癥。正確理解上述原理能幫助分析判斷具體問題。合理施肥。該考點(diǎn)一般不會(huì)單獨(dú)出題，總是結(jié)合水分代謝結(jié)合農(nóng)作物生產(chǎn)實(shí)際命題。需要分析不同植物以及同種植物不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)K、P等各種必需的礦質(zhì)元素的需要量，以獲得少肥高效的結(jié)果，到達(dá)學(xué)以致用的目的。提分關(guān)鍵1．?dāng)U散作用和滲透作用有何異同點(diǎn)？答：滲透作用是一種特殊方式的擴(kuò)散作用。滲透作用與擴(kuò)散作用的異同點(diǎn)：一樣點(diǎn)：都是由單位體積分子數(shù)多的移向單位體積分子數(shù)少的地方。不同點(diǎn)：滲透作用多指溶劑分子〔主要是水分子〕的移動(dòng)，擴(kuò)散作用多指溶質(zhì)分子〔如甘油等〕或氣體分子〔如O2、CO2等〕，也可以是溶劑分子〔如水、酒精等〕的運(yùn)動(dòng)；滲透作用必須通過半透膜，擴(kuò)散作用可以不通過半透膜。如肺泡中的O2通過毛細(xì)血管壁細(xì)胞進(jìn)入毛細(xì)血管是擴(kuò)散，而水通過細(xì)胞膜既可認(rèn)為是擴(kuò)散作用，也可以認(rèn)為是滲透作用。2．半透膜與選擇透過性膜一樣嗎？答：半透膜與選擇透過性膜是兩個(gè)不同的概念，半透膜是指*些物質(zhì)可以透過而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜。能否通過半透膜往往取決于分子的大小。而選擇透過性膜是指細(xì)胞膜等生物膜，由于膜上具有載體等構(gòu)造，且不同生物的細(xì)胞膜上載體種類和數(shù)量的不同，因而對(duì)物質(zhì)的吸收與否及吸收多少具有選擇性。當(dāng)細(xì)胞死亡時(shí)，細(xì)胞膜便失去選擇透過性，變?yōu)槿感?。?jiǎn)單地說，兩者的一樣點(diǎn)是水分子都能自由通過，另一些大分子不能透過。不同點(diǎn)是半透膜不具生命性，故無選擇性。3．將洋蔥表皮細(xì)胞與紅細(xì)胞分別置于30%蔗糖溶液與清水中，各會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？答：將洋蔥表皮細(xì)胞與紅細(xì)胞分別置于30%蔗糖溶液與清水中，發(fā)生的現(xiàn)象如下表：洋蔥表皮細(xì)胞紅細(xì)胞30%蔗糖溶液顯微鏡下觀察發(fā)生質(zhì)壁別離現(xiàn)象顯微鏡下觀察發(fā)生失水皺縮現(xiàn)象清水細(xì)胞吸水膨脹。假設(shè)是將發(fā)生了質(zhì)壁別離的細(xì)胞放入清水則發(fā)生質(zhì)壁別離復(fù)原現(xiàn)象顯微鏡下觀察發(fā)生吸水膨脹，直至脹破4．判斷必需元素的標(biāo)準(zhǔn)是什么？如何知道*元素是否是植物必需的？答：判斷必需元素的標(biāo)準(zhǔn)是：首先該元素完全缺乏時(shí)，植物不能進(jìn)展正常的生命活動(dòng)；其次該元素對(duì)植物生命活動(dòng)的作用不能由其它元素替代，缺乏時(shí)植物表現(xiàn)出一定的病癥，而且對(duì)表現(xiàn)了缺素病癥的植物施與該元素，植物可以恢復(fù)正常的生命活動(dòng)。溶液培養(yǎng)法是測(cè)定礦質(zhì)元素是否是必需元素的一種研究方法，具體實(shí)驗(yàn)方法采用比照法，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)組是缺乏一種礦質(zhì)元素的完全營(yíng)養(yǎng)液，對(duì)照組是完全營(yíng)養(yǎng)液。實(shí)驗(yàn)必須具備有利于植物正常生長(zhǎng)的的環(huán)境。5.植物滲透吸水的動(dòng)力和吸收礦質(zhì)元素的動(dòng)力一樣嗎？圖10—1答：植物主要的吸水方式是滲透吸水，一般吸水力主要來自蒸騰作用拉力。圖10圖10—1土壤溶液中的礦質(zhì)元素離子透過根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的過程，不僅需要細(xì)胞膜上載體蛋白質(zhì)的協(xié)助，而且需要消耗細(xì)胞呼吸作用釋放出的能量，是一個(gè)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程。呼吸抑制劑會(huì)抑制離子的吸收，植物吸收礦質(zhì)元素的動(dòng)力是呼吸作用。6．影響根吸收礦質(zhì)元素的因素有哪些？答：影響根吸收礦質(zhì)元素的因素見下表：內(nèi)因植物吸收礦質(zhì)離子的種類和數(shù)量，直接原因是細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量，根本原因取決于植物的遺傳性〔即物種的特異性〕。外因溫度如下圖，在一定范圍內(nèi)，根系吸收礦質(zhì)元素離子的速率，隨土壤溫度的升高而加快。這主要是由于溫度影響根的呼吸速率，從而影響根對(duì)礦質(zhì)元素離子的吸收。但溫度過高〔超過40℃〕，吸收離子的速度下降。氧氣濃度如下圖，在一定范圍內(nèi)，氧氣供給越好，根系吸收礦質(zhì)離子越多。氧氣主要是通過影響根細(xì)胞的呼吸作用來影響根對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收。土壤通氣不良，會(huì)影響根系對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收，因此，農(nóng)田要經(jīng)常中耕松土。土壤溶液pH作物都有生長(zhǎng)的最適pH值，一般為6～7。不同植物生長(zhǎng)的最適pH值是不同的。土壤酸化或堿化均不利于植物生長(zhǎng)。名師點(diǎn)撥例1〔2001**生物卷〕圖10—2是研究植物水分代謝的4個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)判斷實(shí)驗(yàn)開場(chǎng)后，玻璃管內(nèi)的水是否流動(dòng)及流動(dòng)方向〔無流動(dòng)以×表示，流動(dòng)方向以↓、↑、→、←表示〕。下面4個(gè)選項(xiàng)中的符號(hào)依次表示4個(gè)裝置中用括號(hào)標(biāo)示的玻璃管內(nèi)的水分流動(dòng)現(xiàn)象，其中正確的選項(xiàng)是

Ａ．↑↓××Ｂ．×↑×→Ｃ．↓↑→→Ｄ．↓↑×←

圖10圖10—2考點(diǎn)分析此題通過分析實(shí)驗(yàn)裝置來考察對(duì)蒸騰作用和滲透作用原理的理解，同時(shí)要求學(xué)生具有較強(qiáng)的觀察能力和綜合分析能力。解題思路滲透作用的發(fā)生必須具備兩個(gè)條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側(cè)具有濃度差。但凡符合這兩個(gè)條件的都可發(fā)生滲透作用，水分子表現(xiàn)出由低濃度向高濃度一側(cè)運(yùn)動(dòng)。成熟的植物生活細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)，原生質(zhì)層在植物細(xì)胞中起半透膜作用，當(dāng)植物細(xì)胞與外界溶液接觸時(shí)，水分子表現(xiàn)出由低濃度向高濃度一側(cè)運(yùn)動(dòng)。〔1〕號(hào)玻璃管頂部的油滴阻止了水分的蒸發(fā)，不發(fā)生水分的流動(dòng)?！?〕號(hào)玻璃管中植物的蒸騰作用和滲透作用使水分子向上運(yùn)動(dòng)?！?〕號(hào)玻璃管兩端的蔗糖溶液濃度一樣，水分子進(jìn)出平衡，故表現(xiàn)為不發(fā)生水分的流動(dòng)。〔4〕號(hào)玻璃管兩端的蔗糖溶液濃度不一樣，左側(cè)濃度較高而右側(cè)濃度較低導(dǎo)致水分進(jìn)出的速率不同，總體上玻璃管中水分子從左側(cè)流向右側(cè)。此題正確答案是B。失分陷阱觀察識(shí)圖能力弱，不能正確審題并綜合分析是導(dǎo)致失分的主要原因。解題時(shí)不要圖快，要注意仔細(xì)審題，理解題意。例2(2001**生物卷)人紅細(xì)胞的滲透壓與*濃度的食鹽水相當(dāng)。而浸在y濃度食鹽水中的紅細(xì)胞破裂：浸在z濃度食鹽水中的紅細(xì)胞收縮。則這三種食鹽水的濃度大小依次為A．*＞y＞zB．y＞*＞zC．z＞y＞*D．z＞*＞y考點(diǎn)分析此題主要考察細(xì)胞的吸水和失水。課本主要介紹植物細(xì)胞，此題考核的紅細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞，故還考察學(xué)生知識(shí)遷移的能力。解題思路將人紅細(xì)胞放在一定濃度的外界溶液中就構(gòu)成了一個(gè)滲透裝置。浸在y濃度食鹽水中的紅細(xì)胞破裂，說明y濃度比紅細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)液的濃度小，紅細(xì)胞發(fā)生滲透吸水；浸在z濃度食鹽水中的紅細(xì)胞收縮，說明z濃度比紅細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)液的濃度的，紅細(xì)胞發(fā)生滲透失水。所以這三種食鹽水的濃度大小依次為z＞*＞y。此題正確答案是D。失分陷阱知識(shí)遷移能力較差或不能正確區(qū)分低滲、等滲和高滲溶液導(dǎo)致失分。例3〔2002全國(guó)春季理綜卷〕取新鮮的馬鈴薯塊莖，去皮后切取兩個(gè)一樣大小的立方塊，一塊放在濃鹽水中，另一塊放在清水中〔如圖10—3〕。請(qǐng)判斷一段時(shí)間后它們的變化，并解釋其原因。圖10—圖10—3〔1〕圖a中馬鈴薯塊〔收縮，不變，膨脹〕。解釋原因：。〔2〕圖b中馬鈴薯塊〔收縮，不變，膨脹〕。解釋原因：?？键c(diǎn)分析此題主要考察植物細(xì)胞的吸水和失水。解題思路鹽水的濃度大于馬鈴薯細(xì)胞液的濃度，由于滲透作用馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)水分滲出，馬鈴薯塊收縮變??；馬鈴薯細(xì)胞液的濃度大于清水，由于滲透作用外界的水分滲進(jìn)馬鈴薯細(xì)胞，馬鈴薯塊膨脹變大。此題正確答案是〔1〕收縮鹽水的濃度大于馬鈴薯細(xì)胞液的濃度，由于滲透作用細(xì)胞內(nèi)水分外流?！?〕膨脹馬鈴薯細(xì)胞液有一定濃度，由于滲透作用水分進(jìn)入細(xì)胞。失分陷阱該題屬容易題，失分的原因在于不能用正確的生物學(xué)術(shù)語來解釋生物學(xué)現(xiàn)象。例4〔2004**生物卷〕一位農(nóng)民種植的*塊農(nóng)田小麥產(chǎn)量總是比鄰近地塊的低。他疑心該農(nóng)田可能是缺少*種元素，為此將該塊肥力均勻的農(nóng)田分成面積相等的五小塊，進(jìn)展田間實(shí)驗(yàn)。除施肥不同外、其他田間處理措施一樣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：地塊甲乙丙丁戊施肥情況尿素磷酸二氫鉀磷酸二氫銨硫酸銨不施肥小麥?zhǔn)斋@量55.5665.2656.8855.4455.11從表中可判斷，該農(nóng)田最可能缺少的元素是A．KB．NC．PD．S考點(diǎn)分析此題知識(shí)點(diǎn)主要是植物必需的元素，但重點(diǎn)考察學(xué)生對(duì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。解題思路甲、丙、丁等地塊的小麥?zhǔn)斋@量與作為對(duì)照的不施肥的戊地塊的小麥?zhǔn)斋@量根本一樣，只有乙地塊收獲量高，分析乙地塊的施肥情況，除了與丙地塊所施肥一樣的礦質(zhì)元素P外，還含有礦質(zhì)元素K，可以得出判斷結(jié)論。此題正確答案是A。失分陷阱局部學(xué)生不能正確理解該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意圖，不能正確區(qū)分實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組導(dǎo)致無法作出正確判斷。例5〔2000年**生物卷〕在根吸收無機(jī)鹽離子的過程中,一般情況下,以下因素中最重要的是A．蒸騰速率B．根尖表皮細(xì)胞內(nèi)外無機(jī)鹽離子的濃度差C．離子進(jìn)入根尖表皮細(xì)胞的擴(kuò)散速率D．根可利用的氧考點(diǎn)分析此題考察根對(duì)無機(jī)鹽離子的吸收及其動(dòng)力。解題思路根吸收無機(jī)鹽離子的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，呼吸作用為主動(dòng)運(yùn)輸提供了能量，而氧的正常供給與否直接影響根的呼吸作用。根尖表皮細(xì)胞是否吸收*種無機(jī)鹽離子和吸收數(shù)量的多少取決于根尖表皮細(xì)胞膜上的載體，而非細(xì)胞內(nèi)外無機(jī)鹽離子的濃度差；而蒸騰速率影響溶解于水中的無機(jī)鹽離子的運(yùn)輸。此題正確答案是D。失分陷阱不能正確區(qū)分植物滲透吸水和吸收礦質(zhì)元素的方式及植物滲透吸水和吸收礦質(zhì)元素的動(dòng)力，將兩者混為一談，導(dǎo)致誤選A或B。例6〔2003**生物卷〕北方冬季常綠植物體內(nèi)礦質(zhì)養(yǎng)料的運(yùn)輸減弱或近于停頓，主要原因是A．吸收作用減弱B．蒸騰作用減弱C．光合作用減弱D．呼吸作用減弱考點(diǎn)分析此題考察礦質(zhì)元素離子在植物體內(nèi)的運(yùn)輸及運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力。解題思路根吸收礦質(zhì)元素離子的動(dòng)力是呼吸作用，而體內(nèi)礦質(zhì)元素的運(yùn)輸是隨水的運(yùn)輸一起運(yùn)輸，運(yùn)輸動(dòng)力是蒸騰作用產(chǎn)生的蒸騰拉力。此題正確答案是B。失分陷阱不能正確區(qū)分植物根吸收礦質(zhì)元素離子的動(dòng)力和體內(nèi)礦質(zhì)元素運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力，導(dǎo)致誤選D，甚至將礦質(zhì)元素運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力誤認(rèn)為是光合作用。例7落葉中*種礦質(zhì)元素的含量顯著少于落葉前的含量，而另一種微量元素的含量幾乎不變，這兩種元素分別是A．P和MgB．N和CaC．H和FeD．K和Fe考點(diǎn)分析此題重點(diǎn)考察植物體內(nèi)的礦質(zhì)元素的利用。能判斷可再度利用元素和不可再度利用元在新葉、成熟葉和衰老葉中的含量及其變化。解題思路進(jìn)入植物體內(nèi)以離子狀態(tài)和不穩(wěn)定的化合物存在的元素易轉(zhuǎn)移和再利用，隨著植物的生長(zhǎng)，衰老部位分解釋放該類元素向新生部位轉(zhuǎn)移，落葉中該類礦質(zhì)元素的含量顯著少于落葉前的含量，這類元素主要是K、N、P和Mg等；而進(jìn)入植物體內(nèi)以難溶解的穩(wěn)定的化合物存在的元素不可轉(zhuǎn)移再利用，落葉與落葉前的含量幾乎不變，這類元素主要是Ca和Fe等，其中Fe是微量元素。答案：D失分陷阱該題失分陷阱主要在于審題時(shí)忽略了"微量元素〞而導(dǎo)致誤選B。拓展提升1．植物細(xì)胞吸水方式并不是所有的植物細(xì)胞都通過滲透作用吸水，進(jìn)展?jié)B透吸水的細(xì)胞必須是成熟的植物細(xì)胞，即具有中央液泡的細(xì)胞。而植物體內(nèi)未成熟的植物細(xì)胞還沒有形成中央液泡，無法通過滲透作用吸水。這些細(xì)胞主要依靠細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等親水性物質(zhì)很容易與水分子結(jié)合的特性，從外界溶液中吸收水分，這種吸水方式叫吸脹作用〔蛋白質(zhì)、淀粉等吸水后要膨脹〕。如枯燥的種子〔如大豆〕萌發(fā)前吸水、根尖分生區(qū)的細(xì)胞等。吸脹吸水滲透吸水細(xì)胞構(gòu)造形成成熟液泡前形成成熟液泡后原理利用親水性物質(zhì)的吸脹作用滲透作用吸收后水的狀態(tài)主要是結(jié)合水自由水2．植物根系對(duì)水分的吸收和植物體內(nèi)水分的運(yùn)輸根系吸水有兩種動(dòng)力：〔l〕根壓：即根系的生理活動(dòng)使液流從根部上升的動(dòng)力。從土壤到根內(nèi)通常存在一個(gè)由高到低的水勢(shì)梯度。使水分由土壤溶液進(jìn)入根的表皮、皮層，進(jìn)而到達(dá)木質(zhì)部導(dǎo)管。此外水分還可以通過成熟區(qū)表皮細(xì)胞壁以及根內(nèi)層層細(xì)胞之間的間隙向里滲入，最終也到達(dá)導(dǎo)管。〔2〕蒸騰拉力：這種吸水是依靠蒸騰失水而產(chǎn)生的蒸騰拉力，由枝葉形成的力量作用根部而引起的被動(dòng)吸水。影響根系吸水的外界條件有土壤中可用水分、土壤通氣狀況、土壤溫度、土壤溶液濃度等。水分被根系吸收進(jìn)入木質(zhì)部的導(dǎo)管和管胞后，沿著木質(zhì)部向上運(yùn)輸?shù)角o或葉的木質(zhì)部，而到達(dá)植物體的各部。水分子在導(dǎo)管內(nèi)上有蒸騰拉力，下有根壓，中間有水分子本身的內(nèi)聚力，使水分形成連續(xù)的水柱源源而上。3．蒸騰作用水分以氣體狀態(tài)從植物體外表〔主要是葉〕散失到體外的現(xiàn)象叫做蒸騰作用。蒸騰作用對(duì)植物體有重要生理意義。蒸騰作用是植物對(duì)水分吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?，蒸騰作用能促進(jìn)礦質(zhì)養(yǎng)料在體內(nèi)的運(yùn)輸，蒸騰作用能降低葉片的溫度。植物成長(zhǎng)以后，蒸騰作用主要通過葉面進(jìn)展。葉面蒸騰分為角質(zhì)蒸騰和氣孔蒸騰，后者是最主要形式。外界條件影響蒸騰作用的最主要因素是光照，此外還有空氣相對(duì)濕度、溫度、風(fēng)等。生產(chǎn)實(shí)踐上，一方面要促使根系生長(zhǎng)強(qiáng)健，增強(qiáng)吸水能力；另一方面要減少蒸騰，這在干旱環(huán)境中更為重要。4.植物的含水量與光合作用的關(guān)系有人實(shí)驗(yàn)，把葉子從植株上切下后，立即放在保持高濕度、光照充足的容器內(nèi)，葉子的含水量，由于蒸騰而**減少，然后，測(cè)定葉子在發(fā)生水分虧缺情況下，相對(duì)光合作用強(qiáng)度。結(jié)果，葉子水分虧缺，對(duì)光合作用的影響是明顯的，其關(guān)系如圖10—4所示。其主要原因可能是水分虧缺造成氣孔關(guān)閉，降低了二氧化碳的吸收量，從而影響了光合作用。另外，不同植物，水分虧缺對(duì)光合作用的影響程度不同。圖10圖10—4穩(wěn)固練習(xí)1．將成熟的植物細(xì)胞放在溶液中能構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng),主要原因是A．液泡膜內(nèi)外溶液有濃度差B．細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)層可看作一層選擇透過性膜C．細(xì)胞壁是全透性的D．水分可以自由出入細(xì)胞2．以下細(xì)胞中依靠滲透吸水的是A．根生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞B．莖形成層細(xì)胞C．失水的葉肉細(xì)胞D．枯燥種子的細(xì)胞3.假設(shè)小麥體內(nèi)*處細(xì)胞間隙液的濃度為A，細(xì)胞液的濃度為B，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的濃度為C，當(dāng)它因缺水而萎蔫時(shí)，三者間的濃度為A．A>B>CB．A>C>BC．B>C>AD．B>A>C4．甜菜塊根細(xì)胞中的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，將塊根小塊先用鹽酸處理，再放入蒸餾水中，則能使蒸餾水變紅，這是因?yàn)锳．鹽酸破壞了細(xì)胞壁B．鹽酸破壞了原生質(zhì)層的選擇透過性C．花青素不溶于水而溶于鹽酸D．鹽酸破壞了細(xì)胞膜的選擇透過性5．圖10—5的E、F、G為3個(gè)用半透膜制成的小袋,內(nèi)盛有溶液甲或乙,上端分別接上口徑一樣的小玻管。E和F體積一樣,G體積較大,三者置于盛有溶液丙的大容器內(nèi)。起初3個(gè)小玻管內(nèi)的液面高度一樣。三種溶液的水勢(shì)上下順序?yàn)槿芤杭住等芤阂摇等芤罕Ｕ?qǐng)答復(fù)：〔1〕1小時(shí)后,管e和管f的液面升降變化是A．下降、下降B．下降、上升C．上升、上升D．上升、下降〔2〕以下曲線圖中能顯示管f和管g內(nèi)液面可能變化的是圖10圖10—56．根毛區(qū)的外層細(xì)胞不斷吸收水分到根內(nèi)部的導(dǎo)管中去，水分由外向內(nèi)逐層滲過各層細(xì)胞，則各層細(xì)胞的細(xì)胞液濃度應(yīng)A．逐層降低B．逐層升高C．不變D．取決于土壤溶液的濃度7．取4株大小一樣、來源一樣、具有等量葉片的嫩枝，依圖10—6所示方法處理：圖10圖10—6圖10—7實(shí)驗(yàn)開場(chǎng)時(shí)，先將各裝置的質(zhì)量調(diào)至80ｇ，其后每隔4ｈ，記錄各裝置的質(zhì)量。曲線表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖10圖10—7(1)曲線Ｉ代表A、B、C、D中的哪兩組裝置的實(shí)驗(yàn)結(jié)果"。為什么"。(2)曲線Ⅱ、Ⅲ分別代表哪兩組裝置的實(shí)驗(yàn)結(jié)果"。(3)假設(shè)將裝置A放入暗室中。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響"為什么有這種影響。8．以下哪組都是植物所需的大量礦質(zhì)元素A．C、H、OB．Cu、I、MnC．K、Ca、MgD．N、P、Fe9．土壤中缺硼時(shí)，植物體會(huì)表現(xiàn)出"花而不實(shí)〞的病癥，在有該病癥的植株葉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．礦質(zhì)元素，微量元素D．礦質(zhì)元素，大量元素10．將水稻培養(yǎng)在含有各種營(yíng)養(yǎng)元素的培養(yǎng)液中，發(fā)現(xiàn)水稻吸收硅多，吸收鈣少。這是因?yàn)樗靖募?xì)胞膜A．吸附硅的能力強(qiáng)，吸附鈣的能力弱B．吸收硅是自由擴(kuò)散，吸收鈣為主動(dòng)運(yùn)輸C．吸收硅不需要能量，吸收鈣需要能量D．運(yùn)載硅的載體多，運(yùn)載鈣的載體少11．為驗(yàn)證"鎂是植物生活的必需元素〞，三位同學(xué)進(jìn)展了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以下是實(shí)驗(yàn)的根本思路。請(qǐng)分別指出三個(gè)實(shí)驗(yàn)思路能否到達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，為什么？再寫出你的設(shè)計(jì)思路?！?〕實(shí)驗(yàn)一：取生長(zhǎng)狀況一致的大豆幼苗，用符合實(shí)驗(yàn)要求的容器進(jìn)展培養(yǎng)。對(duì)照組容器內(nèi)只盛有蒸餾水，實(shí)驗(yàn)組盛有用蒸餾水配制的鎂鹽溶液。兩組置于一樣的適宜條件下培養(yǎng)，并對(duì)溶液通氣，觀察比擬兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況。答：?！?〕實(shí)驗(yàn)二：取生長(zhǎng)狀況一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中〔砂性土壤肥力均勻，容器符合實(shí)驗(yàn)要求〕，對(duì)照組澆以蒸餾水，實(shí)驗(yàn)組澆以蒸餾水配制的鎂鹽溶液，兩組置于一樣的適宜條件下培養(yǎng)，觀察比擬兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況。答：?！?〕實(shí)驗(yàn)三：取生長(zhǎng)狀況一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中〔砂性土壤肥力均勻，容器符合實(shí)驗(yàn)要求〕，對(duì)照組澆以含有植物必需的各種元素的完全營(yíng)養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)組澆以不含鎂離子的完全營(yíng)養(yǎng)液，兩組置于一樣的適宜條件下培養(yǎng)，觀察比擬兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況。答：?！?〕下面由你進(jìn)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，請(qǐng)寫出你的設(shè)計(jì)思路。答：。12．用0.3g/mL的蔗糖溶液可以使洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁別離，在發(fā)生質(zhì)壁別離的原生質(zhì)層和細(xì)胞壁之間充滿的物質(zhì)是A．蔗糖溶液B．水C．細(xì)胞液D．空氣13．將洋蔥表皮放入一定濃度的硝酸鉀溶液中,該表皮的細(xì)胞便發(fā)生質(zhì)壁別離,不久這些細(xì)胞又逐漸發(fā)生質(zhì)壁別離復(fù)原。其原因是A．細(xì)胞液的溶質(zhì)透出細(xì)胞B．質(zhì)壁別離后的細(xì)胞只允許水分進(jìn)入C．K+和N03—離子進(jìn)入了液泡D．水分和溶質(zhì)自由地進(jìn)出細(xì)胞14．將洋蔥表皮放入一定濃度的硝酸鉀溶液中,該表皮的細(xì)胞便發(fā)生質(zhì)壁別離,不久