水在植物體中的代謝

【考綱搜索】

(1)滲透作用的原理；

(2)植物細胞的吸水和失水；

(3)植物體水分的運輸、利用和散失；

(4)合理灌溉?！痉治鲱A測】滲透作用的原理和概念是高考的重點，常作為實驗探究的核心進行考查。植物對水分的吸收、運輸、利用和散失過程是高考的?？键c，尤其是結合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)考查滲透吸水和蒸騰作用的意義，是高考的熱點。考查的題型多樣，常以選擇、分析說明、圖文轉換、數(shù)據(jù)處理等形式出現(xiàn)。非選擇題多以學科內綜合為主，注重考查圖解分析、信息獲取和實驗設計能力。一、知識概述滲透作用的原理滲透作用實驗裝置：由學生介紹實驗裝置現(xiàn)象：漏斗內液面

．解釋：蔗糖分子

通過半透膜，水分子

通過半透膜，單位時間內，水分子由燒杯進入漏斗的數(shù)量

由漏斗進入燒杯的數(shù)量逐漸上升不能能多于滲透作用的概念：水分子(或其他溶劑分子)通過

的擴散

發(fā)生滲透作用的兩個條件：一是具有

，二是半透膜兩側的溶液具有濃度差成熟的、有大液泡的植物細胞與外界溶液共同組成一個滲透裝置半透膜半透膜植物細胞的吸水和失水吸脹吸水細胞特點：沒有

．原理：細胞的親水性物質

、

和

吸收水分舉例：如

細胞、

細胞等液泡蛋白質淀粉纖維素干種子根尖分生區(qū)滲透吸(失)水細胞特點：成熟的植物細胞，細胞內有大液泡原理：成熟的植物細胞與外界溶液共同組成一個

，當外界溶液濃度

細胞液濃度時，細胞通過滲透作用吸水，反之，失水舉例：

細胞滲透裝置小于根成熟區(qū)的表皮水分的運輸、利用和散失運輸：通過

由根部運輸?shù)角o、再由莖運輸?shù)饺~利用：1%～5%參與

和

等生命活動散失散失量：占植物體吸水的

．方式：

．意義：①植物體

和水分在植物體

的動力②促進

在植物體內的運輸③降低植物體特別是葉片的溫度，免遭灼傷導管光合作用呼吸作用95%～99%蒸騰作用吸水運輸?shù)V質元素合理灌溉原理：不同植物的需水量

，同一植物在不同生長發(fā)育時期，需水量也不同概念：根據(jù)植物的

適時地、適量地灌溉意義：使植物體茁壯生長，并且用最少的水獲得最大的效益不同需水規(guī)律二、要點歸納植物細胞吸水方式的比較1.吸脹吸水和滲透吸水的比較吸脹吸水滲透吸水條件細胞內未形成中央大液泡且內有親水性物質細胞內具有中央大液泡原理細胞中親水性物質吸水(蛋白質>淀粉>纖維素)滲透作用實例干種子和根尖分生區(qū)細胞具有大液泡的成熟區(qū)細胞要點12.滲透作用和擴散作用滲透作用擴散作用區(qū)別概念水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散物質從相對含量多的地方到相對含量少的地方的自由運動物質水等溶劑分子溶劑、溶質分子及氣體分子是否穿膜需穿過半透膜與半透膜無關方向低濃度溶液→高濃度溶液分子密度高→分子密度低聯(lián)系滲透作用是擴散作用的一種特殊方式

3.半透膜與選擇透過性膜

(1)區(qū)別：半透膜是無生命的，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，物質是否能通過取決于分子的大小。選擇透過性膜是有生命的生物膜，由于載體的存在，決定了對不同物質是否吸收的選擇性。細胞死亡后，其選擇透過性喪失。

(2)共同點：都允許水分子自由通過，都不允許大分子物質通過。

4.原生質層與原生質體

原生質層僅存在于成熟的有大液泡的植物細胞中，它包括細胞膜、液泡膜及兩膜之間的細胞質，由于細胞膜和液泡膜有選擇透過性，所以原生質層有選擇透過性。原生質體是除去細胞壁而剩下的有生物活性的植物細胞結構，它包括細胞膜、細胞質和細胞核，常用作植物細胞融合的材料。要點2

植物細胞的吸水與失水

1.成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)成熟植物細胞具備發(fā)生滲透作用的兩個條件：

(1)原生質層相當于半透膜。

(2)一般情況下，膜兩側具有一定濃度差，因為液泡內細胞液具有一定的濃度，能與外界溶液形成一定的濃度差。2.植物細胞吸水或失水原理當細胞液濃度>外界溶液濃度時，吸水；當細胞液濃度<外界溶液濃度時，失水。3.植物細胞吸水、失水的證據(jù)：質壁分離和復原實驗。質壁分離的原因：①外界溶液濃度大于細胞液濃度，細胞失水；②細胞壁伸縮性小，原生質層伸縮性大。

注意：動物細胞能發(fā)生滲透作用，但因無細胞壁故不會發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。水分代謝及其在生產(chǎn)、生活中的應用

1.水分代謝過程要點3

2.水分代謝在生產(chǎn)、生活中的應用①對農(nóng)作物合理灌溉，既能滿足作物對水分的需要，同時也降低了土壤溶液濃度，促進水分的吸收。②鹽堿地中植物因易缺水而不易存活；一次性施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。③夏季中午時的氣孔關閉，是為了減少蒸騰作用散失的過多水分。④植物移栽時往往去掉一些葉片，是因為剛移栽的植物的根還不能很快從土壤中吸水，去掉些葉片可減少水分散失，避免造成剛栽的植物因失水過多而死亡，從而提高成活率。⑤糖漬、鹽漬食品不變質的原因是在食品的外面形成了很高濃度的溶液，使微生物不能在上面生存、繁殖。⑥用高濃度的糖或鹽溶液腌制食品，細胞大量失水死亡，細胞膜失去選擇透過性，糖或Na+大量進入死細胞，使腌制食品具甜味或咸味。⑦醫(yī)用生理鹽水的濃度為0.9%，是為了維持組織細胞正常的形態(tài)。

(2010·上海)下圖為顯微鏡下某植物細胞在30%蔗糖溶液中的示意圖。下列敘述中錯誤的是(

)D習題

A．若將細胞置于清水中，A仍保持不變B．若該細胞處于40%蔗糖溶液中，B/A值將變小C．B/A值能表示細胞失水的程度D．A、B分別表示細胞和液泡的長度

本題考查了植物細胞質壁分離的原理。當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，植物細胞失水，細胞壁與原生質層發(fā)生分離，B表示的是原生質體的長度，而不是液泡的長度。

(2010·全國新課標)若要在普通顯微鏡下觀察到質壁分離、RNA和脂肪，下列四組材料中應選擇的一組是(

)A．水稻胚乳和花生子葉B．天竺葵葉和水稻胚乳C．紫色洋蔥和花生子葉D．天竺葵葉和紫色洋蔥C

本題考查實驗材料的選擇。觀察質壁分離的材料應選擇活的具有大液泡的成熟植物細胞，細胞液中含色素易觀察，紫色洋蔥是最佳材料，C正確。水稻胚乳細胞沒有大液泡，不能用于質壁分離，A錯誤。解析

(2008·江蘇)某同學進行實驗，甲圖為實驗開始狀態(tài)，乙圖為實驗結束狀態(tài)。請在乙圖所示實驗結果的基礎上繼續(xù)實驗，探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜。增添的實驗材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。(1)設計出繼續(xù)實驗的簡要步驟：①②向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加熱(或隔水加熱)U型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內液面的變化；吸取a、b兩管內適量液體，分別加入A、B兩試管中，并加入斐林試劑，(60~65℃)水浴加熱，觀察A、B試管內有無磚紅色沉淀。(2)預測實驗現(xiàn)象并作出結論。如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內均有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物能通過半透膜；如果a、b兩管液面高度差增大且A試管內無磚紅色沉淀、B試管內有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過半透膜半透膜允許水分子通過，而蔗糖分子不能通過，因而在單位時間內水分子從a管進入b管比從b管進入a管的多，故一段時間后b管的液面上升。現(xiàn)在要求在上述實驗的基礎上繼續(xù)探究“蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜