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学时14植物的水分代谢和矿质营养知识点:1.植物的水分代谢渗透作用的原理植物细胞的吸水和失水植物体水分的运输、利用和散失合理灌溉,水分代谢在农业生产上的应用2.植物的矿质代谢植物必需的矿质元素根对矿质元素的吸收矿质元素的运输和利用合理施肥水分和矿质元素•水分含量：85-90%吸收的是自由水作用：维持细胞的体积等•矿质元素：1-1.5%以离子形式（溶解于水）吸收作用：维持酸碱平衡维持渗透压维持细胞形态水分的吸收吸胀吸水特点：未成熟的植物细胞无成形的中央液泡原理：靠细胞中的亲水性物质蛋白质﹥淀粉﹥纤维素举例：根尖生长点，干种子细胞顶芽生长点，形成层水分的吸收渗透吸水部位：根尖成熟区(根毛区)的表皮细胞叶肉细胞概念：水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散渗透装置有半透膜膜两侧有浓度差溶液A浓度小于溶液B，水分子从A→B移动膀胱膜、肠衣、玻璃纸只让小于孔径的分子通过，大分子物质不能通过，不具“选择性”水分子，细胞要吸收的小分子物质可以通过，大分子和不要吸收的物质则不能通过。所有生物膜都具有选择透过性选择透过性膜是具有生物活性的膜半透膜\选择透过性膜半透膜选择透过性膜自由扩散：凡物质从浓度高→低的运动。渗透：溶剂分子的扩散。故水的扩散可以称为渗透而CO2、O2的扩散则不能称为渗透扩散渗透自由扩散\渗透外界溶液细胞液原生质层细胞膜两膜之间的细胞质液泡膜清水蔗糖溶液半透膜处于外界溶液中成熟的植物细胞是一个渗透系统原生质\原生质层\原生质体原生质:物质概念是原始的生命物质,从结构上分化为细胞膜、细胞质、细胞核原生质层：结构概念包括细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质原生质体：结构概念是植物细胞去除细胞壁之后的有活性的结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核一个动物细胞就是一小团原生质一个动物细胞就是一个原生质体质壁分离及复原实验▲该实验的原理是什么？质壁分离及复原实验的作用?通过什么实验可以证明成熟的植物细胞能发生渗透作用？还可以:此细胞是活细胞还可以看到细胞膜粗略地测定此细胞的细胞液浓度1、影响质壁分离及质壁分离复原的因素?2、发生质壁分离的条件是什么？内因：原生质层的伸缩性较细胞壁大外因：外界溶液与细胞液之间的浓度差活的成熟的植物细胞原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性外界溶液浓度大于细胞液浓度原生质体体积（相对值）（复原状态）时间（秒）将洋葱表皮细胞分别放在下列两种溶液中，其细胞原生质体积随时间推移而变化的曲线分别是（1）0.3g/mL的KNO3溶液---------（）（2）0.3g/mL的蔗糖溶液-----------（）ABAB植物细胞吸水的方式有两种，其中一种是通过相邻的细胞一层层向里吸收，如图所示，则根部三个细胞丙，丁，戊的浓度应该是（）A、丙丁戊B、丙戊丁C、丁丙戊D、丙丁戊D土壤溶液中的水分如何进入到导管？水分的运输、利用和散失动力？意义？产生运输动力促进矿质元素吸收降低叶片温度如何知道水分在植物体内运输、利用和散失的途径呢？放射性同位素标记法。H218OH218O蒸腾作用18O2光反应C18O2有氧呼吸1、盐碱地植物不易成活；一次施肥过多造成“烧苗”现象2、夏季中午气孔关闭3、移栽幼苗或扦插枝条要遮荫和去一些叶片4、移栽幼苗要带些土块水分代谢在农业生产上的应用1、下列属于渗透作用的是（）A、蚕豆在水中膨胀B、萝卜放在盐水中变软C、把煮熟的马铃薯块茎放入清水中D、钾离子通过细胞膜B２、将小麦种子浸在红墨水中10分钟，然后取出将种子纵剖开，发现胚为白色，胚乳为红色，这说明A、胚为活细胞，胚乳死亡（）B、胚、胚乳都为活细胞C、胚为死细胞，胚乳为活细胞D、不能判断是否成活A3、甜菜块根细胞液中花青素使块根呈红色，将块根切成小块放入蒸馏水中无明显变化，用盐酸处理后，则水变成红色，原因是（）A、盐酸破坏了细胞壁B、盐酸破坏了细胞膜的选择透过性C、花青素溶于盐酸，不溶于水D、盐酸破坏了原生质层的选择透过性膜D把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖（甲）和蔗糖（乙）溶液用半透膜（不允许葡萄糖和蔗糖通过）隔开，在一段时间后液面情况是A.甲高于乙（）B.乙高于甲C.先甲高于乙，后乙高于甲D.先甲低于乙，后乙低于甲A如果半透膜允许葡萄糖通过,不允许蔗糖通过,液面又是如何变化的呢?C如果漏斗内是葡萄糖溶液，烧杯内是蔗糖溶液，二者的摩尔浓度相同，会出现什么结果？（不允许葡萄糖和蔗糖通过）液面维持平衡葡萄糖蔗糖溶液下面是用新鲜的洋葱表皮进行的一些实验与结果，请分析回答：组别处理结果a材料浸润30%蔗糖溶液中发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离复原b材料浸润60%蔗糖溶液中迅速发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离不能复原c材料浸润在KNO3溶液中开始发生质壁分离，然后渐渐自动复原d材料放入100℃热水中3分钟取出，重复a组实验未发生质壁分离(1)洋葱表皮细胞在a、b、c三组实验中均发生质壁分离现象,其结构基础是什么?原生质层是选择透过性膜，相当于半透膜；细胞壁伸缩性小，原生质层伸缩性大。组别处理结果a材料浸润30%蔗糖溶液中发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离复原b材料浸润60%蔗糖溶液中迅速发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离不能复原c材料浸润在KNO3溶液中开始发生质壁分离，然后渐渐自动复原d材料放入100℃热水中3分钟取出，重复a组实验未发生质壁分离组别处理结果a材料浸润30%蔗糖溶液中发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离复原b材料浸润60%蔗糖溶液中迅速发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离不能复原c材料浸润在KNO3溶液中开始发生质壁分离，然后渐渐自动复原d材料放入100℃热水中3分钟取出，重复a组实验未发生质壁分离(2)a组实验可以说明什么?当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水；反之，细胞失水。组别处理结果a材料浸润30%蔗糖溶液中发生质壁分离然后将材料移到蒸馏水中质壁分离复原b材料浸润60%蔗糖溶液中迅速发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离不能复原c材料浸润在KNO3溶液中开始发生质壁分离，然后渐渐自动复原d材料放入100℃热水中3分钟取出，重复a组实验未发生质壁分离(3)出现b、d组实验共同现象的原因是什么?死亡的细胞不发生质壁分离及复原现象。组别处理结果a材料浸润30%蔗糖溶液中发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离复原b材料浸润60%蔗糖溶液中迅速发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离不能复原c材料浸润在KNO3溶液中开始发生质壁分离，然后渐渐自动复原d材料放入100℃热水中3分钟取出，重复a组实验未发生质壁分离(4)c组实验结果说明什么?K+、NO3-被主动运输进入细胞液。１．根毛细胞外层不断吸收水分到根内部的导管中去，水分由外向内逐层渗过各层细胞，则各层细胞液的浓度应（）A．逐层降低B．逐层升高C．保持不变D．取决土壤溶液浓度２、在移栽花木时常常剪去部分枝叶，这是为了（）A、减少叶的呼吸作用B、降低叶片的光合作用效率C、促进植物体的根的吸水D、维持植物体内水分代谢的平衡BD矿质元素•概念：除C,H,O之外，主要由根系从土壤中吸收的元素。•如何得到：把植物烧干后剩下的灰分中所含的元素即为矿质元素，也称灰分元素。•必需的矿质元素：14种大量：N、P、K、S、Ca、Mg微量：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni•下列化合物中含矿质元素的是（）A葡萄糖B脂肪C纤维素D淀粉酶E抗体F叶绿素DEF溶液培养法（水培法）溶液培养法又称“水培法”“无土培育”理解两个概念：完全培养液缺少某元素的完全培养液①缺少此元素，植物生长发育受影响②缺素症状是由于缺少此元素直接表现出来的③除去某种元素，植物表现出专一的症状，而且补充该元素后该症状会消失恢复处理如何判断是否为必需矿质元素：矿质元素的功能及缺素症矿质元素吸收吸收形式：以离子状态吸收方式：主动运输吸收特点：与根细胞的呼吸作用有关：能量与根细胞膜上的载体种类、数量有关植物对矿质离子的吸收具有选择性(1)内容:A.同一种植物对不同矿质元素的吸收不同B.同一种植物不同生长时期对矿质元素的需求量不同C.不同植物对各种矿质元素的需求量不同(2)原因:与细胞膜上载体的种类和数目有关影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是A.载体数量、能量B.能量、载体数量C.载体数量、离子浓度D.能量、离子浓度B.能量、载体数量影响矿质元素吸收的因素•遗传因素：•其他生态因素：pH值、水、土壤溶液浓度、温度、氧气决定载体的种类和数目选择透过性种类的差异性、数量的饱和性吸收量水分矿质元素水分矿质元素白天晚上某植物一昼夜吸收水分和矿质元素比较NPKMgCaSi水稻番茄实验结束后，水稻和番茄对不同矿质元素吸收量占开始时的浓度的百分比100矿质元素的利用和流失离子状态：NaK不稳定的化合物：NPMg稳定难溶的化合物：FeCa能重复利用不能重复利用老叶表现出缺素症状幼叶表现出缺素症状秋后落地的叶子中某矿质元素的含量明显少于落叶前的含量，而另一种微量元素的含量几乎不变，这两种元素分别可能是（）Ａ.Ｐ、ＭgＢ.N、CaＣ.H、FeＤ.K、FeD矿质营养在农业生产上的应用(1)中耕松土:(2)及时排涝:(3)适当施肥:及时补充土壤溶液中缺乏的必需矿质元素(4)及时浇水:•降低土壤溶液浓度,利于植物吸水，防止因失水造成“烧苗”•使肥料溶解成离子状态，便于吸收。增加土壤的通气性，提高根细胞的呼吸作用，促进根对矿质元素的吸收。吸收水分与吸收矿质元素比较是两个相对独立的过程吸收水分吸收矿质元素不同点形式原理吸收动力相同点水分子离子渗透作用主动运输蒸腾作用呼吸作用1.矿质元素必须溶于水才能被根吸收2.矿质元素随水分的运输而运输3.矿质元素吸收后会影响根细胞内外的溶液浓度，从而影响对水分的吸收4.两者的运输动力均为：蒸腾作用5.吸收部位均为：根尖成熟区的表皮细胞4、一同学做植物水培实验，如右图，培养液完全按标准配制，在培养过程中又及时添加该培养液。第一周长势正常，第二周起出现缺素症状且越来越严重，第三周全株萎蔫。请分析回答：(1)既然配制的是全素标准培养液，为什么还会出现缺素症状?因为矿质元素的吸收需要消耗，而此装置中根系一直浸在，对此可采取什么措施补救。(2)培养液中并不缺水，为什么植物到第三周竟然萎蔫?因为是两个相对独立的过程。由于蒸腾量很大，导致培养液的浓度，使根系，为了解决这个问题，可以采用的措施是。水分的吸收和利用矿质元素的吸收利用光合作用呼吸作用有机物、O2水分CO2能量溶解、运输