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植物对水分的吸收和利用

 

一、一周知识概述

1、植物体吸水的部位和方式;

2、渗透作用的原理;

3、植物细胞吸水和失水的条件及其实验验证;

4、水分运输的方向及途径;

5、水分的散失及意义;

6、合理灌溉

二、学习重难点

(一)、学习重点

1、渗透作用的原理及其发生条件;

2、植物细胞吸水的方式及其验证方法。

(二)、学习难点

1、渗透作用的原理

三、重难点精讲

(一)、植物吸收水分的器官与部位

1、吸收水分的器官与部位

  植物吸收水分的主要器官是根,叶等器官也可以吸收水分。根吸收水分的部分主要是根尖成熟区的表皮细胞。根尖的结构如下图:

(二)、植物细胞吸水的方式

1、吸胀吸水

  未成熟的植物细胞,还没有形成大的液泡,主要依靠吸胀作用。

2、渗透吸水

  通过渗透作用吸收水分,叫做渗透吸水。

(三)、植物细胞吸水的原理

1、吸胀吸水的原理

  吸胀作用吸收水分主要是靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸收水分。

2、渗透作用吸收水分的原理

(1)演示实验

  在一个长颈漏斗处密封上一层洋葱鳞片叶(最外层,用水浸软,洋葱的鳞片叶最外层是一种半透膜)往漏斗内注入蔗糖溶液,然后将漏斗浸入到盛有清水的烧杯中,使漏斗内外液面的高度相等。大约十分钟后,漏斗内液面的高度明显升高。

(2)对实验现象的解释

  单位体积清水中的水分子比单位体积蔗糖溶液中的水分子多,水分子通过半透膜扩散时,清水中的水分子通过半透膜扩散到蔗糖溶液中的数量比蔗糖溶液中的水分子扩散到清水中的多,水分子扩散的平衡趋向于蔗糖溶液,所以漏斗管内的液面逐渐上升。

  思考:在渗透作用的演示实验中,长颈漏斗内的液面是否会无限升高?

(3)渗透作用的产生必须具有两个条件:

  ①具有一层半透膜;

  ②半透膜两侧的溶液存在浓度差。

(4)一个成熟的具有中央大液泡的植物细胞是一个渗透系统。

  一个成熟的植物细胞的结构如下图所示(以洋葱表皮细胞为例)。

  

(四)、质壁分离和质壁分离复原

1、质壁分离

  质壁分离是指细胞壁与原生质层之间分离的现象。

2、质壁分离复原

  质壁分离复原是指原生质层和液泡逐渐恢复成原状的现象。

(五)、植物细胞的吸水和失水

  当外界溶液的浓度高于细胞液时,植物细胞就通过渗透作用失水。反之,当外界溶液的浓度低于细胞液时,植物细胞就通过渗透作用吸水。

  思考1:将一个成熟的植物细胞置于清水中,该植物细胞是否可以无限吸水?

  思考2:一次性施肥过多,为什么会导致植物出现“烧苗”现象?

  思考3:盐渍的肉不易变质,其原因是什么?

(六)、水分的运输和利用及散失

1、水分的运输

  在植物体内,运输水分的组织是根、茎、叶中的导管。根、茎、叶的导管是一个连续的管道。

2、水分的利用

  植物吸收的水分主要用在两个方面:

  (1)保留在植物体内参与光合作用和呼吸作用等生命活动,这部分水约占根系吸收水分的1%—5%。

  (2)用于蒸腾作用。

3、水分的散失

  植物体内水分散失的途径主要是通过蒸腾作用。这部分水占根系吸收水分的95%—99%。

  蒸腾作用的生理意义:主要是植物吸收水分和促使水分在植物体内运输的主要动力。

  思考:在移栽植物时,特别是移栽树苗,一定要去掉一部分枝叶,为什么?

4、吐水

  吐水是指在土壤水分充足、空气湿度很大的情况下,叶片上的水孔(指叶片边缘或尖端处类似气孔的孔洞,这种洞长期张开,不能调节),就会有液体溢出,形成亮晶晶的水珠。

(七)、合理灌溉

  合理灌溉的理论根据:植物在其一生中都需要不断地吸收水分,但不同植物的需水量不同,即使是同一植物在不同的生长发育时期也不同。合理灌溉是指根据植物的需水规律适时地、适量地灌溉,以便使植物体茁壮生长,并且用最少的水获取最大的效益。

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