水分进入植物体的过程(吴)
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一、绪论1. 植物生理学是研究植物生命活动规律与细胞环境相互关系的科学,在细胞结构与功能的基础上研究植物环境刺激的信号转导、能量代谢和物质代谢。
二、植物的水分生理1.水势:相同温度下一个含水的系统中一偏摩尔体积的水与一偏摩尔体积纯水之间的化学势差称为水势。
把纯水的水势定义为零,溶液的水势值则是负值。
水分代谢:植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
2.衬质势:由于衬质 ( 表面能吸附水分的物质,如纤维素、蛋白质、淀粉等 ) 的存在而使体系水势降低的数值。
3.压力势:植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值。
4.渗透势:溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。
5.渗透作用:溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。
对于水溶液而言,是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
6.质壁分离:植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象。
7.吸胀作用:亲水胶体物质吸水膨胀的现象称为吸胀作用。
胶体物质吸引水分子的力量称为吸胀。
8.根压:由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。
伤流和吐水现象是根压存在的证据。
9.蒸腾作用:水分通过植物体表面(主要是叶片)以气体状态从体内散失到体外的现象。
10.蒸腾效率:植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比,常用 g·kg-l表示。
11.蒸腾系数:植物每制造 1g 干物质所消耗水分的 g 数,它是蒸腾效率的倒数,又称需水量。
12. 气孔蒸腾:植物细胞内的水分通过气孔进行蒸腾的方式称为气孔蒸腾。
13.气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节,但调节保卫细胞水势的途径比较复杂。
14.保卫细胞:新月形的细胞,成对分布在植物叶气孔周围,控制进出叶子的气体和水分的量。
形成气孔和水孔的一对细胞。
双子叶植物的保卫细胞通常是肾形的细胞,但禾本科的气孔则呈哑铃形。
气孔的保卫细胞含有叶绿体,因为细胞壁面对孔隙的一侧(腹侧)比较厚,而外侧(背侧)比较薄,所以随着细胞内压的变化,可进行开闭运动。
植物生理学思考题及答案第一章1.植物细胞和土壤溶液水势的组成有何异同点?答案:2一个细胞放在纯水中水势和体积如何变化?答案:水势升高,体积变大。
3植物体内水分的存在形式及其与植物代谢强度、抗逆性有何关系?答案:存在形式:束缚水,自由水;与植物代谢强度、抗逆性关系:自由水与束缚水比值较高时,植物代谢活跃,但抗逆性差;反之,代谢活性低,但抗逆性较强。
4.气孔运动的机制及其影响因素。
答案:机制:淀粉-糖转化学说,无机离子吸收学说,苹果酸代谢学说;影响因素:凡能影响光合作用和叶子水分状况的各种因素:①光照(主要因素)②温度③二氧化碳(影响显著)④叶片含水量。
5水分进出植物体的途径及动力。
答案:途径:质外体途径,跨膜途径,共质体途径;动力:①上端原动力—蒸腾拉力;②下端原动力—根压;③中间原动力—水分子间的内聚力及导管壁附着力。
6.如何区别主动吸水与被动吸水?答案:第二章1.溶液培养法有哪些类型?用溶液培养植物时应注意的事项?答案:s2如何确定植物必需的矿质元素?植物必须的矿质元素有哪些生理作用?答案:植物必须元素的三个标准:①由于该元素缺乏,植物生育发生障碍,不能完成生活史;②去除该元素则表现出专一缺乏症,且这种缺乏症可以预防恢复;③该元素在植物营养生理上应表现直接的效果,绝不是因土壤或培养基的物理化学微生物条件的改变而产生的间接效果。
生理作用:①是细胞结构物质的组成成分;②是植物生命活动的调节者,参与酶的活动;③起电化学作用,即离子浓度的平衡,胶体的稳定和电荷中和。
3植物细胞通过哪些方式吸收矿质元素?答案:离子通道运输,载体运输,离子泵运输,胞饮作用。
4.试述植物从土壤中吸收的硝酸盐是如何进行还原和氨基酸的同化?答案:硝酸盐的还原:①硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是由细胞质中的硝酸还原酶催化的。
硝酸盐还原的步骤:②亚硝酸盐还原成氨是由叶绿体中的亚硝酸还原酸催化的,其酶促过程如下式:氨基酸的同化:谷氨酸脱氢酶途径,氨基交换作用,酰胺合成酶途径。
第二节植物对水分的吸收、运输、利用和散失(第一课时)宁海县桃源中学王兆永【教学目标】:1.知识与技能:(1)了解水对植物生命活动的作用。
(2)演示植物吸水、失水实验,认识植物细胞吸水、失水原理。
(3)了解植物对水分的吸收、运输和利用。
2.过程与方法:(1)通过合作形式进行探究实验,激发学生学科学、爱科学的热情。
(2)培养学生发现问题解决问题的能力。
3.态度、情感与价值观:(1)培养学生实事求是的科学态度(2)通过学习使学生保持对自然的好奇心和对科学的求知欲。
【重点】:植物细胞吸水、失水原理,植物对水分的运输和利用【难点】:植物细胞吸水、失水原理【课前准备】:(1)多媒体课件(2)学生进行预习“实验:植物细胞的吸水和失水”,确定实验方案,准备实验用具。
【教学方法】:实验与讲述、观察与讨论相结合【教学过程】:一、新课引入:教师出示一盆已轻度萎蔫植物,同时演示多媒体,并结合植物在夏天傍晚的现象,提出以下问题:师问:植物为什么会出现萎蔫现象?结论:植物的生长离不开水,吸水器官是根。
师问:如何消除萎蔫现象,使植物正常生长?从而引出植物又是如何靠细胞吸水、失水的?板书:植物对水分的吸收、运输、利用二、探究新知:(一)、植物细胞吸水、失水的原理学生实验一用两块2cm见方,0.5cm厚的萝卜块,分别投入盛有清水和20%NaCl水溶液中,液体要浸没萝卜块。
过一会儿取出萝卜,迅速吸干,同时放在天平上称量。
比较两萝卜的质量变化及其大小。
现象:放在清水中的萝卜块质量变大了,放在盐水中的萝卜块质量变小了。
教师用多媒体演示上述实验过程。
教师提问:植物细胞为什么会在不同的情况下失水和吸水?师讲述:为探究这个问题我们先要通过演示实验搞清“溶液”和“浓度”的含义。
教师演示实验二:取甲、乙、丙三只烧杯,放入等量的蒸馏水。
演示步骤(1):向乙烧杯中加入一小勺盐,形成盐水。
引导学生找出蒸馏水和盐水的区别,知道溶液的含义。
演示步骤(2):向丙烧杯中加两小勺盐使其溶解,问丙杯液体是溶液吗?与乙杯有什么不同?引导学生理解浓度的含义。
(2017)新浙教版科学八年级(下)第四章《植物与土壤》知识点第一节:土壤的成分1.土壤的组成① 土壤生物:动物、植物、微生物(细菌、真菌)② 非生命物质:空气、水、无机盐和有机物(生物的排泄物和死亡的生物体)2.腐殖质:土壤中的有机物在土壤生物的作用下形成的,可以为土壤生物提供食物,也可以为绿色植物提供养分。
3.土壤的成分和作用① 固体: 矿物质颗粒(占固体95%):为植物生长提供无机盐 腐殖质(有机物):为土壤生物提供食物,为植物提供养分② 液体:水分:是植物生长的必要条件③ 气体:空气:是植物的根和微生物生命活动所需氧气的来源4.土壤的形成:岩石就是在长期的风吹雨打、冷热交替和生物的作用下,逐渐风化变成了石砾和砂粒等矿物质颗粒(岩石从大变小),最后经各种生物和气候的长期作用(有机物积累)才形成了土壤。
(土壤的形成非常缓慢,但毁灭土壤却是瞬间的)5.引起岩石风化的因素:①物理因素:风力、流水、温度剧变、海浪等②化学因素:化学物质的溶蚀作用③生物因素:植物的根、地衣和蕨类分泌的物质第二节:各种各样的土壤1.影响土壤结构的因素:矿物质颗粒的大小和比例2.土壤的类型和性状:第三节:植物的根与物质吸收1.植物的根系①直根系:有主根、侧根之分(常见植物:大多数的双子叶植物)②须根系:没有主侧根,只有不定根(常见植物:大多数的单子叶植物)2.影响植物根在土壤中分布的因素:土壤的结构、肥力、通气状况和水分状况3.根的功能:①固定②吸收水分和无机盐4.根吸水失水的部位:根尖——根毛区——根毛细胞5.根尖结构的细胞特点和作用6.根毛细胞吸水条件:细胞液浓度>土壤溶液浓度根毛细胞失水条件:细胞液浓度<土壤溶液浓度7.水分进入根部的途径:水分→根毛细胞→皮层细胞→导管→植物体各结构8.植物生长需要无机盐(无机盐溶解在水中被吸收)①构建植物体:N、Mg是合成叶绿素的原料;N、S是合成蛋白质的原料②调节植物生命活动:K能使茎秆粗壮、促进淀粉的合成和运输P能促进幼苗的生长发育和开花9.三大营养素作用及缺乏时症状第四节:植物的茎与物质运输1.茎的分类①按形态分:直立茎、匍匐茎、攀缘茎、缠绕茎②按组成分:木质茎、草质茎2.茎的结构注:单子叶植物茎中一般没有形成层结构,茎长成后一般不会加粗。
第一章植物体结构与功能细胞、组织部分一、名词解释1.细胞:2.原生质:3.原生质体:4.纹孔:5.胞间连丝:6.细胞质:7.细胞器:8.染色质:9.无丝分裂:10.有丝分裂:11.减数分裂:12.组织:13.分生组织:14.成熟组织:15.细胞分化:16.机械组组:17.输导组织:18.分泌组织:19.复合组织:20.维管束:21.木质部:22.韧皮部:二、填空题1.地球上的生物可分为、和三类。
2.农业生产是由生产、生产和生产三个基本环节组成。
3.农业生产中,绿色植物的生产是的生产,是进行其他农业生产的前提和基础。
4. 细胞是植物体和的基本单位,可分为和两大类型,由和两部分组成,其后者可分为、和三部分。
5.在细胞核中,能被碱性染料染色的物质叫。
在细胞分裂中期浓缩成棒状体,其主要成分是,简称。
6. 与细胞需水量有关,并贮藏各种养料和生命活动产物。
的成分主要是糖类、水、有机酸、单宁、生物碱等,所以细胞具有酸、甜、涩、苦等味道。
7.植物细胞所特有的结构是、和。
8.植物细胞器中属于显微结构的是、和,属亚显微结构的是、、、、、和,具双层膜的有和,单层膜的有、、、、和。
9.细胞核由、和构成,核膜是 ___层膜,膜上有许多小孔,称为。
10.质体主要由和组成,层膜。
按其所含色素及生理功能的不同,可分为、和三种,其中是植物进行光合作用的场所,是质体中最小的一种。
11. 是呼吸作用的主要场所,是由生物膜构成的网状管道系统,有运输代谢产物的作用,是蛋白质合成的中心,由和组成,与细胞的分泌功能有关,并参与细胞壁的合成,的功能是消化作用。
12.成熟细胞的细胞壁由外向内依次分为、和三层,其中次生壁可发生、、和。
13.细胞繁殖的方式有、和。
其中是营养细胞最普遍的一种分裂方式,为叙述方便,人为地把它分为五个时期,即、、、、。
是植物在有性生殖过程中形成性细胞前所进行的细胞分裂。
14.在细胞的无丝分裂中开始部位是,有丝分裂的是观察染色体数目和形态的最佳时期。
杭州市十三中教育集团八年级科学拓展性课程教案1探究植物蒸腾作用的影响因素编制人:吴晨晨一、活动目标:知识目标:基于课堂内有关蒸腾作用知识点的学习,探究光照、大气的温度、湿度和气流速度可以影响植物的蒸腾作用;能力目标:通过老师提供器材,能够自主进行实验,并得出最终的结论。
情感态度价值观:通过课外实验,能够将知识应用在课本知识学习中,养成乐于探究的求知精神,并对科学产生浓厚的兴趣。
二、教学过程:(一)课前准备:将全班同学分成6人一组,课前自主合作巩固课内有关植物蒸腾作用的知识点。
1.材料:生长状况及大小,叶片数量相同的新鲜植物枝条2.仪器:三角烧瓶(带穿孔塞)、甘油、计时器、枝剪、黑水笔,电风扇(或电吹风筒)、温度计、恒温箱、金鱼缸(加盖)、湿度计、刻度尺、塑料袋(透明和不透明)等3.实验装置:4.主要设计思路:在八年级下册科学教材里,已经学过了植物的蒸腾作用:是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气的状态散失到大气中的过程。
与物理学的蒸发过程不同,蒸腾作用不仅受未接环境条件的影响,而且还受植物本身的调节和控制,因此他是一种复杂的生理过程。
课本提到了影响植物蒸腾快慢的因素,但没有设计实验去探究。
本实验中,植物蒸腾作用的强弱可以用失水速度来衡量,实验的装置可以研究某些环境因素是如何影响植物枝条失水快慢的。
水的表面加上一层油,目的是减少液面水分的蒸发,降低实验的误差。
条,分别插入等量水的三角烧瓶的瓶塞小孔内,用甘油将其边缘的空隙封住,每组用笔记下水的位置。
各小组讨论、设计、优化方案,并展示方案,在班级达成共识后进行实验如下:第一组测定蒸腾作用与叶片的关系要求能根据自己的项目,讨论设计出合理的实验装置,将装置放在阳光较强、气温较高的、空气干燥而流通的环境中。
观察水液面的高度随着时间的推移而发生变化,发生高度差需要多长时间。
高边叶片数量差重做一遍,观察发生液面高度差所需要的时间有什么不同,填写下表:第二组测定蒸腾作用的温度的关系要求学生能根据自己的项目,选取温度计、恒温箱、冷气机等仪器,利用其来改变、测定局部温度,然后将甲、乙两瓶枝条防止在不同的温度环境中。
植物体内运输水的结构植物体内的水分运输是一项重要的功能,它可保证植物体的正常生长和发育。
植物体内运输水的主要结构包括根部的根系系统和茎部的导管系统。
根系系统是植物吸收水分和养分的主要部分。
根系系统由主根和侧根组成。
主根由根毛、根尖、分根冠和侧根部分组成。
根毛是主根表面的细长突起,它们增加了根系与土壤之间的接触面积,有助于吸收水分和养分。
根尖是主根的尖端部分,它不断地产生新的根细胞,使主根向土壤深处延伸。
在根细胞的内部,存在着一种称为根压的物质,它产生于根细胞的顶端。
根压通过渗透作用,使水分从根细胞的内部向根的外部渗出,进而被土壤吸收。
导管系统是茎部的组织,它主要由木质部和韧皮部组成。
木质部包含了导管元和木质纤维。
导管元是一种具有空心管状结构的细胞,它们负责运输水分和养分。
木质纤维则提供了支持和保护的功能。
导管元有两种类型,一种是木质部的细胞管,另一种是韧皮部的细胞管。
木质部的细胞管负责运输水分和无机盐,而韧皮部的细胞管负责运输有机物。
导管元之间通过细胞壁的开放区域相连接,形成连通的管道。
导管系统中水分和养分的运输依靠着两种力,即根压和蒸腾拉力。
根压使得水分能够通过细胞间隙向上运输,而蒸腾拉力则是由叶片上的气孔散失水分引起的。
当气孔开放时,叶片内部的水分会蒸腾出来,形成一个负压力,这会在植物体内产生一个拉力,促使水分从根部向上运输。
这种拉力会使水分从根系的导管中,一直上升到叶子的细胞中,供给叶绿体进行光合作用。
此外,植物体内还存在一种称为胶体渗透作用的现象。
在植物细胞中,有一种叫做胞质的胶状物质。
当根部的导管中水分被吸收时,会使胞质中的溶质浓度升高,从而使胞质变得相对浓缩。
这种浓缩的胞质会吸引周围的纯净水分,使其向导管中运输。
综上所述,植物体内运输水的结构主要包括根系系统和导管系统。
根系系统负责吸收水分和养分,而导管系统则负责将水分和养分从根部运输到茎部和叶部,以满足植物的需求。
根压、蒸腾拉力和胶体渗透作用是水分和养分运输的三个重要力,它们共同作用,维持着植物体内水分的平衡。
水分进入植物体内的途径教案一、概述植物对水的需求非常大,水分进入植物体内是植物生长的关键因素之一。
本教案将介绍水分进入植物体内的途径和机制,以便更好地理解植物的吸水过程。
二、水的输送途径植物体内的水分主要是通过根、茎和叶子三部分进行输送。
其中,植物根系是植物吸收水和养分的主要部位,茎和叶子则起到传导和蒸散的作用。
1. 根部吸收水分植物根部主要由根冠、根尖、侧根和根毛四个部分构成。
水分从根毛进入根尖的毛细管内,随后运输到更高的部位,如茎、叶等组织。
其具体的吸收机制可归纳为以下三种:•渗透压差利用:由于土壤中含有溶解在水中的矿物质、有机物等,其浓度高于根内液的浓度,形成渗透压差,在渗透压的作用下水分会自然地向根内液移动。
•活动转运:根内液中存在着许多对植物生长十分关键的物质,如离子、氨基酸、葡萄糖等,这些物质通过活动转运进入根内液中,同时还会将根内液中多余的物質排出到外面。
•水分压力:根组织中的水分压力可以推动水分在根内向上运输,这种机制常见于耐旱植物中。
2. 茎部传导水分当水分从根部进入到茎部后,也需要通过一定的机制传导到其他的组织。
一般认为,有两种广泛存在于植物中的输水机制,分别为:•蒸腾作用:细胞内部及间隙空气含有的水分,被渗透压作用推向茎,而这些水分已经失去了根毛吸收时的推动力,这时利用蒸腾作用将水分从叶子上部输送到干燥的根区;•管系作用:管系作用即为若干不同的水分输送机制集合体:比如毛管管系、压力流管系和筛管管系等。
3. 叶片蒸腾叶片蒸腾是水分从植物体内流出的主要途径之一。
蒸腾作用通常是指植物在运输过程中,通过蒸发的方式将水分从植物体内输送到空气中,分为下列两种机制:•通过气孔蒸腾:叶子表面有不少气孔,通过气体交换及对需求水分的控制,气孔可作为从叶子上部丢失进水的途径之一;•通过叶肉表面蒸腾:叶肉表面也存在且有较大量的水分,这些水分部分蒸发进入空气中,也使得植物失去了部分水分。
三、结论综上,水分进入植物体内的途径主要包括了:根部吸收、茎部传导和叶片蒸腾。
第一单元生物和生物圈一、认识生物生物的共同特征:1生物的生活需要营养。
2生物能进行呼吸。
3生物能排出身体内产生的废物。
4生物能对外界刺激作出反应。
5生物能生长和繁殖。
6除病毒外,生物都是由细胞构成二、生物圈:地球上所有生物与其环境的总和构成生物圈范围:大气圈的底部水圈的大部岩石圈的表面地球上最大的生态系统是生物圈。
三、环境对生物的影响环境因素:非生物因素和生物因素(使生物之间存在捕食、竞争、合作、寄生等关系的生物)(二)探究光对鼠妇的影响●控制变量唯一。
【提出问题】光会影响鼠妇的生活吗?【作出假设】光会影响鼠妇的生活。
【制订并实施计划】制订计划包括确定实验目的、材料、步骤,然后按步骤实施计划。
(1)将铁盘内放一薄层湿土,以中轴为界,一边遮光,一边见光;(2)在铁盘两侧中央分别放5只鼠妇(也可以将1 0只鼠妇放入铁盘中轴中央):(3)每分钟统计明亮处和阴暗处的鼠妇数目1次,统计l0次。
【实验结果】鼠妇大部分移到无光的一边。
【实验结论】光会影响鼠妇的生活。
为了更好地说明实验结果仅仅由实验变量决定,因而在设置对照实验时,除了实验变量外,其他条件实验组与对照组应完全相同,如除了光不同外,土壤的潮湿度、温度都应该相同。
四、生物对环境的适应和影响生物影响和适应适应环境五、生态系统(一)生态系统概念:在一定地域内,生物与环境所形成的统一的整体。
生产者——主要指绿色植物。
1.生态系统生物部分消费者——各种动物。
组成分解者——细菌、真菌等营腐生生活的微生物。
非生物部分:阳光、空气、水等。
2.食物链和食物网:生产者和消费者之间吃与被吃的营养关系就形成了食物链;多条食物链会交错形成复杂的食物网。
生态系统中的物质和能量总是沿着食物链和食物网流动,能量单向流动、逐级递减,物质循环利用。
判断食物链是否符合生物学原理。
首先,食物链表明的是生产者和消费者之间的捕食关系,因此在食物链中只有生产者和消费者,不出现分解者和非生物部分;其次,基本写法要正确,生产者写在最前面,从生产者开始,用箭头向右指向更高的捕食者,直到最凶猛的动物结束,这就是一条完整的食物链。