高中生物学竞赛初赛——植物生理（水分、矿质、光合作用）课件.pptx

植植 物物 生生 理理 学学植植 物物 生生 理理 学学蛋白体圆球体4C1.1.大液泡、叶绿体和细胞壁大液泡、叶绿体和细胞壁3.细胞壁细胞壁半纤维素：半纤维素是一类物质的名称。指在植物细半纤维素：半纤维素是一类物质的名称。指在植物细胞壁中与纤维素共生、可溶于碱溶液，胞壁中与纤维素共生、可溶于碱溶液，遇酸后远较纤维素易于水解的那部分植物多糖。植物细胞壁构成纤。植物细胞壁构成纤维素小纤维间的间质凝胶的多糖群中除去果胶质以外维素小纤维间的间质凝胶的多糖群中除去果胶质以外的物质，是构成的物质，是构成的主要成分。包括葡萄糖、木的主要成分。包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖和半乳糖等，单糖聚合体间分糖、甘露糖、阿拉伯糖和半乳糖等，单糖聚合体间分别以共价键、氢键、醚键和酯键连接。别以共价键、氢键、醚键和酯键连接。半纤维素具有半纤维素具有亲水性能，这将造成细胞壁的润胀，可，这将造成细胞壁的润胀，可赋予纤维弹性。赋予纤维弹性。5.叶绿体叶绿体6 过氧化物酶体由由J. Rhodin（1954年）首次在鼠肾小管上皮细年）首次在鼠肾小管上皮细胞中发现。是一种具有胞中发现。是一种具有异质性的细胞器，在不同生物及不同发育的细胞器，在不同生物及不同发育阶段有所不同。直径约阶段有所不同。直径约0.21.5um，通常为，通常为0.5um，呈圆形，椭圆，呈圆形，椭圆形或哑呤形不等，由单层膜围绕而成。共同特点是内含一至多种形或哑呤形不等，由单层膜围绕而成。共同特点是内含一至多种依赖黄素的氧化酶和依赖黄素的氧化酶和过氧化氢酶（标志酶），已发现，已发现40多种氧化多种氧化酶，如酶，如L-氨基酸氧化酶，氨基酸氧化酶，D-氨基酸氧化酶等等。氨基酸氧化酶等等。 过氧化酶体的发生与线粒体或叶绿体类似，但在过氧化酶体中过氧化酶体的发生与线粒体或叶绿体类似，但在过氧化酶体中不含不含DNA，组成其的蛋白都在，组成其的蛋白都在细胞核中编码，在细胞质基质中产，在细胞质基质中产生，再通过信号分选进入过氧化酶体。已知的该细胞器的发生有生，再通过信号分选进入过氧化酶体。已知的该细胞器的发生有两种途径：一是成熟的过氧化酶体经分裂增殖产生子代细胞器；两种途径：一是成熟的过氧化酶体经分裂增殖产生子代细胞器；另一种是细胞内的重新发生；另一种是细胞内的重新发生； 动物组织中大约有中大约有2550%的脂肪酸是在过氧化物酶体中的脂肪酸是在过氧化物酶体中氧化的，其他则是在线粒体中氧化的。另外，由于过氧化物酶氧化的，其他则是在线粒体中氧化的。另外，由于过氧化物酶体中有与磷脂合成相关的酶，所以过氧化物酶体也参与脂的合体中有与磷脂合成相关的酶，所以过氧化物酶体也参与脂的合成。成。圆球体异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶是标志酶E 筛筛考点考点2 水分代谢水分代谢 CD束缚水:被原生质胶体吸附不易流动的水特性：*不能自由移动，含量变化小，不易散失 *冰点低，不起溶剂作用 *决定原生质胶体稳定性 *与植物抗逆性有关 自由水在植物体内距离原生质胶粒较远、可自由流动的水。特性：*不被吸附或吸附很松，含量变化大 *冰点为零，起溶剂作用 *与代谢强度有关自由水/束缚水：大，代谢强、抗性弱 小，代谢弱、抗性强考点考点2.1 水分吸收和运输方式水分吸收和运输方式29.下列关于植物细胞膜上水孔蛋白在植物细胞水的运输中其重要作用的描述，不正确的是：（单选1分） A控制水的运动速率 B水通过水通道运输是一种被动运输 C控制水运动方向 D使水快速运动 C共质体、质外体、细胞膜途径 19 两种：两种：根压、蒸腾拉力根压、蒸腾拉力 1 .根压根压 由根系生理活动使液流从根部沿导管上升的动由根系生理活动使液流从根部沿导管上升的动力，是主动吸水，需代谢能量。力，是主动吸水，需代谢能量。 (1) (1)证明根压存在的两个证据：证明根压存在的两个证据：伤流、吐水伤流、吐水根系吸水的动力根系吸水的动力v 伤流伤流从受伤或折断的植物组织流出汁液的现象。从受伤或折断的植物组织流出汁液的现象。v 吐水吐水从未受伤的植物叶片边缘或尖端向外溢出液珠从未受伤的植物叶片边缘或尖端向外溢出液珠的现象。的现象。从植物茎的基部把茎切断，由于从植物茎的基部把茎切断，由于根压作用，切口不久即流出液滴，这根压作用，切口不久即流出液滴，这种现象称为伤流。种现象称为伤流。大量水分大量水分无机盐无机盐有机物有机物植物激素植物激素伤流液伤流液所以，伤流液的数量和成分，可作为所以，伤流液的数量和成分，可作为根系活动能力强弱的指标。根系活动能力强弱的指标。主要是主要是CTK主要有主要有 2 2 种解释。种解释。 根部导管四周的活细胞由于根部导管四周的活细胞由于新陈代谢，不断向导管分泌无机盐和有机新陈代谢，不断向导管分泌无机盐和有机物，导管的水势下降，而附近活细胞的水物，导管的水势下降，而附近活细胞的水势较高，所以水分不断流入导管。势较高，所以水分不断流入导管。 认为认为参与参与根系的吸水过程。根系的吸水过程。 222、蒸腾拉力、蒸腾拉力由植物蒸腾作用产生的一系列水势由植物蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的动力，是被动吸水，不需消梯度使导管中水分上升的动力，是被动吸水，不需消耗呼吸代谢能量，耗呼吸代谢能量，更重要。蒸腾拉力蒸腾拉力大气大气叶片叶片气气孔下腔孔下腔下腔叶下腔叶肉细胞肉细胞旁边细旁边细胞胞导管导管根根土壤土壤考点考点2.2 水势水势 水势单位：帕水势单位：帕 1巴（巴（bar) = 0.987 大气压（大气压（atm)= 105 帕（帕（ Pa） = 0.1兆帕（兆帕（M Pa）R:R:气体常数气体常数0.0821Latm/(Kmol)0.0821Latm/(Kmol)i，对于葡萄糖、蔗糖等不离解的物质而言，对于葡萄糖、蔗糖等不离解的物质而言=1，盐类大于，盐类大于1.细胞吸水情况决定于细胞水势。细胞吸水情况决定于细胞水势。典型细胞水势典型细胞水势w是由是由3个势组成的：个势组成的： w = s +p+ m水水势势渗渗透透势势衬衬质质势势压压力力势势*温度越高，水势越大温度越高，水势越大*压力越大，水势越大压力越大，水势越大*溶液越浓，水势越小溶液越浓，水势越小 水水 势：势： X细胞细胞 Y细胞细胞 水流方向：水流方向： X细胞细胞 向向 Y细胞细胞s例题例题1.1.用蔗糖溶液测知甲、乙两个细胞的初始质壁分离时的外用蔗糖溶液测知甲、乙两个细胞的初始质壁分离时的外液浓度分别为液浓度分别为0.25M0.25M和和0.35M0.35M，若两个细胞相邻，试判断在，若两个细胞相邻，试判断在2525条条件下细胞间水分的移动方向，甲、乙两细胞的水势（件下细胞间水分的移动方向，甲、乙两细胞的水势（ ）、渗透）、渗透势（势（ ）和压力势（）和压力势（ ）分别是多少大气压？）分别是多少大气压？0psW答：初始质壁分离时，细胞浓度答：初始质壁分离时，细胞浓度=外液浓度根据公式外液浓度根据公式 渗透势渗透势=iCRT 甲细胞的渗透势甲细胞的渗透势=-10.250.082（273+25）=-6.11大气压大气压1.013=-6.19帕帕 所以所以由于乙细胞水势低于甲细胞，所以水分从甲细胞向乙细胞移动。由于乙细胞水势低于甲细胞，所以水分从甲细胞向乙细胞移动。乙细胞的渗透势乙细胞的渗透势=-10.350.08207(273+25) =-8.56大气压大气压 =1.013(-8.56)=-8.67（巴）（巴）因为因为例题例题2.(082.(08年年) )有一个充分水饱和的细胞有一个充分水饱和的细胞, ,将其放入比将其放入比其细胞液浓度低其细胞液浓度低1010倍的溶液，则细胞体积倍的溶液，则细胞体积A A变大变大B B变小变小C C不变不变D D可能变大，也可能不变可能变大，也可能不变B2 2（20072007）下列植物的干种子，吸水力最强的是：）下列植物的干种子，吸水力最强的是：( )( ) A A花生花生 B B大豆大豆 C C小麦小麦 D D玉米玉米B B3.(3.(AB考点2.3 影响根吸水因素（1 1） 土壤中可利用的水分土壤中可利用的水分重力水：由于重力的作用而下降的水分，有害无益重力水：由于重力的作用而下降的水分，有害无益毛细管水：主要吸收的水毛细管水：主要吸收的水吸湿水：束缚水，植物不能吸收吸湿水：束缚水，植物不能吸收（2 2） 土壤温度：土壤温度：过高过低都能降低根系的吸水速率过高过低都能降低根系的吸水速率低温低温水分本身的黏性增大，扩散速率降低；水分本身的黏性增大，扩散速率降低；细胞质黏性增大，水分不易通过细胞质；细胞质黏性增大，水分不易通过细胞质；呼吸作用减弱，影响根压；呼吸作用减弱，影响根压；根系生长缓慢，有碍吸水表面的增加。根系生长缓慢，有碍吸水表面的增加。高温高温高温加速根的高温加速根的过程，吸收面积减少，吸收速过程，吸收面积减少，吸收速率也下降。率也下降。温度过高使温度过高使，影响根系主动吸水。，影响根系主动吸水。 （3） 土壤通气状况：土壤通气状况： 通气不良，通气不良，短期内可使细胞呼短期内可使细胞呼吸减弱，影响根压，继而阻碍吸水；时间较长，就形吸减弱，影响根压，继而阻碍吸水；时间较长，就形成无氧呼吸，产生和累积较多成无氧呼吸，产生和累积较多酒精酒精，根系中毒受伤，根系中毒受伤，吸水更少。土壤处于还原态，容易产生有毒物质。吸水更少。土壤处于还原态，容易产生有毒物质。（4） 土壤溶液浓度：土壤溶液浓度：“烧苗烧苗”现象现象生理干旱：土壤水分充足，由于缺氧、低温、生理干旱：土壤水分充足，由于缺氧、低温、土壤水势低等引起植物吸水困难。土壤水势低等引起植物吸水困难。（5）蒸腾作用）蒸腾作用意义：意义：1.1.是植物水分吸收和运输的是植物水分吸收和运输的主要动力主要动力。2.促进木质部汁液中物质的促进木质部汁液中物质的运输运输。3.能够能够降低叶片的温度降低叶片的温度。4.有利于有利于气体交换气体交换。有利于光合作用的进行。有利于光合作用的进行。指标指标1. 蒸腾速率蒸腾速率 植物在单位时间内单位叶面上蒸腾植物在单位时间内单位叶面上蒸腾的水量，一般用的水量，一般用g/dm.h表示表示( (或或蒸腾强度、蒸腾率蒸腾强度、蒸腾率)。2 蒸腾比率蒸腾比率 植物每消耗植物每消耗1水所形成干物质的克数水所形成干物质的克数（或称蒸腾效率）。（或称蒸腾效率）。3 蒸腾系数蒸腾系数 植物每制造植物每制造1克干物质所消耗水分的克克干物质所消耗水分的克数数（或称需水量），它是蒸腾比率的倒数。或称需水量），它是蒸腾比率的倒数。幼小幼小全部表面都能蒸腾全部表面都能蒸腾木本植物长大后木本植物长大后皮孔蒸腾皮孔蒸腾( (约占约占0.10.1) ) 植物的蒸腾作用绝大部分是在植物的蒸腾作用绝大部分是在上进行。上进行。气孔蒸腾气孔蒸腾 角质蒸腾角质蒸腾(仅占仅占510)最主要最主要形式形式边缘效应边缘效应保卫细胞肾形，保卫细胞肾形，内壁厚，内有横内壁厚，内有横向微纤丝，细胞向微纤丝，细胞吸水，外壁伸长吸水，外壁伸长向外移动，将内向外移动，将内壁向外拉开，气壁向外拉开，气孔张开。孔张开。保卫细胞哑铃形，中间部保卫细胞哑铃形，中间部分壁厚，两头薄，有辐射分壁厚，两头薄，有辐射状微纤丝，细胞吸水，两状微纤丝，细胞吸水，两头膨大，气孔张开。头膨大，气孔张开。保卫细胞吸水，气孔张开保卫细胞吸水，气孔张开 气孔蒸腾的过程气孔蒸腾的过程保卫细胞保卫细胞(GC)在在光下光下进行光合作用进行光合作用消耗消耗CO2，使细胞内，使细胞内pH增高增高淀粉磷酸化酶水解淀粉为淀粉磷酸化酶水解淀粉为G1P水势下降水势下降从周围细胞吸水从周围细胞吸水气孔张开气孔张开(2)(2)无机离子泵学说无机离子泵学说气孔运动和气孔运动和GCGC积累积累K K+ +有着密切的关系。有着密切的关系。w下降，吸水下降，吸水ATP酶酶光活化光活化GC保卫细胞保卫细胞K+H+K+Cl-Cl-质膜质膜GC质膜上具质膜上具有光活化有光活化ATP酶酶-H+泵泵水解水解ATP，泵出泵出H+到细到细胞壁，造成胞壁，造成膜电位差膜电位差降低降低，水分进入水分进入GC，气孔张开气孔张开激活激活K+ 通道通道和和Cl-通道，通道， K+ 和和Cl-进进入入GC玉米黄素作为蓝光受体玉米黄素作为蓝光受体GCGC在在下进行光合作用下进行光合作用消耗消耗COCO2 2 pH pH增高增高(8.0-8.5), (8.0-8.5), 使细胞里的水势下降使细胞里的水势下降气孔张开气孔张开从周围细胞吸水从周围细胞吸水总结：由于总结：由于糖、糖、 Mal 、 K+、 Cl- 等进入液泡，使保卫等进入液泡，使保卫细胞水势下降，细胞吸水，气孔开放。细胞水势下降，细胞吸水，气孔开放。（2 2） 温度温度 上升上升气孔开度增大气孔开度增大 1010以下小，以下小，3030最大，最大，3535以上变小以上变小（1 1）光照）光照 光照光照张开张开 黑暗黑暗关闭关闭景天科植物例外景天科植物例外（3 3）COCO2 2 低浓度低浓度促进张开促进张开 高浓度高浓度迅速关闭迅速关闭（4 4）水分）水分 水分胁迫水分胁迫气孔开度减小气孔开度减小（5 5）激素：）激素：ABAABA 考点考点2.4 合理灌溉合理灌溉水分临界期水分临界期-植物对水分不足特别敏感的时期植物对水分不足特别敏感的时期小麦第一个水分临界期：分蘖末期小麦第一个水分临界期：分蘖末期抽穗期抽穗期 此时花粉母细胞经四分体到花粉粒此时花粉母细胞经四分体到花粉粒第二个水分临界期：开始灌浆第二个水分临界期：开始灌浆乳熟末期乳熟末期 缺水影响旗叶光合作用和有机物运输缺水影响旗叶光合作用和有机物运输植物缺水指标：植物缺水指标： *形态指标：茎形态指标：茎叶颜色变红、萎焉状态、生长速率叶颜色变红、萎焉状态、生长速率下降下降 *生理指标：生理指标：叶的水势下降、细胞液渗透势、气孔叶的水势下降、细胞液渗透势、气孔开度下降、开度下降、脯氨酸、甜菜碱、脯氨酸、甜菜碱、脱落酸积累脱落酸积累 2. 2. 下列有关草本植物叶片泌液作用现象的描述，何者正下列有关草本植物叶片泌液作用现象的描述，何者正确？（单选）确？（单选）A. A. 夜晚温度高、湿度低时，容易发生夜晚温度高、湿度低时，容易发生B. B. 常发生的部位是气孔常发生的部位是气孔C. C. 土壤中的水分含量愈少时，此现象愈旺盛土壤中的水分含量愈少时，此现象愈旺盛D. D. 由根压所造成由根压所造成E. E. 发生于白天蒸散作用明显的时候发生于白天蒸散作用明显的时候D3. 3. 有一位新手园丁发现他的花圃内有许多枯萎的植物，你会建有一位新手园丁发现他的花圃内有许多枯萎的植物，你会建议他使用何种对策来使得这些植物健壮起来？依据上述信息，下议他使用何种对策来使得这些植物健壮起来？依据上述信息，下列对策正确的是？（单选）列对策正确的是？（单选）(A) (A) 将植物放入将植物放入 15%的溶质溶液中，使得水份可以主动地往细胞的溶质溶液中，使得水份可以主动地往细胞外运输外运输(B) (B) 将植物放入将植物放入 5%的溶质溶液中，使得水份可以主动地往细胞的溶质溶液中，使得水份可以主动地往细胞外运输外运输(C) (C) 将植物放入将植物放入 5%的溶质溶液中，使得水份可以扩散的方式进的溶质溶液中，使得水份可以扩散的方式进入细胞内入细胞内(D) (D) 将植物放入将植物放入 15%的溶质溶液中，使得水份可以扩散的方式流的溶质溶液中，使得水份可以扩散的方式流释到细胞外释到细胞外 C4 4早春，当落叶树开始新一年的生长时，木质部中水分上早春，当落叶树开始新一年的生长时，木质部中水分上升的主要动力是升的主要动力是( )( ) A A大气与木质部的水势差大气与木质部的水势差 B B蒸腾拉力蒸腾拉力 C C根压根压 D D土壤与根木质部的水势差土壤与根木质部的水势差C5.5.（20162016）. .关于蒸腾作用，下列描述哪些是正确的？关于蒸腾作用，下列描述哪些是正确的？ （多选）（多选） A.A.蒸腾作用不仅仅与气孔有关蒸腾作用不仅仅与气孔有关 B.B.大气水蒸气浓度是决定蒸腾速率的决定因素，气孔下大气水蒸气浓度是决定蒸腾速率的决定因素，气孔下空间水蒸气浓度对蒸腾速率不重要空间水蒸气浓度对蒸腾速率不重要 C.C.干旱影响气孔的开放状态主要是因为干旱诱导植物合干旱影响气孔的开放状态主要是因为干旱诱导植物合成更多的脱落酸成更多的脱落酸 D D 植物在适度光照条件下蒸腾速率提高的原因是光诱发植物在适度光照条件下蒸腾速率提高的原因是光诱发气孔张开气孔张开ACD5.小麦的第一个水分临界期，严格来说，就是（小麦的第一个水分临界期，严格来说，就是（ ）A.分蘖期分蘖期B.幼穗分化期幼穗分化期C.孕穗期孕穗期6.将一个细胞放入与其泡液浓度相等的糖溶液中，将一个细胞放入与其泡液浓度相等的糖溶液中，则（则（ ）A.细胞失水细胞失水 B.即不吸水也不失水即不吸水也不失水 C.既可能吸水也既可能吸水也可能保持平衡可能保持平衡7.已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是：原因是：（ ）A.初质势很低初质势很低B.衬质势很高衬质势很高C.初初质势不存在质势不存在答：答：C答：答：C答：答：A考点考点3 矿质代谢矿质代谢 植物体对矿质元素的吸收、运输和同化植物体对矿质元素的吸收、运输和同化的一系列过程称为矿质代谢。的一系列过程称为矿质代谢。研究方法：溶液培养法和砂基培养法研究方法：溶液培养法和砂基培养法鉴定标准：不可缺少性、不可替代性和直接功鉴定标准：不可缺少性、不可替代性和直接功能性能性 植物的必需矿质元素植物的必需矿质元素16种，必需元素种，必需元素19种种 大量矿质元素大量矿质元素6种：种：N、S、P、K、Ca、Mg、（ Si有有争议争议 ），），各占干重的万分之一以上。各占干重的万分之一以上。 微量矿质元素微量矿质元素9种种 ：Fe、Mn、B、Zn、Cu 、Mo 、Cl Ni、（Na有争议）有争议） 来自空气和水的必需元素来自空气和水的必需元素3种：种： C、H、O考点考点3 .1 必需矿质元素必需矿质元素 1）该元素对于植物正常生长发育是必需的，）该元素对于植物正常生长发育是必需的，完全缺乏时，植物不能完成生活史。完全缺乏时，植物不能完成生活史。 2）该元素缺乏时，植物表现出特有的症状，）该元素缺乏时，植物表现出特有的症状，加入该元素后，病症逐渐消退，植物生长恢复加入该元素后，病症逐渐消退，植物生长恢复正常，而且该元素的这种作用不能被其它元素正常，而且该元素的这种作用不能被其它元素所替代。所替代。 3）该元素在生理上的功能是直接的，不是由）该元素在生理上的功能是直接的，不是由于改变土壤或培养基的理化条件等产生的间接于改变土壤或培养基的理化条件等产生的间接效应。效应。有益元素有益元素：在植物体内某些元素不是必需的，但它们的存：在植物体内某些元素不是必需的，但它们的存在有利植物的发育，这些元素称为在有利植物的发育，这些元素称为有益元素。有益元素。硅硅Si：有利于水稻茎秆发育，在有硅存在时，增强水稻的：有利于水稻茎秆发育，在有硅存在时，增强水稻的抗倒和抗病能力。抗倒和抗病能力。钴钴Co：豆科植物根瘤菌固氮所必需的。：豆科植物根瘤菌固氮所必需的。钠钠Na：有利于甜菜叶片中的淀粉转化为蔗糖有利于光合：有利于甜菜叶片中的淀粉转化为蔗糖有利于光合产物向根的运输。产物向根的运输。 Na还参与保卫细胞和盐生植物渗透势还参与保卫细胞和盐生植物渗透势的调节，促进植物的渗透吸水。的调节，促进植物的渗透吸水。有害元素：有害元素：在植物体内的众多元素中，除必需元素，有益在植物体内的众多元素中，除必需元素，有益元素外，大部分为中性元素，但也有少量元素是有害的。元素外，大部分为中性元素，但也有少量元素是有害的。有害元素主要是一些有害元素主要是一些重金属元素重金属元素，如镉（，如镉（Cd）、汞）、汞（Hg）、铬（）、铬（Cr）、铅（）、铅（Pb）、还有砷（）、还有砷（As）等。）等。根据必需元素在植物体内的移动性分为：根据必需元素在植物体内的移动性分为：可移动元素可移动元素：N、P、K、Mg、Zn、B、Mo，这些元素，这些元素在植物体内可被再利用，如果植物缺乏这些元素时，这在植物体内可被再利用，如果植物缺乏这些元素时，这些元素从老组织转移到幼嫩组织，因此缺素症状表现在些元素从老组织转移到幼嫩组织，因此缺素症状表现在老叶老叶。难移动的元素难移动的元素：包括：包括S、 Ca、Fe、Mn、Cu，缺素症状，缺素症状表现在新生的表现在新生的幼嫩叶。幼嫩叶。2.在维管植物的较幼嫩部分，亏缺下列哪种元素时，在维管植物的较幼嫩部分，亏缺下列哪种元素时，缺素症首先表现出来：（缺素症首先表现出来：（ ）A.KB.CaC.P1.根吸收部位：主要是根吸收部位：主要是根毛区根毛区2.根部吸收的过程根部吸收的过程（1）离子迁移、吸附到根细胞表面：）离子迁移、吸附到根细胞表面：离子交换吸附离子交换吸附 同电等电交换同电等电交换（2）离子通过质外体到达内皮层以外：）离子通过质外体到达内皮层以外：扩散扩散(3)离子通过共质体进入内皮层内：离子通过共质体进入内皮层内：跨膜跨膜(4)离子进入导管离子进入导管：被动扩散、主动转运被动扩散、主动转运(5)离子随导管液转运到各处离子随导管液转运到各处考点考点3 .2 矿质元素吸收矿质元素吸收 例题：正常情况下，由例题：正常情况下，由2分子葡萄糖的代谢终产物所生成分子葡萄糖的代谢终产物所生成的的H+ 如果全部吸附在根表面，根借此可与土壤溶液中发生如果全部吸附在根表面，根借此可与土壤溶液中发生交换吸附的离子数量和种类是交换吸附的离子数量和种类是 A 12个个NO3- B.12个个K+ C 24个个NO3- D 24个个K+ 例题:某地的一片农田中，农作物的幼叶首先出现卷某地的一片农田中，农作物的幼叶首先出现卷曲、黄化、枯死等现象。经专家建议，在此农田使用曲、黄化、枯死等现象。经专家建议，在此农田使用了一种化肥后，症状很快好转。请你判断他们使用的了一种化肥后，症状很快好转。请你判断他们使用的化肥可能是下列的哪一种？化肥可能是下列的哪一种？A .KCl B. NH4NO3 C. Mg(H2PO)4 D.Ca(H2PO)2 植物体对矿质元素吸收的特点：植物体对矿质元素吸收的特点：1.对矿质元素和水的吸收是相对独立的对矿质元素和水的吸收是相对独立的2.对矿质离子的吸收是有选择性的对矿质离子的吸收是有选择性的生理中性盐：如生理中性盐：如NH4NO3生理酸性盐：如生理酸性盐：如(NH4)2SO4生理碱性盐：如生理碱性盐：如NaNO33.3.单盐毒害：单盐毒害：植物被培养在某种单一的盐溶液中，不植物被培养在某种单一的盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象叫单盐毒久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象叫单盐毒害。害。4.4.离子拮抗：离子拮抗：在单盐溶液中加入少量其它盐类可消除在单盐溶液中加入少量其它盐类可消除单盐毒害现象，这种离子间相互消除毒害的现象称为单盐毒害现象，这种离子间相互消除毒害的现象称为离子拮抗。离子拮抗。异价离子才能拮抗，如钾离子不能拮抗钠异价离子才能拮抗，如钾离子不能拮抗钠离子，但是可以拮抗钙离子。离子，但是可以拮抗钙离子。也就是也就是在元素周期表中，同族元素没有拮抗作用，不同族的元素产生拮抗作用，如K+与Ca2+、Ba2+发生拮抗作用，K+与Na+，Ca2+与Ba2+不发生拮抗作用。5.5.平衡溶液：平衡溶液： 在含有适当比例的多种盐溶液中，各种在含有适当比例的多种盐溶液中，各种离子的毒害作用被消除，植物可以正常生长发育，这离子的毒害作用被消除，植物可以正常生长发育，这种溶液称为平衡溶液。种溶液称为平衡溶液。杜南平衡杜南平衡 :细胞内的可扩散负离子和正离子浓度的乘积细胞内的可扩散负离子和正离子浓度的乘积等于细胞外可扩散正、负离子浓度的乘积时的平衡，叫等于细胞外可扩散正、负离子浓度的乘积时的平衡，叫杜南平衡。即：杜南平衡。即：例题：已知某植物细胞内含有带负电荷的不扩散离子浓度为例题：已知某植物细胞内含有带负电荷的不扩散离子浓度为0.01M，把这样的细胞放在把这样的细胞放在氯化钠氯化钠浓度为浓度为0.01M的溶液中，这时膜内的溶液中，这时膜内钠离子钠离子浓度为浓度为0.01M。当达到杜南平衡时，膜内。当达到杜南平衡时，膜内Na+是膜外是膜外Na+的多少的多少倍？（假设膜外体积等于膜内体积）。倍？（假设膜外体积等于膜内体积）。这种离子积累不需要消耗能量，故属被动吸收。这种离子积累不需要消耗能量，故属被动吸收。例题：已知某植物细胞内含有带负电荷的不扩散离子浓例题：已知某植物细胞内含有带负电荷的不扩散离子浓度为度为0.01M，把这样的细胞放在，把这样的细胞放在氯化钠氯化钠浓度为浓度为0.01M的溶的溶液中，这时膜内液中，这时膜内钠离子钠离子浓度为浓度为0.01M。当达到杜南平衡。当达到杜南平衡时，膜内时，膜内Na+是膜外是膜外Na+的多少倍？（假设膜外体积的多少倍？（假设膜外体积等于膜内体积）。等于膜内体积）。ci为胞内初始浓度，为胞内初始浓度，C0为胞外初始浓度为胞外初始浓度ci影响根吸收矿质元素因素影响根吸收矿质元素因素1）温度：）温度：30度左右最佳。温度过高度左右最佳。温度过高(超过超过40)或过低，或过低，吸收困难。这可能是高温使酶钝化，影响根部代谢；高吸收困难。这可能是高温使酶钝化，影响根部代谢；高温也使细胞透性增大，矿质元素被动外流，所以根部纯温也使细胞透性增大，矿质元素被动外流，所以根部纯吸收矿质元素量减少。温度过低时，根吸收矿质元素量吸收矿质元素量减少。温度过低时，根吸收矿质元素量也减少，因为低温时，代谢弱，主动吸收慢；细胞质粘也减少，因为低温时，代谢弱，主动吸收慢；细胞质粘性也增大，离子进入困难。性也增大，离子进入困难。2）土壤通气状况：）土壤通气状况：中耕松土中耕松土3）土壤溶液浓度：土壤溶液浓度：适度适度4）土壤）土壤PH值：值：一般阳离子的吸收速率随一般阳离子的吸收速率随PH值升高而加值升高而加速，阴离子的吸收速率随速，阴离子的吸收速率随PH增高而下降。增高而下降。一般作物生育最适一般作物生育最适pH是是67 ，但有些作物但有些作物(如茶、马铃如茶、马铃薯、烟草薯、烟草)适于较酸性的环境，有些作物适于较酸性的环境，有些作物(如甘蔗、甜菜如甘蔗、甜菜)适于较碱性的环境适于较碱性的环境 。5）离子间的相互作用：）离子间的相互作用：氯和溴竞争。氯和溴竞争。温度对小麦幼苗吸收钾的影响温度对小麦幼苗吸收钾的影响 土壤水分状况土壤水分状况l矿质元素是溶于水中被吸收的，因此土壤水分状况影响根系对矿质元素是溶于水中被吸收的，因此土壤水分状况影响根系对矿质元素的吸收。矿质元素的吸收。l水分过水分过少少时，影响溶质时，影响溶质溶解溶解和体内和体内运输运输。l水分过水分过多时，多时，影响影响根系呼吸根系呼吸从而影响吸收。从而影响吸收。土壤的土壤的pH值值l土壤土壤pH对根系吸收矿质元素的影响是：对根系吸收矿质元素的影响是： 直接影响：根吸收能力；直接影响：根吸收能力； 间接影响：矿质元素的有效性；间接影响：矿质元素的有效性； 根际微生物的生长。根际微生物的生长。pH对土壤矿质元素有效性的影响对土壤矿质元素有效性的影响lN、P、K、S、Ca、Mg、在土壤、在土壤pH为为中性中性时有效性最大；时有效性最大；lMn、B、Cu、Zn等微量元素在等微量元素在微弱酸性微弱酸性时有效性最大；时有效性最大；lpH中性是对大多数矿质元素溶解有利的。中性是对大多数矿质元素溶解有利的。60考点考点3 .3 矿质元素运输分配矿质元素运输分配1.运输途径：运输途径：根表皮到导管径向运输根表皮到导管径向运输（质外体、共质体）（质外体、共质体） 根向上运输根向上运输（木质部）（木质部）叶向下运输叶向下运输（韧皮部）（韧皮部）叶向上运输叶向上运输（韧皮部）（韧皮部） 可横向运输到木质部可横向运输到木质部2.运输形式运输形式N：主要形式是氨基酸（主要：主要形式是氨基酸（主要天冬氨酸天冬氨酸），酰胺），酰胺（天冬酰胺和谷氨酰胺天冬酰胺和谷氨酰胺），少量硝酸盐），少量硝酸盐P：主要是正磷酸盐，少量在根变为有机磷：主要是正磷酸盐，少量在根变为有机磷S：主要是硫酸根，少量甲硫氨酸和谷胱甘肽：主要是硫酸根，少量甲硫氨酸和谷胱甘肽金属：离子状态金属：离子状态l大部分金属元素以离子形式上运；大部分金属元素以离子形式上运；l非金属元素以离子或有机分子上运；非金属元素以离子或有机分子上运；l大部分氮素在大部分氮素在根中根中合成有机物（主要是合成有机物（主要是Asp、Asn、Gln、NO3-）再上运；）再上运；l磷、硫主要以无机酸根形式上运。磷、硫主要以无机酸根形式上运。硝酸还原酶（硝酸还原酶（NR）是一个含钼蛋白，叫做钼黄素蛋白，是一个含钼蛋白，叫做钼黄素蛋白，该酶是诱导酶。光照促进还原。该过程发生在根和叶该酶是诱导酶。光照促进还原。该过程发生在根和叶的细胞质中。的细胞质中。是限速酶。是限速酶。亚硝酸还原酶（亚硝酸还原酶（NiRNiR）在根中的在根中的前质体前质体或叶中的或叶中的叶绿体，叶绿体，该酶也是诱导酶。光照促进该过程。缺铁，该过程受该酶也是诱导酶。光照促进该过程。缺铁，该过程受阻。阻。诱导因子是底物诱导因子是底物NO3 、光、光在植物体，氨首先转化为在植物体，氨首先转化为Gln（谷氨酰胺），进而转化（谷氨酰胺），进而转化为为Glu（谷氨酸），（谷氨酸），Asp（天冬氨酸），（天冬氨酸），Asn（天冬酰（天冬酰胺），再转化为其它氨基酸。胺），再转化为其它氨基酸。考点考点3 .4 矿质元素功能矿质元素功能N:N:称称生命元素生命元素, ,缺乏时缺乏时植株矮小、叶黄缺绿，茎细。过多，植株矮小、叶黄缺绿，茎细。过多，夜色深绿，枝叶徒长，抵抗逆境能力下降。夜色深绿，枝叶徒长，抵抗逆境能力下降。P:利于糖运输、细胞分裂、分生组织的增长。缺乏时矮小、利于糖运输、细胞分裂、分生组织的增长。缺乏时矮小、分蘖分枝少，叶暗绿（可能生长慢，积累叶绿素）或分蘖分枝少，叶暗绿（可能生长慢，积累叶绿素）或紫红（阻碍糖类运输，形成花色素苷）。过多，产生紫红（阻碍糖类运输，形成花色素苷）。过多，产生小焦斑（碳酸钙积累），妨碍水稻对硅吸收，容易导小焦斑（碳酸钙积累），妨碍水稻对硅吸收，容易导致缺锌。致缺锌。k：呈离子态，是体内必需元素中唯一的一价金属离子。呈离子态，是体内必需元素中唯一的一价金属离子。作为酶活化剂；促进蛋白质糖类合成，促进糖运输；作为酶活化剂；促进蛋白质糖类合成，促进糖运输；提高抗旱性；控制细胞吸水、气孔运动。缺钾，叶片提高抗旱性；控制细胞吸水、气孔运动。缺钾，叶片缺绿，叶缘枯焦，易倒伏，抗寒抗旱能力差。缺绿，叶缘枯焦，易倒伏，抗寒抗旱能力差。植物对三种元素需求量极大，称为植物对三种元素需求量极大，称为“肥料三要素”。正常玉米叶及缺正常玉米叶及缺N、P、K的叶片的叶片铁：铁：幼叶叶脉间缺绿，华北果树的幼叶叶脉间缺绿，华北果树的“黄叶病黄叶病”硼硼：根粗短、叶皱缩、茎尖分生组织腐烂死亡。根粗短、叶皱缩、茎尖分生组织腐烂死亡。 湖北甘蓝型油菜湖北甘蓝型油菜“花而不实花而不实” 黑龙江黑龙江小麦不结实小麦不结实 锌：锌：华北苹果、桃等果树华北苹果、桃等果树“小叶症小叶症”、“丛枝症丛枝症”， 禾谷类禾谷类“白苗症白苗症”， 云南省玉米云南省玉米“花白叶病花白叶病”。硫：硫：作物缺硫时全株体色褪淡，呈作物缺硫时全株体色褪淡，呈淡绿或黄绿色淡绿或黄绿色、或、或者红色者红色；叶脉和；叶脉和 叶肉失绿，叶肉失绿，叶色浅，幼叶较老叶明显；叶色浅，幼叶较老叶明显；植株矮小，叶细小，向上卷曲，变硬、易碎，提早脱落；植株矮小，叶细小，向上卷曲，变硬、易碎，提早脱落；茎生长受阻，开花迟，茎生长受阻，开花迟， 结果或结荚少。结果或结荚少。1 1（20072007）果树有时出现小叶症，其原因是：）果树有时出现小叶症，其原因是： ( ) ( ) A A由于营养不足而影响叶片生长由于营养不足而影响叶片生长 B B由于温度太低而影响叶片生长由于温度太低而影响叶片生长 C C由于缺锌而影响生长素合成，进而影响叶片生长由于缺锌而影响生长素合成，进而影响叶片生长 D D由于缺锌而影响细胞分裂素合成，进而影响叶片生长由于缺锌而影响细胞分裂素合成，进而影响叶片生长C2（2004）为不使士壤板结，可施用的氮肥有（）为不使士壤板结，可施用的氮肥有（ ） A尿素尿素 NH4NO3 B(NH4)2S4 CNaNO3 DNH4CA3. 植物吸水与吸收矿质元素之间的关系是植物吸水与吸收矿质元素之间的关系是A.有关，但不完全依赖有关，但不完全依赖 B.矿质元素吸收少则吸水多矿质元素吸收少则吸水多 C.两者无关两者无关 D.只有矿质元素吸收多，吸水才多只有矿质元素吸收多，吸水才多A4. 下列哪两种离子之间存在竞争机制下列哪两种离子之间存在竞争机制A CI-和和NO3- B CI-和和Br- CCI-和和Ca2+D CI-和和K+5. 缺硫时会产生缺绿症，表现为缺硫时会产生缺绿症，表现为A 叶脉间缺绿以致坏死叶脉间缺绿以致坏死 B叶缺绿不坏死叶缺绿不坏死 C叶肉缺绿叶肉缺绿 D叶脉保持绿色叶脉保持绿色 6（2004）固氮菌中的固氮酶复合物可将大气中的）固氮菌中的固氮酶复合物可将大气中的氮，转变成植物可利用形式的氮，固氮酶复合物氮，转变成植物可利用形式的氮，固氮酶复合物的产物是的产物是A氨氨 B亚硝酸盐亚硝酸盐 硝酸盐硝酸盐 D氨基酸氨基酸7、（、（2012）农业生产中在马铃薯和甘薯生长中后期，增施哪种肥）农业生产中在马铃薯和甘薯生长中后期，增施哪种肥料有利于增加产量料有利于增加产量(单选单选1分分)A、氮肥、氮肥 B、钾肥钾肥 C、硫肥、硫肥 D、镁肥、镁肥8、（、（2012）酸性土壤中生长的植物容易出现哪些元素毒害现象）酸性土壤中生长的植物容易出现哪些元素毒害现象(多多选选)A、铁、铁 B、锰、锰 C、镁、镁 D、钙、钙9. 9. 下列有关植物营养元的硫元素缺失之叙述，何者正确？（单选）下列有关植物营养元的硫元素缺失之叙述，何者正确？（单选）A A、硫为微量元素、硫为微量元素 B B、缺失症状首先表现于幼叶缺失症状首先表现于幼叶C C、 缺失症状为叶片黄化缺失症状为叶片黄化D D、植株大量合成、植株大量合成RuBP 羧化酶羧化酶E E、叶绿体的自由基形成降低、叶绿体的自由基形成降低AB14. 14. 下列有关土壤与植物的矿物盐及水分吸收之叙述，何者正确？下列有关土壤与植物的矿物盐及水分吸收之叙述，何者正确？( (多选）多选）A.A.砂土比壤土有较多的矿物盐及水分，有利于植物的生长砂土比壤土有较多的矿物盐及水分，有利于植物的生长B.B.腐植土比非腐植土含有较多的矿物盐及水分，有利于植物生长腐植土比非腐植土含有较多的矿物盐及水分，有利于植物生长C.C.土壤团粒表面一般带正电，会吸附阴离子土壤团粒表面一般带正电，会吸附阴离子D.D.土壤溶液所含的阴离子矿物盐较阳离子矿物盐易被植物吸收利用土壤溶液所含的阴离子矿物盐较阳离子矿物盐易被植物吸收利用E.E.土壤经植物栽植一段时间后，其土壤经植物栽植一段时间后，其 pH 一般一般会较原来土壤为高会较原来土壤为高BD砂土：砂粒含量超过砂土：砂粒含量超过50，其土壤颗粒间孔隙大，小孔隙少，毛细管作用弱，其土壤颗粒间孔隙大，小孔隙少，毛细管作用弱，保水性差。但砂土通透性良好，不耐旱，土壤微生物以好气性的占优势。砂土保水性差。但砂土通透性良好，不耐旱，土壤微生物以好气性的占优势。砂土中施肥见效快，作物早生快发，但无后劲，往往造成后期缺肥早衰，结实率低，中施肥见效快，作物早生快发，但无后劲，往往造成后期缺肥早衰，结实率低，籽粒不饱满。籽粒不饱满。粘土：质地粘重，耕性差，土粒之间缺少大孔隙，因而通气透水性差，既不耐粘土：质地粘重，耕性差，土粒之间缺少大孔隙，因而通气透水性差，既不耐旱，也不耐涝，但其保水保肥力强，耐肥，养分不易淋失，养分含量较砂土丰旱，也不耐涝，但其保水保肥力强，耐肥，养分不易淋失，养分含量较砂土丰富，有机