植物的水代谢.矿质营养.ppt

第二节植物的矿质营养,成熟表皮细胞以内的层层细胞向里渗透,成熟表皮细胞壁及层层细胞间隙向里渗入,第二节植物细胞对水分的吸收,二、细胞吸水的方式：,方式,吸胀吸水,代谢吸水,渗透吸水,经过一段时间后，由于水分子可以自由通过半透膜，而蔗糖分子不可以。单位体积内，清水中水分子数多于蔗糖分子中的，因此，单位时间内由清水向蔗糖溶液扩散的水分子数多。故而导致蔗糖溶液的液面升高。,蔗糖分子,半透膜,水分子,一个成熟的植物细胞就是一个完整的渗透装置,细胞壁,原生质层,（全透性）,原生质层具有选择透过性，近似于半透膜,细胞膜,液泡膜,细胞质,细胞液,细胞核,细胞壁,原生质层,细胞液,细胞空腔,原生质层和细胞壁分离的现象。,细胞膜,液泡膜,细胞质,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时(高渗溶液），细胞发生质壁分离。,当外界溶液浓度小于细胞液浓度时（低渗溶液），细胞发生质壁分离复原。,半透膜不具有选择性，不是生物膜。选择透过性膜是指生物膜，具有选择透过性。当细胞死亡，选择透过性功能消失。它们的相同点：都可以让水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。它们的不同点：只要分子比半透膜的孔径小，就能通过半透膜；而对选择透过性膜来说，即便是小分子，只要不是细胞所要选择吸收的，就不能通过。,半透膜与选择性半透膜的区别,细胞质壁分离实验用途,证明细胞吸水、失水原理（渗透作用）,判断细胞死活（活细胞才有质壁分离和复原）,判断细胞液浓度,蔗糖溶液,0.1g/mL,0.2g/mL,0.3g/mL,0.4g/mL,细胞,未分离,未分离,分离,分离,水分的吸收,吸水最活跃部位,方式,吸胀吸水,渗透吸水,渗透作用概念P59（第一册）,渗透作用具备的两个条件,成熟植物细胞就是一个渗透系统,实验验证,无中央液泡,靠亲水性物质吸水,蛋白质,淀粉,纤维素,吸水能力:,植物根尖成熟区表皮细胞,（分生区、干种子）,半透膜两侧浓度差,质壁分离：,外界溶液浓度细胞液浓度细胞失水,质壁分离以及复原：,外界溶液浓度细胞液浓度细胞吸水,质：原生质层（包括细胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞质）壁：细胞壁（动物细胞没有）,水分跨过细胞膜的途径A.单个水分子通过膜脂双分子层扩散或通过水通道B水分集流通过水孔蛋白形成的水通道,A,B,自由水,束缚水,多个细胞,植物器官之间,地上比根部低。上部叶比下部叶低在同一叶子中距离主脉越远则越低；在根部则内部低于外部。,影响根系吸水的土壤条件1.土壤通气状况：通气状况良好，有利于根吸水；2.土壤温度：适宜的温度范围内土温愈高，根系吸水愈多；3.土壤溶液浓度：根细胞水势小于土壤水势有利于根系吸水,一、植物的水分代谢,水分的吸收,水分的运输：,水分的利用,水分的散失,合理灌溉,根毛细胞茎叶,：参与_、_等代谢过程。,：主要散失方式是，该方式能产生_、_的动力。,依据原理：方式：喷灌、滴灌,土壤溶液中水进入导管的途径,光合作用,呼吸作用,蒸腾作用,水分吸收,水分和矿质离子的运输,渗透吸水和失水,关于气孔运动及其影响因素,植物气孔的开放与关闭,第三节植物的矿质营养,一、植物必需的矿质元素1.矿质元素的概念2.必需的矿质元素二、根对矿质元素的吸收1.植物吸收矿质元素的主要器官、部位2.吸收矿质元素的形式及方式三、矿质元素在植物体内的运输四、矿质元素的利用五、合理施肥,矿质元素是指除C、H、O外，主要由根系从土壤中吸收的元素。,溶液培养法的概念：溶液培养法是指含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物的方法。,1、矿质元素的概念：,2、溶液培养法的概念：,一、植物必需的矿质元素,全营养液（含全部矿质元素的营养液）,植物生长正常,去除甲矿质元素,植物生长发育正常,结论：甲是该植物的非必需矿质元素,去除乙矿质元素,植物生长发育不正常,加入乙矿质元素,植物生长发育正常,结论：乙是该植物必需的矿质元素,必需矿质元素,（种类：14种）,大量元素：,微量元素：,N、S、P、K、Ca、Mg,Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu、Cl、Ni,二、根对矿质元素的吸收,1.植物吸收矿质元素的主要器官是部位：,根,根尖成熟区表皮细胞,2.矿质元素以被吸收,离子形式,3.根吸收矿质元素的过程,材料一下图是植物根吸收矿质元素与氧气浓度的关系,氧气的浓度,细胞中K+的量,植物吸收矿质元素离子的主要部位,根的成熟区表皮细胞,你认为根尖是怎样吸收矿质元素的？,?,成熟区,植物体吸收矿质离子需要呼吸作用提供能量,细胞膜上的载体参与了吸收过程,矿质元素以离子的形式通过主动运输被根尖吸收,讨论：氧气在生物体内的作用是：,参与细胞的呼吸作用，分解有机物释放能量,材料二科学家用呼吸拟制剂拟制根的呼吸，发现根对矿质离子的吸收中断。讨论：根吸收矿质离子需要。,能量,结论：呼吸作用为矿质元素的吸收提供能量，是矿质元素吸收的动力,材料三把水稻和番茄分别培养在成分相同的培养液中，过一段时间后测定如下：,硅,镁,镁,硅,讨论：以上表明根对矿质元素的吸收具有，这种选择性是由细胞膜上的来完成的由此说明细胞膜上的载体参与了吸收过程。,选择性,载体,结论：根对矿质元素的吸收需要。,载体,讨论：根能否吸收某种矿质元素由载体的决定；能吸收，但吸收多？还是吸收少？由载体的决定。即细胞膜上载体的限制着根对矿质元素的吸收,种类,数量,种类和数量,材料四科学实验证实，通常情况下，根细胞中钾离子等矿质离子的浓度，已高于土壤溶液中的浓度，但植物的根仍然吸收这些必需的矿质离子,结论：矿质离子由一侧向一侧运输,低浓度,高浓度,综述：由以上材料可知，根吸收矿质元素离子是一个的过程,主动运输,2019/12/12,32,可编辑,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,N,P,K,Mg,Ca,Si,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,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,影响矿质元素吸收的因素,(1)遗传因素:,(2)生态因素:,氧气,水,土壤PH,土壤温度,矿质元素的利用,三种形式,（如：）（如：_）（如：）,可被再利用，缺乏时部位先出现症状,只利用一次，缺乏时部位先出现症状,功能：组成成分，调节生命活动,离子,不稳定化合物,稳定化合物,K,NPMg,CaFe,老叶,新叶,呼吸作用（ATP）矿质（扩散作用）根细胞（主动运输根细胞离子外表面内部,三、矿质元素的运输,思考：矿质元素在植物体内运输的动力是什么？渠道是什么？,答：动力是，渠道是。,蒸腾作用,根、茎、叶的导管,材料五科学实验证明，菜豆吸水量增加1倍，而矿质元素的吸收量只增加0.10.7倍；甚至植物的吸水量减少时，某些矿质元素的吸收量反而增多，这说明根吸收水分和根吸收矿质元素离子。,不是同一个过程,讨论：根吸收水分和根吸收矿质元素离子到底是什么关系？请完成下表。,根（根尖成熟区表皮细胞）,根（根尖成熟区表皮细胞）,渗透作用,主动运输,蒸腾作用,呼吸作用,溶解在水中,水分的运输而运输,不成正比,综述：根吸收水分和根吸收矿质元素是。,两个相对独立的过程,矿质元素的利用,离子,不稳定的化合物,稳定的化合物,容易移动,可以转移,不能移动,反复利用,多次利用,只用一次,幼嫩部分,幼嫩部分,较老部分,老叶,老叶,新叶,五、合理施肥,请阅读课本图3-12和图3-13，得出合理施肥的依据,讨论得出：,不同的植物对各种必需矿质元的。,需要量不同,同一种植物在不同的生长发育时期，对同一种矿质元素的。,需要量也不同,合理施肥,？,从图表信息中可以得出什么结论？,植物在不同时期对必需矿质元素的需求量不同。,？,从图表信息中可以得出什么结论？,不同植物对同种矿质元素的需求不同，同种植物对不同矿质元素的需求也不相同,总结：这节课我们共同探究了植物对矿质元素的吸收，运输和利用，通过学习，同学们应该记住植物所必需的矿质元素的种类，理解根吸收矿质元素的过程及各种矿质元素在植物体内的再利用情况,巩固练习,1.如果想市使肥料中含有较多的N、P、Mg元素，沤制时应选用（）A.嫩叶B.老叶C.两者都一样D.无法确定,A,2.在叶绿素中可被重复利用的无机离子是（）A.NaB.kC.CaD.Mg,D,3.根吸收水分与吸收矿质元素离子的共同点是（）A.原理相同B.动力相同C.部位相同D.不消耗能量,C,4.离根较远的矿质离子，若要进入根细胞内，依次要经过（）A.扩散作用，扩散作用B.主动运输，主动运输C.主动运输，扩散作用D.扩散作用，主动运输,D,5.根表皮细胞吸收钾离子的数量，主要取决于（）A.土壤中钾离子的浓度B.细胞液中钾离子的浓度C.细胞膜上载体的数量D.根的呼吸作用,C,6.玉米对磷的吸收，白天比晚上只稍多一点，但它白天吸水量比晚上却大8倍；把用溶液培养的黄瓜移到遮荫，水分的消耗明显下降，而同一时间钾离子却有少量增加，上述实验表明：。,根吸收水分和根吸收矿质元素是两个相对独立的过程,课外材料,3作物缺素症状1）N、P、K的缺素症,2）N元素的主要生理作用？请看图片：,1生