生物体的功能活动 一、植物体的无机营养

生物体的功能活动一、植物体的无机营养【知识网络结构及知识点归纳】多细胞生物的每一个细胞需要通过生物体整体的功能活动，才能实现与外界环境之间的物质和能量交换。

植物体的有机营养在细胞代谢中涉及。

本部分内容主要涉及植物体的无机营养，包括植物体的水分代谢和矿质代谢。

【重点、难点、拓展知识解析】一、水分的吸收⑴植物体吸水的结构⑵细胞渗透吸水原理液泡是植物细胞的水盐库和代谢库，细胞液中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质，具有很高的浓度，所以和细胞外溶液之间有浓度差。

而原生质层具有选择透性，相当于半透膜。

所以植物细胞是一个渗透系统，可以依靠渗透作用而吸水或失水。

⑶渗透吸水原理的验证性实验——细胞质壁分离及复原①细胞质壁分离及复原的原因②质壁分离实验的意义验证原生质层确实具有选择透性，相当于一层半透性膜。

质壁分离现象是我们观察到的实验结果。

该结果成为我们论证原生质层的选择透性的论据。

发生了质壁分离现象，说明，细胞失水；细胞失水，说明原生质层内外溶液有浓度差；细胞能维持原生质层内外溶液的浓度差，说明原生质层具有选择透性，蔗糖分子不容易通过，相当于半透膜。

该实验证明了植物细胞是一个渗透系统。

检验细胞是否有生命：只有活细胞的原生质层具有选择透性，因此，该实验可以检验细胞是否是活的。

测定细胞液的浓度：将植物细胞分别放在一系列浓度梯度（A1、A2、A3、A4、A5、A6）的蔗糖溶液中，观察细胞是否发生质壁分离现象。

如果细胞在A3浓度下，没发生质壁分离，而在A4浓度下，发生质壁分离现象，就说明细胞液的浓度在A3与A4之间。

二、检验某种矿质元素是否为植物所必需的实验设计注意教材中64页所介绍的检验某种矿质元素是否是植物生长发育所必需的方法。

该实验设计中，涉及到了无土栽培的方法，以及设计实验方案要遵循的原则。

如设置对照实验的原则，控制可变因素的原则。

三、根吸收矿质元素特性⑴选择性吸收：和细胞膜上载体的种类和数量有关。

⑵代谢性吸收：需要消耗细胞呼吸产生的能量。

根对矿质元素的吸收和呼吸作用密切相关。

⑶与水分吸收的关系：是两个相对独立的过程区别：原理不同。

细胞对水分的吸收是通过渗透作用实现的，本质是水分通过原生质层的自由扩散；细胞吸收矿质元素的主要形式是主动运输。

联系：⑴矿质元素的离子溶于水中，才能被吸收；⑵矿物质随水分运输而运输⑶矿质元素的吸收引起细胞液的渗透势的降低，从而影响细胞吸水速率。

四、矿质元素的利用存在形式实例分布及利用缺乏症离子态K +从成熟器官转移至代谢旺盛器官，能多次被利用成熟器官先发病化合态不稳定态N 、P 、Mg 稳定态Fe 、S 、Ca 不能转移、一次利用幼嫩器官先发病【例题解析】1、利用高浓度盐水可杀菌防腐，如腌制咸肉能存放很长时间，其原因是：A 盐水中的氯离子有杀菌的作用B 高浓度盐水中的PH 值不适于腐生菌类生长C 水分不足，菌类不能生存D渗透作用的结果使细菌细胞失水死亡[解析]细菌细胞如果处于高浓度的盐溶液中，细菌细胞会渗透失水而死亡。

答案为D 2、向土壤中一次施肥过多，会出现烧苗现象，其主要原因是：A 细胞液浓度小于土壤溶液浓度，细胞严重失水B 细胞液浓度大于土壤溶液浓度，液泡胀破C 土壤酸碱平衡失调D细胞中矿质元素含量多[解析]答案为A3、下列关于植物大量失水的意义的叙述，其中错误的是：A 可以促进水分的吸收和运输B 可以促进矿质养料在体内的运输C 可以直接大幅度提高光合作用的速度D可以降低植物体的温度，避免强光灼伤[解析]植物大量失水的方式是蒸腾作用，本题考察植物的蒸腾作用的意义。

答案为C 4、下列哪组元素都是植物生活必须的矿质元素：A 氮、磷、钙、硼B 碳、氮、镁、钙C氢、铁、碳、硒D硫、钾、锰、铝[解析]本题为识记题，答案为A5、把菜豆幼苗放在含32P 培养液中培养，1小时后测定表明，幼苗各部分都含32P ，然后将该幼苗转移到不含32P 的培养液中培养，数天后32P ：A 不在新的茎叶中B 主要在新的茎叶中C主要在老的茎叶中D主要在老根中[解析]本题考察的知识点是矿质元素的利用形式。

P 元素在植物体内以不稳定的化合物形式存在，在缺乏时，可优先移动到植物的幼嫩部分，供植物体利用，所以缺乏时，衰老器官先受害。

答案为B6、下列图中，正确表示呼吸强度与根对矿质元素离子吸收的数量关系的是：[解析]根细胞吸收矿质元素离子包括离子交换吸附和主动运输两个过程。

呼吸作用一方面为根细胞的离子交换吸附提供H+和HCO3-，另一方面为主动运输提供能量。

因此在一定范围内，随着呼吸作用的增强，根吸收矿质元素离子的数量增加。

但是根吸收矿质元素的离子的数量还和根细胞膜上载体的种类和数量有关，具有饱和效应。

答案为B7、下列实验中，不需要始终用活细胞做材料的是：A质壁分离及复原现象的观察B植物根系的离子交换吸附现象的观察C观察植物细胞有丝分裂的过程D观察细胞的胞质流动的现象[解析]质壁分离复原、根的离子交换吸附和细胞的胞质环流现象都是活细胞特有的现象。

而由于植物的分生组织的细胞处于有丝分裂的不同阶段，所以杀死细胞，固定细胞原生质的形态，就可观察到有丝分裂的全过程，答案为C。

8、说出下列生物器官的主要吸水或失水的方式⑴大豆种子在水中膨大⑵把萎蔫的黄瓜放入清水中变得坚挺⑶根毛细胞吸水⑷浸入清水中的干木块吸水⑸根尖生长点细胞的吸水⑹兔的血液红细胞放在浓盐水中发生皱缩[解析]本题考察了细胞渗透吸水和吸胀吸水的特点和原理。

答案为：⑴吸胀吸水⑵渗透吸水⑶渗透吸水⑷吸胀吸水⑸吸胀吸水⑹渗透吸水。

9、用含有各种必须元素的溶液培养大麦。

实验分两组，一组在光下，一组在黑暗中，48小时后，测定几种离子的浓度。

表中的数据为实验结束时，溶液中离子的浓度占实验开始时浓度的百分比实验条件水分消耗Ca2+K+Mg2+(%)光下109013527179暗中4350535113⑴从吸收离子和吸收水的比例看，大麦吸收哪种离子比吸收水快？⑵从上述试验所获得的数据，可以得出哪些结论？[解析]解答本题时注意审题，表中的数据为实验结束时，溶液中离子的浓度占实验开始时浓度的百分比。

如果植物吸水和吸收离子的速度相同，溶液中离子的浓度不会改变，而当吸水速度大于吸收离子速度时，溶液中离子浓度增高（超过100%），反之则降低，由此可以判断大麦吸收k+速度大于吸水速度。

从上述试验结果可以获得的结论有：光下蒸腾作用比黑暗中强，消耗水分多；吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程；植物对矿质离子的吸收具有选择性。

10、将紫色万年青的叶片表皮细胞分别浸入不同浓度（A-F）的硝酸钾溶液中。

5min以后，观察各叶片表皮细胞的质壁分离及复原的实验结果如下，请回答：叶片表皮细胞A B C D E F硝酸钾溶液0.110.120.1250.130.140.50（mol.L-1）质壁分离程度——开始分离分离显著分离显著分离质壁分离复原——自动复原自动复原被诱导复原不复原⑴质壁分离指的是__________。

分离后，在该实验中，质壁之间充满的是___________。

⑵在C和D的浓度下，叶片表皮细胞发生的质壁分离会自动复原，原因是_____________________⑶在F浓度下,当叶片细胞发生质壁分离后,用清水不能诱使它们复原,原因是__________________。

⑷该实验如何证明原生质层具有选择透性___________________。

⑸根据该实验结果,万年青叶片表皮细胞的浓度约在__________之间。

[解析]本题考察了植物细胞是一个渗透系统的实验验证，答案为⑴细胞壁和原生质体分离，硝酸钾溶液⑵原生质层不是典型的半透膜，K+和NO3-逐步运转到细胞内部，使细胞液的浓度升高，水分子自由扩散入细胞，质壁分离复原⑶在高浓度溶液中，细胞因失水过多而死亡，原生质层失去选择透性⑷如果原生质层为全不透性，不会发生细胞因失水而导致的质壁分离现象；如果原生质层为全透性，原生质层内外的溶液浓度会迅速达到平衡，也不会有细胞的失水和吸水，就不会发生质壁分离现象。

⑸0.12—0.125mol/L11、下表是用于无土栽培的一种培养液配方，请回答下列问题：Ca（NO3）2……………………………………1.0克MgSO4……………………………………………0.25克KH2PO4…………………………………………0.25克KCl………………………………………………0.12克FeCl3……………………………………………0.005克H2O………………………………………………1000毫升⑴用此培养液培养高等植物时，往往需要给营养液中通入空气，这一措施可以促进植物根系对溶液中离子的吸收，原因是______________________________________。

⑵培养植物一段时间后,检验到培养液中留存的Ca2+较多,而NO3-较少,这一现象与细胞膜____________有关。

⑶把植株从光下移到暗处，植株对水分的吸收减少，而同一时间对钾离子的吸收，略有增加，这说明_______。

⑷在上述营养液中,降低MgSO4的含量,过一段时间后,植物叶色变黄,且老叶先出现症状,原因是①____________②________________⑸溶液中距离根较远的离子若被根吸收,其过程是______________.[解析]本题答案为⑴促进根系的有氧呼吸，在根系吸收矿质元素的过程中，为离子交换吸附提供H+和HCO3-，为主动运输提供能量。

⑵NO3-的载体的数量多，而Ca2+的载体的数量少⑶根系吸收水分和吸收矿质元素的离子是两个相对独立的过程⑷①镁是叶绿素的成分，缺乏后，叶绿素不能合成，叶片变黄②镁在植物体内以不稳定的化合物的形式存在，缺乏时，可移动到植物幼嫩的部分，所以老叶表现出缺乏症状。

⑸扩散作用、离子交换吸附，主动运输12、现有一种植物的种子，已知它的萌发受水分、温度和氧气的影响但不了解其萌发是否与光有关。

为探究光的有无对该种子的萌发的影响，请你依据所给的材料和用品设计出实验的方法、步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的实验结论。

材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消过毒的种子等。

方法步骤：⑴_____________________________________________________________________________________________________________________⑵______________________________________________________________________________________________________________________可能的实验结果及相应的结论:⑴_____________________________________________________________________________________________________________________⑵______________________________________________________________________________________________________________________⑶______________________________________________________________________________________________________________________[解析]本题以种子萌发是否需要光为研究目的,考察了学生实验探究的能力.。