植物的新陈代谢与调节.ppt

植物的新陈代谢与调节,复习专题,高考要求,1、理解新陈代谢的概念，掌握酶和ATP，了解新陈代谢的基本类型； 2、了解光合作用的发现过程，叶绿体中的色素及作用，理解光合作用的过程和光合作用的意义，应用所学知识提高农作物光合作用效率的措施，了解C3和C4植物的概念和叶片的结构特点； 3、掌握渗透作用的原理，理解植物细胞的吸水和失水、植物体水分的运输、利用和散失，了解合理灌溉； 4、掌握植物必需的矿质元素，理解根对矿质元素的吸收，了解矿质元素的运输和利用，及合理施肥的应用； 5、了解固氮微生物和生物固氮的意义，理解生物固氮在农业生产上的应用； 6、理解有氧呼吸和无氧呼吸，了解细胞呼吸的意义； 7、了解植物的向性运动；了解植物生长素的发现；理解生长素的生理作用及在农业生产中的应用；了解其他植物激素的主要作用。,绿色植物的一生,受精卵,胚 （种子）,幼苗,成熟植株,生长与发育,新陈代谢,各种激素共同作用,细胞的分裂与分化,酶 ATP 光合作用 细胞呼吸 水分代谢 矿质代谢 植物激素的调节,生长素的发现,推测：胚芽鞘的尖端可能会产生某种物质，这种物质在单侧光的照射下，对胚芽鞘下面的部分会产生某种影响。,1、1880年 达尔文 金丝雀虉草,2、1928温特,说明：胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端 运输到下部，并且能够促使胚芽鞘下面某些部分的生长。,3、1934年 荷兰 郭葛,从一些植物中分离出了吲哚乙酸，生物学上又称之为生长素。,发现（提出）问题提出假设设计实验验证得出结论,应用： 除草剂,生长素的产生、分布和运输,产生：主要在叶原基、嫩叶和发育着的种子,分布：多集中在生长旺盛的部位,运输：形态学上端到下端,植物的生长发育过程，不是受单一激素的调节，而是多种激素相互协调、共同作用的结果。下列关于植物激素的说法正确的是（ ）,A组织的分化是脱落酸和乙烯共同作用的结果 B愈伤组织的形成是生长素和赤霉素共同作用的结果 C茎的向光生长是生长素和生长抑制物共同作用的结果 D果实的发育和成熟是生长素和细胞分裂素共同作用的结果,C,生长素、细胞分裂素和赤霉素对植物的生长、发育有促进作用，称为植物生长促进剂；脱落酸和乙烯对植物的生长、发育有抑制作用，称为植物生长抑制剂。,光合作用的发现,1642年，比利时医生海尔蒙特（van Helmont)种植柳树的实验: 种植前， Helmont将柳树和土壤各称过重，五年后他再称一次重。 结果发现：五年内，柳树增加将近75千克，而土壤只减少57克。 Helmont认为柳树的增重来自他浇的水。 直到公元1705年，英国生理学家黑尔斯才证明植物生长也需要空气。 目前科学家已经知道，植物会利用日光的能量，把来自土壤中的水，以及空气中的二氧化碳转变成葡萄糖，然后再由葡萄糖制造出各种含碳物质。,1771年，英国化学家普里斯特利(Joseph Priestley，17331804)： 在密闭器内，点燃的蜡烛使放于其中的小鼠窒息；但若在密闭器中，放入一枝薄荷，小鼠的生命就可得到挽救。他的结论是：植物用能净化空气。但是他未注意到，植物净化空气需要光照，所以他的试验有时成功(光照)，有时则失败(无光)。,现在常用,巧在,1选用水绵做为实验材料,1选用水绵作为实验材料，是因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察和分析研究。,2先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性。,3先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放出来的。,思考：成功原因,1880年，德国科学家恩吉尔曼,2选用黑暗并且没有空气的环境,3先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下,其它实验：,1937年希尔反应：希尔(R.Hill),20世纪30年代，美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)采用同位素标记法,离体的叶绿体,A为电子受体,H2O A AH2O2,2005 广东,在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答以下问题： (1)叶绿体中合成ATP的能量来源是光能，合成的ATP用于CO2的还原，释放的氧气的来源是水的分解，CO2除来自大气外还来源于 呼吸作用。 (2)线粒体中合成ATP的能量来源是有机物的分解。合成的ATP用于生命活动。吸收的氧气除来自大气外还来源于光合作用。 （3）将提取的完整线粒体和叶绿体悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都会产生气泡：请问这两种气泡成分是否一样?请解释原因。 不一样。因为丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸，产生了CO2，而叶绿体利用HCO3-进行光合作用产生O2； (4)假如将上述两支试管移入黑暗的环境中，保持温度不变，两支试管产生气泡的量分别有什么变化?为什么? 前者基本不变，后者逐渐减少直至停止。因为光是光合作用的必需条件，而在温度恒定时，呼吸作用基本稳定 。,2006年广东,材料1：1642年，比利时科学家海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。他在一个花盆里栽种了一棵23 kg的柳树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重为908 kg。以后的5年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，没有在花盆里添加任何物质，每年秋天柳树的落叶也没有称重和计算：5年后，他将柳树和泥土分开称重，发现柳树的重量变成了767 kg，泥土烘干后的重量为907 kg，比原来只减少01 kg。于是他得出结论：柳树获得的744kg物质只是来源于水： 材料2：科学家将一盆绿色植物放在不同波长的光下照射，然后测量该植物对不同光质的吸光率，结果列于下表：,(1)根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的结论是否确切?为什么?,不确切。柳树干重的增加来自于光合作用产生的有机物。,(2)花盆内的泥土减少了01 kg，其原因是 。,土壤中的 矿质离子被柳树吸收,(3)请用上表数据在指定方格纸内绘出植物叶片光吸收变化曲线，并分析得出结论。,图略 结论：光合作用时主要吸收红光和蓝紫光,(4)C02浓度对植物光合作用强度影响的规律如下图。当外界C02浓度处于A时，植物叶片光合作用所固定的C02量与 相等；为提高封闭大棚内作物产量，棚内人工释放C02应控制在 (填图中字母)浓度为宜。,呼吸作用释放二氧化碳的量 C,生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（见图及图注），这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是,2003 广东,2006 江苏为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在，及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑自瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的O2与呼吸消耗的O2的差值(以WDO表示)；黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的O2(以BDO表示)。请完成下列实验。,(1)实验步骤： 用采水器取该层水样，分别注满500ml黑、白瓶并密封，剩余水样用于测 ； 将黑、白瓶 ； 。 (2)设计记录所测数据的表格。 (3)预测实验结果并分析。,溶解氧浓度,挂回原水层,24h后取出黑、白瓶,测溶解氧浓度,(3)若WDO-BDO0，则有自养生物； 若WDO-BDO=0，则无自养生物； 若WDO0则该水层产氧量能维持生物耗氧量所需。,(2)黑、白瓶溶氧变化记录表(mgL),（1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在水面。 （2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。 （3） 分析预测结果：,2006理综 为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。 实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中和在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。 实验步骤和预测实验结果：,（1）用打孔器打出30片小圆形的烟草叶片（注意避开大的叶脉），置于装蒸馏水的试管中，用真空泵抽去试管中的气体，使小圆形叶片细胞间隙气体逸出 ，叶片下沉到试管底部。 （2）分别取10片小圆形的烟草叶片放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中，可观察到叶片均下沉在试管底部。,参考答案,置于30 蔗糖溶液中能观察到明显质壁分离现象的一组细胞是 （ ） 洋葱根尖生长点细胞 人的口腔上皮细胞 洋葱表皮细胞 干种子细胞 蛔虫卵细胞 洋葱根毛细胞,A B C D ,C,发生质壁分离的条件,细胞壁、大液泡,发生渗透作用的条件,活细胞、半透膜 膜两侧的浓度差,在右下图所示的U形管中部c处装有半透膜（蔗糖和葡萄糖均不能通过），在a侧加入10%的蔗糖溶液，b侧加入10%的葡萄糖溶液，并使a、b两侧液面高度一致，在一段时间内，你看到的将是,Aa、b两液面高度保持一致 Ba侧液面下降 C先a侧液面上升后b侧液面上升 Da侧液面上升,B,在右下图所示的U形管中部c处装有半透膜（蔗糖不能通过，葡萄糖可通过），在a侧加入10%的蔗糖溶液，b侧加入10%的葡萄糖溶液，并使a、b两侧液面高度一致，在一段时间内，你看到的将是,C,Aa、b两液面高度保持一致 Ba侧液面下降 C先a侧液面上升后b侧液面上升 Da侧液面上升,a侧蔗糖浓度与时间的关系，正确的是,葡萄糖不能通过,葡萄糖能通过,A,B,C,D,2005上海,将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中，下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系，正确的是（ ）,如图表示的是洋葱表皮细胞在不同溶液中，细胞吸水力和原生质相对体积（正常状况为 1 .0 ）的相互关系图解，请据图回答问题：,材料和用具：紫色洋葱、显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、滴管等； 供选择试剂：清水、质量浓度为.1g/mL的 KNO3溶液、质量浓度为0.39g/mL的蔗糖溶液、质量浓度为 0.5g/ mL的蔗糖溶液；,（1）由 BC 的过程中，细胞应处于哪种试剂中？ ，细胞液的浓度变化是 。 （2）若 BA 过程发生后可自动发生 AB 过程，则实验中应选择的试剂是 。说明选择该试剂的原理是 （3）若选择一种试剂在完成 BA 过程后，无论再用哪种试剂， AB 过程都不能发生，则所选择的试剂是 。,清水,逐渐变小,.1g/mL KNO3溶液的,当细胞在KNO3溶液中发生质壁分离的过程中，K+和NO3也会通过主动运输逐渐进人细胞内，导致细胞液浓度升高，从而使质璧分离自动复原,0.5g/ mL的蔗糖溶液,1 .0 原生质相对体积,2006理综,番茄种子萌发露出两片子叶后，生长出第一片新叶，这时子叶仍具有生理功能。对一批长出第一片新叶的番茄幼苗进行不同处理，然后放在仅缺N元素的营养液中进行培养，并对叶片进行观察，最先表现出缺N症状的幼苗是,A剪去根尖的幼苗 B剪去一片子叶的幼苗 C剪去两片子叶的幼苗 D完整幼苗,05广东在适宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中氧含量变化对K吸收速率的影响。实验结果如下图，分析并回答下列问题。,（1）黄瓜幼苗根系细胞吸收K的方式是 ，图中ab段为此提供的依据是 ，表明该过程需要 。曲线bc段限制K吸收速率的内在因素是 。,主动运输,K的吸收速率随氧含量的增加而增加,能量,根部细胞膜上运输K的载体数量,（2）植物的生长都有一个最适温度。在氧含量等条件稳定、适宜的情况下，研究在1040范围内的温度变化对黄瓜幼苗K吸收速率的影响，预期K吸收速率变化的趋势是 。,10到最适温度范围内随温度的升高而升高；超过最适温度。随温度的升高而降低,（3）如用缺少某种矿质元素的营养液培养一段时间后，黄瓜幼苗的茎尖和新生嫩叶首先出现坏死斑点，则缺乏的元素可能是 。,Ca或Fe,06 江苏 一项研究发现某植物根系对某营养物质的吸收与该物质溶液浓度的关系如图所示。从图中曲线可以看出，在一定浓度范围内，该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增加，当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动吸收，也有人认为是被动吸收，请设计一个实验加以确定。,(1)设计实验步骤。 (2)预测实验结果并分析。,取甲、乙2组生长发育相同的植株，放入适宜浓度的含有该营养物质的溶液中 甲组的根系给正常的呼吸条件，乙组的根系完全抑制呼吸其他条件相同 一段时间后测定两组植株的根系对该物质的吸收速率。,(2)若两组植株的根系对该物质的吸收速率一样，说明该植物的根系对该物质不是主动吸收。 若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，或者完全不吸收。说明该植物根系对该物质是主动吸收。,为验证“R元素是大豆生活的必需元素”，由你进行实验设计，请写出你的设计思路。,R 可以是那些元素？,观察到B 组出现不能正常生长发育的病症后，向B组的培养液中加入R 元素后，若病症消失则证明R 元素是是大豆生活的必需元素。,取生长状况一致的大豆幼苗，等分为A、B两组， 使用符合实验要求的容器进行培养。,A组用含有植物生长所必需的各种元素的完全营养液， B组用不含R元素的完全营养液。两组置于相同的适宜条件下培养，并向培养液中通入空气。观察比较两组植物的生长发育情况。,06广东下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验设计及结果。,根据实验结果，以下结论正确的是 A. 蔗糖被水解成非还原糖 B淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖 C. 淀粉酶活性在60比40高 D淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性,BC,05江苏 为了研究酶的有关特性，取两支洁净的试管并编号为A、B，各注入2mL体积分数3的H2O2溶液；再向A管滴人2滴3.5FeCI3溶掖，向B管满人2滴质量分数20的肝脏研磨液；堵住管口，轻轻振蔼；用点燃但无火焰的卫生香检验；观察并记录结果。,(1)本实验的主要目的是探索 。 (2)如果两支试管的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是 。,酶的高效性,H2O2溶液放置时间过长而分解,(3)过氧化物酶也能催化H2O2的分解，产生的O能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化物酶，设计了如下实验。 参照上图所给信息，回答下列问题。 3号试管内加入的物质是 。 设计2号试管作为对照的具体目的是 。 如果2号试管未产生颜色反应，则出现橙红色沉淀的是第 号试管。,2m1焦性没食子酸溶液，2滴H2O2溶液，2mL马铃薯块茎提取液,排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响,3,在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。实验材料：萤火虫的发光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干等其他实验所需材料。要求：写出你的实验步骤，并预测实验结果与相应的结论。,实验步骤： 配置不同浓度的ATP溶液置于小烧杯中，贴上标签 将萤火虫的发光器粉末分成若干等份分别放于试管中，贴上标签 在每支试管中加入等量不同浓度的ATP溶液 观察比较发光现象并记录,实验现象预测及相应的实验结论： 发光现象随ATP溶液浓度升高而渐强，则萤火虫发光器的发光强度与ATP浓度成正比 发光现象随ATP溶液浓度升高而渐弱，则萤火虫发光器的发光强度与 ATP浓度成反比 发光现象在不同浓度ATP溶液中没有变化，则萤火虫发光器的发光强度与ATP浓度无关,06天津 将发芽率相同的甲、乙两种植物的种子，分别种在含有不同浓度(质量分数)钠盐的全营养液中，并用珍珠砂通气、吸水和固定种子。种子萌发一段时间后，测定幼苗平均重量，结果如图。,请据图回答问题： (1)甲、乙两种植物相比，更适宜在盐碱地种植的是 。 (2)导致甲种植物的种子不能萌发的最低钠盐浓度为 。 (3)在钠盐浓度为0.2%的全营养液中，甲、乙两种植物的根尖细胞吸收矿质元素的方式均为 。,乙种植物,0.8 %,主动运输,06天津 将发芽率相同的甲、乙两种植物的种子，分别种在含有不同浓度(质量分数)钠盐的全营养液中，并用珍珠砂通气、吸水和固定种子。种子萌发一段时间后，测定幼苗平均重量，结果如图。,请据图回答问题： (4)将钠盐浓度为0.1%的全营养液中的甲种植物的幼苗，移栽到钠盐浓度为0.8%的全营养液中，其根尖成熟区的表皮细胞逐渐表现出质壁分离的现象，原因是,细胞外溶液浓度高于细胞液的浓度，细胞通过渗透作用失水,请据图回答问题： (5)取若干生长状况相同并能够进行光合作用的乙种植物的幼苗，平均分成A、B两组。A组移栽到钠盐浓度为0.8%的全营养液中，B组移栽到钠盐浓度为1.0%的全营养液中，在相同条件下，给与适宜的光照。培养一段时间后，A组幼苗的长势将 B组。从物质转化的角度分析，其原因是,A组有机物的光合作用(同化作用)合成量与呼吸作用(异化作用)消耗量的差值大于B组的差值,好于,06天津 将发芽率相同的甲、乙两种植物的种子，分别种在含有不同浓度(质量分数)钠盐的全营养液中，并用珍珠砂通气、吸水和固定种子。种子萌发一段时间后，测定幼苗平均重量，结果如图。,谢谢,