第四节植物对水分的吸收和利用 [高中生物 教学课件 课件 ]

植物对水分的吸收和利用植物对水分的吸收和利用制作：肖国军制作：肖国军2004/08/29水分代谢水分代谢包括水分包括水分的吸收、的吸收、运输、利运输、利用和散失。用和散失。一、水分的吸收一、水分的吸收（一）吸水的部位和方式一）吸水的部位和方式主要的器官是：主要的器官是：最活跃的区域是：最活跃的区域是：根根根尖成熟区的表皮细胞根尖成熟区的表皮细胞吸胀作用吸胀作用渗透作用渗透作用吸水方式吸水方式无大液泡的细胞无大液泡的细胞有大有大液泡的细胞液泡的细胞思考根尖各个部分细胞的吸水方式？思考根尖各个部分细胞的吸水方式？渗透渗透作用作用吸吸胀胀作用作用请观看渗透作用的现象，注意请观看渗透作用的现象，注意半透膜半透膜的特性及水分子的特性及水分子的运动特点。的运动特点。（二）渗透作用的原理（二）渗透作用的原理实验装置实验装置实验现象实验现象结果分析结果分析漏斗中液面上升漏斗中液面上升单位体积清水中水分子数单位体积清水中水分子数比比单位体积蔗糖溶液中水分子数（水的物质的量浓度）多，因此，根据扩散）多，因此，根据扩散作用的原理，在单位时间内，水分子作用的原理，在单位时间内，水分子由烧杯透过半由烧杯透过半透膜进入漏斗内的数量透膜进入漏斗内的数量，多于多于水分子水分子由漏斗透过半由漏斗透过半透膜进入烧杯内的数量透膜进入烧杯内的数量，导致漏斗内液面上升。，导致漏斗内液面上升。1 1、渗透作用原理的演示实验、渗透作用原理的演示实验低浓度溶液低浓度溶液2 2、渗透作用的原理、渗透作用的原理渗透作用的概念：渗透作用的概念：半透膜的两侧的溶液具有浓度差。半透膜的两侧的溶液具有浓度差。渗透作用渗透作用 发生的条件：发生的条件：具有半透膜。具有半透膜。水分渗透方向：水分渗透方向：水水分子分子（或（或其他熔剂分子其他熔剂分子）透过）透过半透膜半透膜，从，从低浓度溶液低浓度溶液向向高浓度溶液高浓度溶液的的扩散扩散高浓度溶液高浓度溶液细胞质细胞质细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜原生质层原生质层细胞壁细胞壁细胞液细胞液1、一个成熟的植物细胞可构成一个渗透系统，发生渗透、一个成熟的植物细胞可构成一个渗透系统，发生渗透作用作用（三）植物细胞的吸水和失水（三）植物细胞的吸水和失水A A、理论分析理论分析半透膜半透膜外界溶液外界溶液浓度差浓度差液泡大小与颜色液泡大小与颜色的变化以及的变化以及原生质层与细胞壁原生质层与细胞壁的分离的分离情况。情况。B B、实验证实：质壁分离与复原实验实验证实：质壁分离与复原实验细胞失水细胞失水质壁质壁分离分离外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度细胞壁的伸缩性细胞壁的伸缩性原生质层的伸缩性原生质层的伸缩性将将洋葱表皮细胞置于洋葱表皮细胞置于0.30.3g/mlg/ml的的蔗糖溶液中蔗糖溶液中质壁分离质壁分离实验方法实验方法：质壁分离质壁分离实验结果实验结果：质壁分离结果分析：质壁分离结果分析：质壁分离复原质壁分离复原结果结果及及分析分析质壁分离复原质壁分离复原实验方法实验方法将将已经发生质壁分离的洋葱表皮细胞置于清水中已经发生质壁分离的洋葱表皮细胞置于清水中细胞吸水细胞吸水质壁质壁分离分离复原复原外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度取一小块洋葱鳞茎取一小块洋葱鳞茎的紫色外表皮，放的紫色外表皮，放在载玻片的中央。在载玻片的中央。镜检镜检观察自观察自然状态下的紫色然状态下的紫色洋葱外表皮细胞洋葱外表皮细胞的结构。的结构。从载物台上取下装片，用从载物台上取下装片，用对侧对侧引流法引流法加入质量浓度为加入质量浓度为0.30.3g/mlg/ml的的蔗糖溶液蔗糖溶液，再次镜检。观察浸浴在，再次镜检。观察浸浴在蔗糖溶液中的表皮细胞有什么变化。蔗糖溶液中的表皮细胞有什么变化。（与自然状态下的表皮细胞比较）（与自然状态下的表皮细胞比较）细胞失水：细胞失水：2 2、植物细胞吸水和失水的条件、植物细胞吸水和失水的条件细胞液浓度细胞液浓度大于大于外界溶液浓度。外界溶液浓度。细胞液浓度细胞液浓度小于小于外界溶液浓度外界溶液浓度细胞吸水：细胞吸水：一般的说，根毛细胞的细胞液浓度大于土壤溶液浓度，根毛细胞吸水3 3、植物体的吸水、植物体的吸水二二.水分的运输水分的运输 利用和散失利用和散失意义意义1.1.运输运输运输动力运输动力:2.2.利用利用蒸腾散失蒸腾散失(95-99%)(95-99%)3 3.散失散失散失方式散失方式:散失的主要器官散失的主要器官:(1)(1)是植物吸收水分和促使水分在体内运输的重要是植物吸收水分和促使水分在体内运输的重要动力动力(2)(2)是促进溶解在水中的矿质养料在植物体内的是促进溶解在水中的矿质养料在植物体内的 运输运输 (3)(3)降低植物特别是叶片的温度降低植物特别是叶片的温度,避免阳光灼伤避免阳光灼伤参与光合作用和呼吸作用等代谢活动参与光合作用和呼吸作用等代谢活动(1-5%)(1-5%)运输途径运输途径:根部根部导管导管茎部茎部导管导管叶及叶及其它其它部位部位蒸腾作用蒸腾作用叶叶(气孔气孔)蒸腾作用蒸腾作用(植物体内的水分主要以水蒸气的形植物体内的水分主要以水蒸气的形式通过叶气孔散失到大气中式通过叶气孔散失到大气中)表皮细胞水我国的水资源现状我国的水资源现状 我国的水资源包括地表水（河流、湖泊等）、地我国的水资源包括地表水（河流、湖泊等）、地下水和土壤水，其中，地表水和地下水可以用于下水和土壤水，其中，地表水和地下水可以用于农业灌溉。农业灌溉。sitution of water resource in our country我国水资源总量为我国水资源总量为2.82.8万亿万亿m m3 3，按按19971997年人口统计，年人口统计，人均水资源量为人均水资源量为22202220m m3 3，预测到预测到20302030年人口增至年人口增至1616亿时，亿时，人均水资源量将降到人均水资源量将降到17601760m m3 3。按国际上一般承认的标准，按国际上一般承认的标准，人均水资源量少于人均水资源量少于17001700m m3 3为用水紧张的国家。因此，我国为用水紧张的国家。因此，我国未来水资源的形势是严峻的。未来水资源的形势是严峻的。合合理理灌灌溉溉:就就是是指指根根据据植植物物的的需需水水规规律律适适时时地地、适适量量地地灌灌溉溉，以以便便使使植植物物体体茁茁壮壮生生长长，并并且且用用最最少少的的水水获获取取最最大大的效益。的效益。因此，为了节约因此，为了节约用水，一些地区根据用水，一些地区根据农作物的需水规律，农作物的需水规律，采用了喷灌、滴灌等采用了喷灌、滴灌等先进的灌溉技术。先进的灌溉技术。我国的粗放农业，每我国的粗放农业，每年农田灌溉要用掉大量的年农田灌溉要用掉大量的水。传统的灌溉手段（漫水。传统的灌溉手段（漫灌），用水量大，水的利灌），用水量大，水的利用率很低。用率很低。三、合三、合 理理 灌灌 溉溉课堂小结课堂小结水水分分的的吸吸收收水水分分的的运运输输水水分分的的利利用用水水分分的的散散失失吸胀吸胀吸水吸水渗透渗透吸水吸水渗透作用的原理渗透作用的原理植物细胞吸水和失水的条植物细胞吸水和失水的条件件水分吸收和利水分吸收和利用用吸水的吸水的部位部位吸水的吸水的方式方式Classroom brief summaryClassroom brief summary合合 理理 灌灌 溉溉1 1。以下可以发生渗透作用的是。以下可以发生渗透作用的是_。A A。煮熟的马铃薯条放入水中煮熟的马铃薯条放入水中 B B。把干把干种子放在清水中种子放在清水中 C C。把经把经10%10%盐酸处理的根尖放入清水里盐酸处理的根尖放入清水里 D D。把把生活的根尖放在生活的根尖放在30%30%的蔗糖溶液中的蔗糖溶液中D2 2、将洋葱表皮细胞放入、将洋葱表皮细胞放入50%50%的蔗糖溶液中，很快发生了的蔗糖溶液中，很快发生了质壁现象，但是却不能发生质壁分离复原现象，原因是质壁现象，但是却不能发生质壁分离复原现象，原因是什么？什么？3 3。当把成熟的植物细胞放在尿素溶液中时，发现很快。当把成熟的植物细胞放在尿素溶液中时，发现很快发生了质壁分离现象，但过了一会又发生了质壁分离复发生了质壁分离现象，但过了一会又发生了质壁分离复原现象，原因是什么？原现象，原因是什么？50%50%的蔗糖溶液浓度太高，使细胞失水过多而死的蔗糖溶液浓度太高，使细胞失水过多而死亡，因此只能发生质壁分离，而不能发生质壁分亡，因此只能发生质壁分离，而不能发生质壁分离复原。离复原。这是因为植物细胞能这是因为植物细胞能主动的吸收主动的吸收尿素分子进入细尿素分子进入细胞液，使细胞液浓度增大，而从外界溶液中吸水。胞液，使细胞液浓度增大，而从外界溶液中吸水。4 4。如。如图在图在U U形管的中部形管的中部C C处装有半透膜，在处装有半透膜，在A A侧加入细侧加入细胞色素胞色素C C（分子量为分子量为1.31.3万道尔顿的蛋白质）的水溶液万道尔顿的蛋白质）的水溶液（红色），（红色），B B侧加入清水，并使侧加入清水，并使A A、B B两侧液面高度一两侧液面高度一致。经过一段时间后，结果是致。经过一段时间后，结果是_。A A。A A、B B两侧液面高度一致，两侧液面高度一致，B B侧为无色侧为无色B B。A A、B B两侧液面高度一致，两侧液面高度一致，B B侧为红色侧为红色C C。A A液面低于液面低于B B液面，液面，B B侧为红色侧为红色D D。A A液面高于液面高于B B液面，液面，B B侧为无色侧为无色D6 6。请根据渗透作用的原理设计一个实验，来测定细。请根据渗透作用的原理设计一个实验，来测定细胞液的大体浓度。胞液的大体浓度。（1 1）按照一定浓度梯度，配制不同浓度的溶液。）按照一定浓度梯度，配制不同浓度的溶液。（2 2）把相同的成熟植物细胞分别放入不同浓度的溶液中，把相同的成熟植物细胞分别放入不同浓度的溶液中，用显微镜观察发生质壁分离的情况。用显微镜观察发生质壁分离的情况。（3 3）在显微镜下可看到几乎无变化及发生不同程度质壁）在显微镜下可看到几乎无变化及发生不同程度质壁 分离的细胞，细胞液的浓度应是介于分离的细胞，细胞液的浓度应是介于刚开始发刚开始发 生质壁分离生质壁分离和和刚好不发生质壁分离刚好不发生质壁分离的两个外界溶液的浓度的两个外界溶液的浓度 之间之间（4 4）如果实验中细胞均未发生质壁分离，或者均发生太）如果实验中细胞均未发生质壁分离，或者均发生太 明显质壁分离，则应分别提高或降低溶液的浓度。明显质壁分离，则应分别提高或降低溶液的浓度。7 7。盐碱地里作物不能很好生长，原因是什么？你能指。盐碱地里作物不能很好生长，原因是什么？你能指出解决这一问题的方案？出解决这一问题的方案？盐碱地的土壤里含有过多的可溶性盐类，作物不能很好地盐碱地的土壤里含有过多的可溶性盐类，作物不能很好地从土壤中吸收水分，因此会影响作物的生长。从土壤中吸收水分，因此会影响作物的生长。解决的方案有：解决的方案有：改变作物的种植，如旱改水，改变作物的种植，如旱改水，选择耐盐碱选择耐盐碱地的水稻等品种种植。地的水稻等品种种植。在田里开挖深沟，结合灌排冲洗，以在田里开挖深沟，结合灌排冲洗，以降低土壤中无机盐的浓度。降低土壤中无机盐的浓度。此外，增施有机肥、种植绿肥等，此外，增施有机肥、种植绿肥等，都可以使盐碱土得以改良。都可以使盐碱土得以改良。