水在植物体内的重要生理作用.ppt

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1、,天津市培英外语实验学校,张亮,水在植物体内的重要生理作用,水是细胞的主要成分水是新陈代谢的反应物水是植物吸收和运输物质的溶剂水能保持植物体的固体形态水能维持植物体的正常体温,导入,一切生命都离不开水，不论是动物还是植物。没有水，则万物无法生长，有了水，就会变得生机昂然。,在一个长颈漏斗的管口处密封上半透膜，往漏斗中注入蔗糖溶液（30%），然后将漏斗颈浸入到盛有清水的烧杯中，此时，管内的液面会慢慢上升。,半透膜,半透膜是指一些物质可以透过，另一些物质不能透过的多孔性薄膜。人工制造的有玻璃纸，胶棉膜；花生种皮，猪肠衣，鸡卵卵壳膜等都可做半透膜材料。不同的半透膜的半透性不同，而且同一种半透膜在不同

2、条件下半透性也可不同。动物膀胱容许水分子透过不容许酒精通过；玻璃纸容许水分子透过不容许蔗糖分子通过。,在单位时间、单位面积内，水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗内的数量，多于水分子由漏斗透过半透膜进入烧杯内的数量，因此，漏斗管内的液面上升。,像上面的实验一样，水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜由低浓度一侧向高浓度一侧溶液的扩散，叫做渗透作用。,一、渗透作用原理,假设：半透膜换成塑料膜或纱布;半透膜两侧都是清水或是浓度相同，液面还会上升吗？,渗透作用产生的条件是什么呢？,思考：,渗透作用与扩散作用的异同？扩散不是由高浓度向低浓度运动吗？,其实成熟的植物细胞里也有相当于半透膜的结构，那么它的那些结构相

3、当于半透膜呢？下面我们来分析一下植物细胞的细胞结构。,注意地雷：原生质层与原生质；半透膜与选择透过性膜有何区别,成熟的植物细胞是一个渗透体系，能够与外间溶液发生渗透作用：,1、当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，发生失水质壁分离,2、当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，发生吸水质壁分离复原,二植物细胞的吸水与失水,植物细胞失水和吸水：,细胞液外界溶液 P1 P2吸水 P1 P2失水,植物细胞能通过渗透作用失水和吸水,你能举出那些是细胞吸水和失水的例子吗？,“火山积雪”你见过吗？萎蔫的植物放在水中会怎样？,在两个烧杯中，分别加入清水和盐水，并同时放新鲜的萝卜条，一段时间后，萝卜条发生了什么变化？,结果：

4、清水中的变的更硬，而盐水中的却变的很软，你能解释吗？,一个植物个体是如何吸收水分呢？下面我们来看一看根尖的结构。,根尖的结构,分生区,根 冠,伸长区,成熟区,指出根尖各部位的名称,根对水分的吸收,土壤溶液浓度高于成熟区表皮细胞细胞液浓度，根吸收水分。,若溶液浓度相反呢？你能举一例子吗？,你能根据所学，解释大港区的土地为什么不易生长植物吗？,三 水分的运输、利用和散失,1运输2、利用3、散失（1）蒸腾作用的概念：植物体内的水分，通过叶表皮的气孔以水蒸气的形式散失到大气中的过程。(2)蒸腾作用的意义植物对水份吸收促进水份和无机盐的运输调节体温，防止叶片灼伤,四.合理灌溉,1.不同植物的需水量不同。

5、,2.同一植物在不同生长发育时期需水量也不同。,3.我国水资源情况。,水，生命之源。请珍惜我们的水资源。否则,“人类的最后一滴水将是人类自己的眼泪”,合理灌溉 是指根据植物的需水规律适时地、适量地灌溉以便使植物体茁壮成长，并且用最少的水获取最大的效益。,课堂小结,水分代谢,水分的吸收,水分的运输,水分的利用,水分的散失,吸水的部位,吸水的方式,吸胀吸水,渗透吸水,渗透作用及其发生条件,植物细胞是一个渗透系统,质壁分离及其复原,结语：在农业生产中流传着这样一句谚语：“有收无收在于水，收多收少在于肥。”说明植物生命活动不仅需要水，还需要矿质元素，在下堂课来探讨植物的矿质营养。,巩 固 练 习,、田

6、间一次施用化肥过多，作物会变得枯萎发黄，俗称“烧苗”其原因是（）A.细胞从土壤中吸收养分过多 B.土壤溶液浓度过高，根细胞失水而不是吸水 C.根系加速了呼吸作用，释放的能量过多 D.根系不能将水向上运输,、下列现象中属于渗透作用的是（）A蔗糖分子通过细胞壁 B水分子通过原生质层 C蛋白质分子通过核膜 DCa离子通过细胞膜,B,B,巩 固 练 习,.盐碱地栽种植物，其出苗率和成活率都比较低，原因是（）A.土壤溶液PH太小 B.土壤中缺肥 C.土壤溶液浓度高于植物细胞液的浓度 D.土壤溶液浓度小于植物细胞液的浓度,C,CBA土壤溶液,3.下图是成熟区的表皮细胞及相邻内层的几个细胞，如果水分从土壤溶

7、液依次渗透到A、B、C，则土壤溶液、及A、B、C的细胞液之间浓度的关系是什么？,D,8.如图在U形管的中部C处装有半透膜，在A侧加入细胞色素C（分子量为1.3万道尔顿的蛋白质）的水溶液（红色），B侧加入清水，并使A、B两侧液面高度一致。经过一段时间后，结果是_。A。A、B两侧液面高度一致，B侧为无色B。A、B两侧液面高度一致，B侧为红色C。A液面低于B液面，B侧为红色D。A液面高于B液面，B侧为无色,9.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。,（1）按照一定浓度梯度，配制不同浓度的溶液。（2）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。（

8、3）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，而细胞液的浓度应是稍大于刚开始发 生质壁分离的细胞的外界溶液的浓度，最接近于未 发生质壁分离的细胞的外界溶液的浓度。（4）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。,10.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？,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。解决的方案有：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。改变作物的种植，如旱改水，选择耐盐碱地的水稻等品种种植。此外，增施有机肥、种植绿肥等，都可

9、以使盐碱土得以改良。,作业,复习题二，；练习册,查找资料，搜集淡水资源现状和水污染现状,再见,谢谢,枯树,干涸的土地,流水,山水如画,山水,植物细胞图,解释：,萝卜细胞实际上就是由成熟的植物细胞组成，成熟的植物细胞有一个由细胞膜、细胞质和液泡膜组成的原生质层，从而形成一个渗透系统。当原生质层两边具有浓度差时，就会发生渗透作用使细胞吸水或者是失水。,电镜下的细胞壁,二、植物细胞的吸水和失水,刚才我们学习了植物根尖主要包括分生区、伸长区和成熟区三大部分，它们都各靠什么方式吸水？为什么？下面我们从分析植物细胞结构开始来看：,细胞结构,植物细胞的原生质层（细胞膜、液泡膜及其之间的部分）其实就相当于一个

10、半透膜，当液泡内和细胞外间溶液有浓度差时，就会发生细胞的吸水或者是失水。,成熟的植物细胞,成熟的植物细胞有中央大液泡，吸水方式主要为渗透作用吸水。,2、说出图中各部分名称。,3、原生质层是指那些结构？,4、将该细胞放入清水中，能否发生渗透吸水，为什么？,1,2,3,4,5,6,细胞壁,细胞膜,细胞质,液泡膜,液泡,原生质层,（内有细胞液）,H2O,H2O,H2O,H2O,H2O,H2O,答：能进行渗透吸水。因为：原生质层是一层选择透过性膜；原生质层两侧的溶液具有浓度差；细胞壁是全通透的,H2O,H2O,H2O,H2O,H2O,未成熟的植物细胞,没有形成中央液泡，主要靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维

11、素等亲水性物质吸水，这种吸水方式叫吸涨作用吸水。,复习知识要点,1.植物吸水的部位和主要方式2.渗透作用的原理3.渗透作用的条件4.植物细胞发生渗透作用的的结构5.植物细胞吸水与失水的过程6.植物细胞的质壁分离与复原实验的原理 方法 步骤 和结论7.水分的运输 利用和散失的过程以及水分散失的意义8.合理灌溉的重要性和方法,一.植物对水分的吸收,主 要 吸 收 根 器官与部位 根尖成熟区(根毛区)表皮细胞 细胞结构特点:细胞质内没有形成大的液泡 1.吸收 吸胀吸水 原 理:细胞壁与细胞质中含有大量亲水性物质 举 例:根尖分生区(生长点)细胞和干种子细胞等 吸水 条 件:成熟的植物细胞(有中央液泡

12、的细胞)方式 细胞质:有一大液泡 细胞结 细胞壁:全透性 构特点 原生质层:选择透过性细胞膜液泡膜及两膜间原生质 渗透吸水 细胞液:具有一定浓度 举 例:成熟区表皮细胞等 吸水:细胞液浓度外界溶液浓度 原 理 失水:细胞液浓度外界溶液浓度 验证:质壁分离与复原实验,2.质壁分离与复原实验,原理:1.原生质层伸缩性大于细胞壁的伸缩性 2.外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,质壁收缩,进而质壁分离 外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,使质壁分离复原目的:1.初步学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法;2.理解植物细胞发生渗透作用的原理步骤:1.制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片(选材:选活的紫色

13、的洋葱外表皮)2.高倍镜观察(1)紫色中央大液泡;(2)原生质层紧贴细胞壁 3.一侧加0.3g/ml蔗糖溶液,另一侧吸水纸吸引 4.高倍镜观察(1)中央液泡逐渐变小(紫色加深);(2)原生质层与细胞壁逐渐 分离 5.一侧加清水另一侧吸水纸吸引 6.高倍镜观察(1)中央液泡逐渐变大;(2)原生质层逐渐贴近细胞壁 细胞液浓度外界溶液浓度结论:成熟的植物细胞能与外界溶液发生渗透作用 细胞吸水;细胞液浓度外 界溶液浓度,细胞失水,实验成败的关键:(1)选材:选择活的紫色洋葱外表皮(2)蔗糖溶液浓度过高,质壁分离速度快但会将细胞 杀死,不能质壁分离复原;浓度过低,不能引起细胞质壁分离或速度太慢 如用Na

14、Cl 甘油 尿素等溶液则会由于小分子物质自由扩散或主动运输进入细胞,使细胞液浓度逐渐增大,细胞会自动质壁分离复原.该实验可证明:(1)植物细胞的死活;(2)成熟的植物细胞是一个渗透系统;(3)原生质层具有选择透过性.,二.水分的运输 利用和散失,运输途径:根部导管 茎部导管 叶及其它部位1.运输:运输动力:蒸腾作用 参与光合作用和呼吸作用等代谢活动(15%)2.利用:蒸腾散失(9599%)散失方式:蒸腾作用(植物体内的水分主要以水蒸气的形式通过叶 散失的主要器官:叶(气孔)的气孔散失到大气中)3.散失:(1)是植物吸收水分和促使水分在体内运输的重要动力 意义(2)是促进溶解在水中的矿质养料在植

15、物体内的运输(3)降低植物特别是叶片的温度,避免阳光灼伤,三.合理灌溉,(1)不同植物需水量不同 原因(2)同一种植物不同生长发育期需 合理灌溉 水量不同 目的:根据需水规律,适时适量灌溉,少水 高效,五.水分代谢在农业和生活中的应用,1.盐碱地植物不易成活;一次施肥过多造成“烧苗”现象 原因:,因土壤溶液浓度过高,超过根细胞液浓度,导致根不易吸水或因失水而造成“烧苗”,2.夏季中午气孔关闭:,为了减少水分的过分蒸腾(保存水分),3.移栽幼苗或扦插枝条时要遮荫和去除一些叶片.原因:,刚移栽或扦插时,植物根(无根)不能很快从土壤中吸水,遮荫和去除一些叶片是为了减弱蒸腾作用,减少水分散失.,4.移

16、栽幼苗要带土块.原因:,为了防止损伤幼根及根毛,保证根的吸收功能,5.盐渍食品不易变质.原因:,在食品外面形成很高浓度的溶液,使微生物大量失水死亡,6.注射用生理盐水浓度为0.9%.原因:,与人体内血浆无机盐浓度相当,是为了维持细胞的正常形态和功能,近年高考题回顾,1.(2000年全国高考)将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统,主要原因是().A.液泡膜内外溶液有浓度差 B.细胞内原生质层可看做一层选择透过性膜 C.细胞壁是全透性 D.水分可以自由出入细胞,2.(2001.上海)红细胞的渗透压与X浓度的食盐水相当,而浸在Y浓度食盐水中的红细胞破裂,浸在Z浓度食盐水中的红细胞皱缩,则这三

17、种食盐水的浓度大小依次为()A.XYZ B.YXZ C.ZYX D.ZXY,B,D,3.(2003.上海春季)家庭养花,一次施肥过浓,引起花卉萎蔫,可采取的措施是().(1)加强光照(2)改善空氧流通(3)适当浇灌清水(4)更换盆中泥土 A.(1)(3)B.(2)(4)C.(1)(2)D.(3)(4),D,(1999.上海)用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如图所示.据此回答:(1)原生质体体积在AB段的变化说明:在该段时间内水分从原生质体_ _,细胞液水势_ _(2)在1分钟后,处于2摩尔/升蔗糖溶液中的细胞,其

18、细胞液水势将_,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了_ _。要使该细胞复原,应将其置于 _ 中。(3)在1分钟后,处于2摩尔/升乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积的变化是由于 _ _ 逐渐进入细胞内,引起细胞液水势_ _(4)并不是该植物的所有生活细胞均可发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞还必须具有_ _,渗出,变大,不变,2mol蔗糖溶液,清水,乙二醇,降低,大型液泡,5.(2002.天津)“水往低处流”,但植物 体内的水却往高处流,动力从何而来?某同学为此做了一个实验,如下图所示.实验一:将一枝条插入充满水的玻璃管中,玻璃管和另一端插入 盛有水银的容器,不久水银柱上升,如图一所示.实验二:将同一植物在靠近茎的基部切断,套上一个弯曲的玻璃管,管内装有水和水银.不久,玻璃管内水分增加,水银柱上升,如图二所示.请回答:实验一说明,.实验二说明,.根据这两个实验,你对水分在植物体运输动力有何新的认识?.,枝条叶片通过蒸腾作用散失水分所产生的蒸腾拉力,是促使水分在植物体内向上运输的动力,根部渗透吸水能产生推动水分向上运输的压力,水分在植物体内上升的动力,不但有蒸腾拉力,还有根部产生的向上压力,