高中生物矿质元素

1、第第3 3章章 生物的新陈代谢生物的新陈代谢 高三一轮复习高三一轮复习ly ly缺k培养液完全培养液第五节第五节 植物植物的的矿质矿质营养营养植植物物的的矿矿质质营营养养根对矿质元素的吸收根对矿质元素的吸收矿质元素的运输和利用矿质元素的运输和利用 植物必需的矿质元素植物必需的矿质元素合理施肥合理施肥 吸收方式吸收方式吸收形式吸收形式吸收部位吸收部位吸收特点吸收特点运输运输利用利用二，知识网络二，知识网络 除了除了c c、h h、o o以外，以外，主要主要由根系从土壤由根系从土壤中吸收的元素中吸收的元素. . 一一、植物必需的矿质元素植物必需的矿质元素1 1、矿质元素的概念矿质元素的概念除了根吸

2、收外，地上部分除了根吸收外，地上部分也能吸收矿质元素，比如也能吸收矿质元素，比如 叶叶2.2.在土壤中的矿质元素有很多种在土壤中的矿质元素有很多种, ,是否都是否都是植物生活所必需的？你如何确定是植物生活所必需的？你如何确定? ?确定方法确定方法: :溶液培养法溶液培养法例例:(08:(08高考全国二高考全国二) )为了确定某种矿质元素是否为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是是植物的必需元素，应采用的方法是a a检测正常叶片中该矿质元素的含量检测正常叶片中该矿质元素的含量b b分析根系对该矿质元素的吸收过程分析根系对该矿质元素的吸收过程c c分析环境条件对该矿质元素的吸收的

3、影响分析环境条件对该矿质元素的吸收的影响d d观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株生长发育状况前、后植株生长发育状况d例例: :设计实验探究元素设计实验探究元素x x是否属于必需矿质元素是否属于必需矿质元素? ?某同学的构思大致如下：某同学的构思大致如下： 本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前乙组中实验前( (无无x x元素元素) )与实验后与实验后( (有有x x元素元素) )之间的自之间的自身对照，其中属于对照组的分别是，身对照，其中属于对照组的分别是， ( )( ) a a甲组、

4、实验前甲组、实验前 b b甲组、实验后甲组、实验后 c c乙组、实验前乙组、实验前 d d乙组、实验后乙组、实验后a根据根据组成生物体组成生物体的化学元素的化学元素, ,在生物体内在生物体内含量的不同含量的不同, ,分成两大类分成两大类大量元素大量元素: :含量占生物体总重量万分之一以上含量占生物体总重量万分之一以上的元素的元素. .例如例如c,h,o,n,p,s,k,ca,mgc,h,o,n,p,s,k,ca,mg等等. .微量元素微量元素: :指生物生活所必须指生物生活所必须, ,但是需要量却很但是需要量却很少的一些元素少的一些元素. .例如例如zn,fe, b,cu, mo , mn z

5、n,fe, b,cu, mo , mn 等。等。 a a大量元素：大量元素：n n 、p p、k k、s scaca、mgmg。 b b微量元素：微量元素： zn, fe, b, cu, mo, mn, ci, nizn, fe, b, cu, mo, mn, ci, ni3 3、植物必需、植物必需矿质矿质元素的种类元素的种类(14(14种种) )植物体内的植物体内的必需元素必需元素（a a最大的圈）、最大的圈）、矿质元素矿质元素（b b较小的圈）、较小的圈）、微量元素微量元素（c c）、）、大量元素大量元素（a-c a-c ）请尝试用请尝试用“集合集合”（画圈）来表示植物体内的必需（画圈）来

6、表示植物体内的必需元素、矿质元素、微量元素、大量元素的关系元素、矿质元素、微量元素、大量元素的关系矿质元素矿质元素微量元素微量元素 必需元素必需元素在在atpatp、脱氧核苷酸、细胞膜中都含、脱氧核苷酸、细胞膜中都含有的矿质元素是（）有的矿质元素是（）a ap bp bn n、p p c cc c、h h、o o、n n d dc c、h h、o o、n n、p pb（20072007年高考上海卷年高考上海卷 ）容器底部是培养基，）容器底部是培养基，其中含有植物生长所需的全部养分。如果有人其中含有植物生长所需的全部养分。如果有人在配制培养基的矿质元素时使用了在配制培养基的矿质元素时使用了nhn

7、h4 4nono3 3、knokno3 3、cacl2hcacl2h2 2o o、mgsomgso4 47h7h2 2o o鳌合铁溶液、鳌合铁溶液、微量元素溶液、但缺少了一种必需元素，为补微量元素溶液、但缺少了一种必需元素，为补充这种元素，应添加的化合物是（充这种元素，应添加的化合物是（ ）。）。a aca(noca(no3 3)2 b)2 bkcl kcl c ckhkh2 2po4 dpo4 dk k2 2soso4 4ca a大量元素：大量元素：n n 、p p、k k、s scaca、mgmg。 渗透吸水渗透吸水吸胀吸水吸胀吸水二、吸水、吸矿部位二、吸水、吸矿部位-根尖的结构根尖的结构

8、吸收矿质离子吸收矿质离子三矿质元素被吸收的方式：三矿质元素被吸收的方式： 主动运输主动运输材料材料1 1：将：将1 1株蚕豆幼苗培养在完全培养基中，开始株蚕豆幼苗培养在完全培养基中，开始测得它们对测得它们对k+k+和和h h2 2o o的吸收基本相同。随后对这株幼的吸收基本相同。随后对这株幼苗作注射苗作注射“呼吸阻断剂呼吸阻断剂”的处理，则严重影响的处理，则严重影响k+k+的的吸收量。吸收量。材料材料2 2：将水稻与番茄分别培养在成分相同的培养：将水稻与番茄分别培养在成分相同的培养液中，发现水稻比番茄吸收的硅多，吸收的钙少，液中，发现水稻比番茄吸收的硅多，吸收的钙少，这是因为水稻根的细胞膜运载

9、硅的载体多，运载这是因为水稻根的细胞膜运载硅的载体多，运载钙的载体少钙的载体少吸收的动力吸收的动力: :细胞呼吸细胞呼吸d磷磷磷磷磷磷磷磷下列曲线表示含磷矿质元素的吸收下列曲线表示含磷矿质元素的吸收与有氧呼吸强度的关系（）与有氧呼吸强度的关系（）与细胞呼吸强度的关系（）与细胞呼吸强度的关系（）c4 4矿质元素被吸收的方式：矿质元素被吸收的方式： 主动运输主动运输作物叶片中营养元素浓度与作物产量关系曲线作物叶片中营养元素浓度与作物产量关系曲线如图，以下分析正确的是如图，以下分析正确的是 （ ）a a施肥量与作物产量成正比关系施肥量与作物产量成正比关系 b b若土壤板结，作物产量处于若土壤板结，作

10、物产量处于“5”5”段段c cx x点是作物获得高产的最低养分浓度点是作物获得高产的最低养分浓度d d叶片营养浓度处于叶片营养浓度处于“1”1”段时，作物吸收矿段时，作物吸收矿质营养的方式是自由扩散质营养的方式是自由扩散c对绿色植物自身来说，制约其吸收矿质元对绿色植物自身来说，制约其吸收矿质元素离子的因素有素离子的因素有 （ ）根细胞呼吸作用的强弱根细胞呼吸作用的强弱 根细胞内细胞根细胞内细胞液的浓度液的浓度 植物的蒸腾作用植物的蒸腾作用 物种自身遗传性物种自身遗传性 a a b b c c d dd影响植物吸收矿质元素的影响植物吸收矿质元素的外界因素有哪些？外界因素有哪些？ 温度，氧气等温度

11、，氧气等内部因素有哪些？内部因素有哪些？载体的种类和数量载体的种类和数量水分吸收水分吸收矿质元素的吸矿质元素的吸收收区区别别 吸收方式吸收方式吸收的动力吸收的动力载体、能量载体、能量植物吸收水分和吸收矿质元素离子的比较植物吸收水分和吸收矿质元素离子的比较渗透作用渗透作用主动运输主动运输细胞内外溶液的浓细胞内外溶液的浓度差；蒸腾拉力度差；蒸腾拉力细胞呼吸细胞呼吸不需不需需要需要比较表格吸收特点吸收特点1 1、植物对离子的吸收具有选择性：植物对离子的吸收具有选择性：若对离体的根尖根毛细胞施用某种毒素若对离体的根尖根毛细胞施用某种毒素, ,可使其对可使其对caca2 2+ +吸收量明显减少吸收量明显

12、减少, ,而对而对k+k+、c c6 6h h1212o o6 6的吸收则不的吸收则不受影响。这种毒素的作用是受影响。这种毒素的作用是 （ ）a a抑制呼吸酶的活性抑制呼吸酶的活性 b b抑制抑制caca2 2+ +载体的活动载体的活动 c c改变了细胞膜的结构改变了细胞膜的结构 d d改变了细胞膜两侧改变了细胞膜两侧caca2 2+ +的浓度的浓度b与细胞膜上离子载体的种类和数量有关与细胞膜上离子载体的种类和数量有关例：将例：将3 3株小麦幼苗分别培养在相同的培养液中，开始株小麦幼苗分别培养在相同的培养液中，开始时测得它们吸水量和吸收时测得它们吸水量和吸收k+k+的量基本相同，随后对的量基本

13、相同，随后对3 3株株细苗进行处理和检测，其结果如下表，分析回答：细苗进行处理和检测，其结果如下表，分析回答：处理情况处理情况过一段时间后的检测结果过一段时间后的检测结果a剪去大部分叶剪去大部分叶吸吸k k+ +量稍微减少，吸水量量稍微减少，吸水量明显减少明显减少b注射呼吸抑制剂注射呼吸抑制剂吸吸k k+ +量明显减少，吸水量量明显减少，吸水量保持不变保持不变c在培养液中增加钾在培养液中增加钾肥肥吸吸k k+ +量没有增加，吸水量量没有增加，吸水量明显减少明显减少吸收特点吸收特点2 2、 ？根吸收水分和矿质元素是两个相对独根吸收水分和矿质元素是两个相对独立的过程立的过程项目项目吸收方式吸收方式

14、 吸收动力吸收动力 载体能量载体能量选择性选择性独独立立性性水水自由扩散自由扩散 蒸腾作用蒸腾作用不需不需无无离子离子主动运输主动运输 呼吸作用呼吸作用需要需要有有相相对对性性根吸收水分和矿质元素是两个根吸收水分和矿质元素是两个相对独立相对独立的过程的过程a.a.吸收的活跃区域相同吸收的活跃区域相同成熟区成熟区b.b.矿质元素溶于水才能以离子态吸收矿质元素溶于水才能以离子态吸收c.c.矿质元素被吸收后，能促进水的吸收矿质元素被吸收后，能促进水的吸收d.d.运输动力都是蒸腾作用运输动力都是蒸腾作用用含有各自必需元素的溶液，分别在光下和黑暗中用含有各自必需元素的溶液，分别在光下和黑暗中培养大麦，下

15、表中各离子的溶液为培养大麦，下表中各离子的溶液为实验结束时溶液实验结束时溶液中离子的占开始时的百分比中离子的占开始时的百分比。根据该表得出的结论。根据该表得出的结论不正确的是（）不正确的是（）a a植物对矿质离子的吸收具有选择性植物对矿质离子的吸收具有选择性 b b植物吸收矿质离子受光照的影响植物吸收矿质离子受光照的影响c c植物在光下蒸腾作用比在黑暗中强植物在光下蒸腾作用比在黑暗中强 d d大麦在光下吸收大麦在光下吸收caca2 2+ +比吸收水分快比吸收水分快实验条件水分消耗（ml）ca2+（%）k+（%）mg2+（%）光下109013527179黑暗中43510535113d动力：动力：

16、蒸腾作用蒸腾作用运输渠道运输渠道:根、茎、叶的导管根、茎、叶的导管矿质元素的运输矿质元素的运输根尖成熟区表皮细胞根尖成熟区表皮细胞导管导管各个器官各个器官随水随水运输运输随水随水运输运输缺乏时先缺乏时先伤害伤害利用利用情况情况能否能否转移转移植物体内植物体内存在形式存在形式ca.fen.p.mgk元素元素稳定化合物稳定化合物不稳定化合物不稳定化合物离子状态离子状态不能不能能能很容易很容易幼叶幼叶老叶老叶老叶老叶一次一次多次多次反复反复林林(p)(p)妹妹(mg)(mg)妹用假妹用假(k)(k)弹弹(n)(n)打中老爷，老爷打中老爷，老爷( (老叶老叶) )受伤。受伤。刘刘(s)(s)猛猛(mn

17、)(mn)盖盖(ca)(ca)铁铁(fe)(fe)棚棚(b)(b)，不小心右眼，不小心右眼( (幼叶幼叶) )受伤。受伤。矿质元素的利用矿质元素的利用1 1、植物总是优先保证幼嫩部分的营养供、植物总是优先保证幼嫩部分的营养供应。如植物缺应。如植物缺n n元素，最先表现受害症状元素，最先表现受害症状的是老叶还是幼叶？缺的是老叶还是幼叶？缺caca呢？呢？2 2、落叶中的、落叶中的n n元素比未落时的绿叶中的元素比未落时的绿叶中的含量多还是少？含量多还是少？caca元素呢？元素呢？3 3、培养在完全培养基的植株，给予充足的光、培养在完全培养基的植株，给予充足的光照，老叶新叶都变黄，原因最可能是什么

18、？照，老叶新叶都变黄，原因最可能是什么？(07(07江苏生物江苏生物) )某生物小组进行无土栽培实验，观察不同某生物小组进行无土栽培实验，观察不同矿质元素对南瓜植株生长发育的影响。在矿质元素对南瓜植株生长发育的影响。在4 4组单因素缺组单因素缺素培养实验中，他们观察到其中一组的表现为老叶形态、素培养实验中，他们观察到其中一组的表现为老叶形态、颜色正常，但幼叶颜色异常，呈黄白色。该组缺乏的元颜色正常，但幼叶颜色异常，呈黄白色。该组缺乏的元素是素是 a ak bk bp cp cmg dmg dfefe北京地区种植的大白菜于秋末冬初收获（在立冬日砍收白北京地区种植的大白菜于秋末冬初收获（在立冬日砍

19、收白菜）。人们发现，收获的大白菜外部叶片的钙元素含量大菜）。人们发现，收获的大白菜外部叶片的钙元素含量大大高于菜心，菜心的氮元素含量却远远高于外部叶片，而大高于菜心，菜心的氮元素含量却远远高于外部叶片，而肥沃的菜园土富含各种矿质营养。对此现象合理的解释是肥沃的菜园土富含各种矿质营养。对此现象合理的解释是（ ）a a大白菜生长后期的气温偏低大白菜生长后期的气温偏低 b b北方的土壤氮元素含量比钙元素高北方的土壤氮元素含量比钙元素高c c钙在植物体内可被不同器官重复利用钙在植物体内可被不同器官重复利用 d d氮在植物体内形成稳定的化合物氮在植物体内形成稳定的化合物da组成植物体的成分组成植物体的成

20、分2 .2 .调节植物体生命活动调节植物体生命活动 氮氮: : 主要促进营养生长主要促进营养生长以铵盐、硝酸盐等形式被根细胞吸收以铵盐、硝酸盐等形式被根细胞吸收. . 蛋白质、核酸、叶绿素、生长素、蛋白质、核酸、叶绿素、生长素、atpatp等含有等含有n n磷磷: : 主要促进生殖生长和发育主要促进生殖生长和发育以磷酸盐以磷酸盐(h(h2 2popo4 4- -) )被根细胞吸收被根细胞吸收 磷脂、核酸、磷脂、核酸、atpatp等含有等含有p p元素元素钾：有利于光合作用产物淀粉形成和运输钾：有利于光合作用产物淀粉形成和运输 （三）几种主要的矿质元素在植物体中的作用（三）几种主要的矿质元素在植

21、物体中的作用（四）矿质代谢原理在实践中的应用（四）矿质代谢原理在实践中的应用(1)(1)中耕松土中耕松土: :增加土壤的通气性增加土壤的通气性, ,提高根细胞的呼吸提高根细胞的呼吸作用作用, ,促进根对矿质元素的吸收促进根对矿质元素的吸收. .(2)(2)及时排涝及时排涝: :增加土壤的通气性增加土壤的通气性, ,提高根细胞的呼提高根细胞的呼吸作用吸作用, ,促进根对矿质元素的吸收促进根对矿质元素的吸收. .(3)(3)适当施肥适当施肥: :及时补充土壤溶液中缺乏的植物必需矿及时补充土壤溶液中缺乏的植物必需矿质元素质元素(4)(4)及时浇水及时浇水: :降低土壤溶液浓度降低土壤溶液浓度, ,利

22、于植物吸水利于植物吸水, ,防防止因失水造成止因失水造成“烧苗烧苗”使肥料溶解成离子状态使肥料溶解成离子状态, ,便于便于吸收.同一种植物同一种植物对各种必需矿质元的对各种必需矿质元的 。需要量不同需要量不同同一种植物同一种植物 在在不同不同的生长发育时期，对同一种矿的生长发育时期，对同一种矿质元素的质元素的 。需要量也不同需要量也不同小麦对各元素的吸收曲线小麦对各元素的吸收曲线家庭养花，一次施肥过浓，引起花卉萎家庭养花，一次施肥过浓，引起花卉萎焉，可采取的措施是焉，可采取的措施是加强光照加强光照 改善空气流通改善空气流通 适当浇灌清水适当浇灌清水 更换更换盆中泥土更换更换盆中泥土 a a、 b b、 c c、 d d、d(07(07天津理综天津理综) )某植株成熟叶正常，部分幼叶出某植株成熟叶正常，部分幼叶出现病态，用现病态，用caca（nono3 3）2 2根部施肥后幼叶恢复正根部施肥后幼叶恢复正常。下面是施肥后根尖成熟区细胞吸收常。下面是施肥后根尖成熟区细胞吸收caca2 2+ +、nono3 3- -和和2 2的示意图，正确的是的示意图，正确的是 a b c d吸收时间oh2ono3-ca2+吸收时间oca2+no3-h2o吸收时间oca2+no3-h2oh2ono3-