水在植物体中的代谢

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(1)渗透作用的原理；

(2)植物细胞的吸水和失水；

(3)植物体水分的运输、利用和散失；

(4)合理灌溉。【分析预测】渗透作用的原理和概念是高考的重点，常作为实验探究的核心进行考查。植物对水分的吸收、运输、利用和散失过程是高考的常考点，尤其是结合农业生产考查渗透吸水和蒸腾作用的意义，是高考的热点。考查的题型多样，常以选择、分析说明、图文转换、数据处理等形式出现。非选择题多以学科内综合为主，注重考查图解分析、信息获取和实验设计能力。一、知识概述渗透作用的原理渗透作用实验装置：由学生介绍实验装置现象：漏斗内液面

．解释：蔗糖分子

通过半透膜，水分子

通过半透膜，单位时间内，水分子由烧杯进入漏斗的数量

由漏斗进入烧杯的数量逐渐上升不能能多于渗透作用的概念：水分子(或其他溶剂分子)通过

的扩散

发生渗透作用的两个条件：一是具有

，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差成熟的、有大液泡的植物细胞与外界溶液共同组成一个渗透装置半透膜半透膜植物细胞的吸水和失水吸胀吸水细胞特点：没有

．原理：细胞的亲水性物质

、

和

吸收水分举例：如

细胞、

细胞等液泡蛋白质淀粉纤维素干种子根尖分生区渗透吸(失)水细胞特点：成熟的植物细胞，细胞内有大液泡原理：成熟的植物细胞与外界溶液共同组成一个

，当外界溶液浓度

细胞液浓度时，细胞通过渗透作用吸水，反之，失水举例：

细胞渗透装置小于根成熟区的表皮水分的运输、利用和散失运输：通过

由根部运输到茎、再由茎运输到叶利用：1%～5%参与

和

等生命活动散失散失量：占植物体吸水的

．方式：

．意义：①植物体

和水分在植物体

的动力②促进

在植物体内的运输③降低植物体特别是叶片的温度，免遭灼伤导管光合作用呼吸作用95%～99%蒸腾作用吸水运输矿质元素合理灌溉原理：不同植物的需水量

，同一植物在不同生长发育时期，需水量也不同概念：根据植物的

适时地、适量地灌溉意义：使植物体茁壮生长，并且用最少的水获得最大的效益不同需水规律二、要点归纳植物细胞吸水方式的比较1.吸胀吸水和渗透吸水的比较吸胀吸水渗透吸水条件细胞内未形成中央大液泡且内有亲水性物质细胞内具有中央大液泡原理细胞中亲水性物质吸水(蛋白质>淀粉>纤维素)渗透作用实例干种子和根尖分生区细胞具有大液泡的成熟区细胞要点12.渗透作用和扩散作用渗透作用扩散作用区别概念水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散物质从相对含量多的地方到相对含量少的地方的自由运动物质水等溶剂分子溶剂、溶质分子及气体分子是否穿膜需穿过半透膜与半透膜无关方向低浓度溶液→高浓度溶液分子密度高→分子密度低联系渗透作用是扩散作用的一种特殊方式

3.半透膜与选择透过性膜

(1)区别：半透膜是无生命的，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质是否能通过取决于分子的大小。选择透过性膜是有生命的生物膜，由于载体的存在，决定了对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡后，其选择透过性丧失。

(2)共同点：都允许水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。

4.原生质层与原生质体

原生质层仅存在于成熟的有大液泡的植物细胞中，它包括细胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞质，由于细胞膜和液泡膜有选择透过性，所以原生质层有选择透过性。原生质体是除去细胞壁而剩下的有生物活性的植物细胞结构，它包括细胞膜、细胞质和细胞核，常用作植物细胞融合的材料。要点2

植物细胞的吸水与失水

1.成熟的植物细胞是一个渗透系统成熟植物细胞具备发生渗透作用的两个条件：

(1)原生质层相当于半透膜。

(2)一般情况下，膜两侧具有一定浓度差，因为液泡内细胞液具有一定的浓度，能与外界溶液形成一定的浓度差。2.植物细胞吸水或失水原理当细胞液浓度>外界溶液浓度时，吸水；当细胞液浓度<外界溶液浓度时，失水。3.植物细胞吸水、失水的证据：质壁分离和复原实验。质壁分离的原因：①外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水；②细胞壁伸缩性小，原生质层伸缩性大。

注意：动物细胞能发生渗透作用，但因无细胞壁故不会发生质壁分离现象。水分代谢及其在生产、生活中的应用

1.水分代谢过程要点3

2.水分代谢在生产、生活中的应用①对农作物合理灌溉，既能满足作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液浓度，促进水分的吸收。②盐碱地中植物因易缺水而不易存活；一次性施肥过多，会造成“烧苗”现象。③夏季中午时的气孔关闭，是为了减少蒸腾作用散失的过多水分。④植物移栽时往往去掉一些叶片，是因为刚移栽的植物的根还不能很快从土壤中吸水，去掉些叶片可减少水分散失，避免造成刚栽的植物因失水过多而死亡，从而提高成活率。⑤糖渍、盐渍食品不变质的原因是在食品的外面形成了很高浓度的溶液，使微生物不能在上面生存、繁殖。⑥用高浓度的糖或盐溶液腌制食品，细胞大量失水死亡，细胞膜失去选择透过性，糖或Na+大量进入死细胞，使腌制食品具甜味或咸味。⑦医用生理盐水的浓度为0.9%，是为了维持组织细胞正常的形态。

(2010·上海)下图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是(

)D习题

A．若将细胞置于清水中，A仍保持不变B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小C．B/A值能表示细胞失水的程度D．A、B分别表示细胞和液泡的长度

本题考查了植物细胞质壁分离的原理。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞失水，细胞壁与原生质层发生分离，B表示的是原生质体的长度，而不是液泡的长度。

(2010·全国新课标)若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是(

)A．水稻胚乳和花生子叶B．天竺葵叶和水稻胚乳C．紫色洋葱和花生子叶D．天竺葵叶和紫色洋葱C

本题考查实验材料的选择。观察质壁分离的材料应选择活的具有大液泡的成熟植物细胞，细胞液中含色素易观察，紫色洋葱是最佳材料，C正确。水稻胚乳细胞没有大液泡，不能用于质壁分离，A错误。解析

(2008·江苏)某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。(1)设计出继续实验的简要步骤：①②向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化；吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，(60~65℃)水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀。(2)预测实验现象并作出结论。如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜半透膜允许水分子通过，而蔗糖分子不能通过，因而在单位时间内水分子从a管进入b管比从b管进入a管的多，故一段时间后b管的液面上升。现在要求在上述实验的基础上继续探究“蔗糖的水解产物能否通过半透膜