2水在植物体中的代谢

一、根的吸水与失水1、细胞吸水和失水的条件（原理）：一般情况下，当植物根毛细胞的细胞液溶质质量分数高于土壤溶液溶质质量分数时，细胞吸水；反之，细胞失水（溶液中的水分由浓溶液流向稀溶液）。2、一般情况下植物根毛细胞的细胞液溶质质量分数大于土壤溶液溶质质量分数。植物放入清水中，吸水；放入盐水中，失水，出现萎蔫现象（失水造成的）。因此，施肥过多使土壤中溶液浓度过高，容易造成“烧苗”。3、根毛细胞吸水的具体过程可表示为：水——根毛细胞——各层细胞间隙——木质部的导管——茎——叶二、蒸腾作用1、概念：水分从活的植物体表面（主要是叶片）以气体状态散失到大气中的过程，叫做蒸腾作用。植物根部吸收的水分大约有99%通过蒸腾作用散失到植物体外，只有大约1%的水会用于光合作用和其他生理过程。2、蒸腾作用的部位主要通过叶片进行，并且主要通过叶片上的气孔进行；其次在叶柄和幼嫩茎处也能进行3、物质蒸腾作用的意义：（1）是根部吸水的主要动力，利于植物对水的吸收和运输，也利于溶解在水中的无机盐在植物体内的运输（2）有效降低叶片温度，使植物在强光下进行光合作用而不致受到伤害。蒸腾作用不仅是根部吸水的主要动力，它还能把茎内木质部的水往上拉，根部的水也随着上升，促进了水的吸收和运输，同时也促进了植物体内溶解在水中的无机盐的运输。此外，随着蒸腾作用的进行，植物体内的水不断变成水蒸气，会吸收周闹大气的热量，从而降低植物叶片表面的温度，避免因强烈阳光的照射而灼伤叶片。因此，植物的蒸腾作用对植物自身具有非常重要的意义。4、影响蒸腾作用的环境因素温度、光照、湿度和气流速度等。一般，气孔周围如果湿度大、温度低、光照弱、气流速度慢，则蒸腾作用弱；如果湿度小、温度高、光照强、气流速度快，则蒸腾作用就强。三、水的散发结构——气孔1、存在位置：叶的表皮细胞之间2、构成：有两个半月形的保卫细胞围合成的小孔。保卫细胞靠近气孔一侧的细胞壁比较厚，背着气孔一侧的细胞壁比较薄。根据蓝色的氯化钴试纸遇水变红色，水越多，颜色越深可知：下表皮散发出来的水分要多于上表皮散发出来的水分。3、气孔的张开与闭合a张开：当保卫细胞周围的表皮细胞吸水而膨胀，体积增大时，比较薄的细胞壁容易伸展，细胞就会向外弯曲，这是气孔就张开。水份充足→保卫细胞吸水膨胀→气孔张开→蒸腾作用强b当保卫细胞失水体积缩小时，保卫细胞的紧张度就会自然下降，变得萎焉，这时保卫细胞就伸直，气孔关闭。水份缺少→保卫细胞失水收缩→气孔闭合→蒸腾作用弱4、气孔的作用：气孔是植物体与外界进行气体交换的“窗户”（如二氧化碳经过气孔进入植物体内，光合作用产生的氧气从气孔释放到空气中），同时也是蒸腾失水的“门户”（如植物体内的水蒸气通过气孔散失到大气中）。气孔的关闭和张开控制着植物蒸腾作用的强度，决定着植物体与环境之间气体交换的强度。★注意：一般植物的叶片，上下表皮的气孔数目是不相等的，上表皮气孔少，下表皮气孔多。将一片新鲜的蚕豆叶放入60%左右的热水中，会看到下表皮的气泡数比上表皮的气泡数多。5、水在植物体内的运输路径土壤中的水分由根毛进入根内，然后通过根、茎、叶的导管输送到叶肉细胞，绝大部分通过气孔散失。土壤中的水——根毛——根中的层层细胞——根导管——茎、叶中的导管——叶肉——气孔——大气。6、无机盐在植物体内的运输无机盐溶解在水中，它们被根吸收后，随着导管中的水流被运输到植物体的茎、叶等器官。1、用盐腌新鲜黄瓜条时，它发生的变化是（）A．细胞吸水，新鲜黄瓜条变硬挺 B．细胞失水，新鲜黄瓜条变硬挺C．细胞吸水，新鲜黄瓜条变软缩 D．细胞失水，新鲜黄瓜条变软缩【答案】D【解析】当周围水溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就失水；当细胞液浓度大于细胞周围水溶液的浓度时，细胞就吸水。用盐腌新鲜黄瓜条时，由于黄瓜细胞液的浓度小于盐水溶液的浓度，会导致黄瓜细胞失水，从而导致黄瓜皱缩变形、变软。2、将一马铃薯切削成图示的形状，然后放一小容器中，分别加入1、2两种液体，过一会儿后，其液面发生图示的变化，则关于1、2两种液体的说法最有可能的是（）A．1是盐水，2是清水 B．1、2都是盐水 C．1是清水，2是盐水 D．1、2都是清水【答案】A【解析】观察图示可知，马铃薯内的1液体液面上升，马铃薯外面的2液体液面下降。所以马铃薯内的1液体浓度大于外面的2液体浓度，所以最有可能的是1是盐水，2是清水。3、今年4月，我国某科研考察团队发现的新树王“云南黄果冷杉”，高达83.2米。它能把根吸收的水分运输到其顶端，动力主要来自于（）A．蒸腾作用 B．光合作用 C．呼吸作用 D．扩散作用【答案】A【解析】植物的蒸腾作用在把体内的水以水蒸气的形式蒸发到大气当中去的时候，是一种“泵”的原理，它为根吸水提供了向上的拉力，同时溶解在水中的无机盐也一同被向上吸收和运输，动力都是来自于植物的蒸腾作用。其次，蒸腾作用还能提高大气的湿度，增加降水。并带走植物体内的热量，使植物不至于在炎热的夏天被烤死。同时促进了生物圈的水循环。4、某同学制作了如图所示的装置（图中固定装置省略），并将该装置放在阳光直射处，10分钟后观察到U形管形管右侧的液面明显下降。产生这一现象的主要原因是（

）A．植物进行了光合作用B．植物进行蒸腾作用C．植物进行了呼吸作用D．植物吸收了无机盐【答案】B【解析】植物吸收的水分，99%以上都是用于蒸腾作用散失到空气中，生下的水分用于植物体的构成，光合作用和呼吸作用等其他生理活动，因此，实验中观察到的水面下降的原因，主要是植物进行蒸腾作用，散失了大量的水分。5、取同一种植物的四条大小相同且叶片数相同的嫩枝，各做如下处理：①枝条不做任何处理；将②枝条叶片下表皮涂上凡士林；将③枝条叶片上、下表皮涂上凡士林；将④枝条叶片全部去除，并在切口处涂上凡士林。然后将四根枝条放入如图所示试管中，试管中放有相同体积的水并滴有相同的油滴，将装置都放在光照的相同温度适宜条件下，12小时后，试管液面在同一水平高度的两组是（）A．①② B．③④ C．①③ D．②④【答案】B【解析】植物体内的水以气体的形式散失到空气中的过程叫蒸腾作用，而植物进行蒸腾作用的主要器官是叶片，水蒸气则通过气孔进出植物体的。水面加油的主要目的是防止水的蒸发。装置①由于叶子未处理，所以能正常进行蒸腾作用，试管内的水减少的比较快，装置②中叶子的下表皮被用凡士林涂抹，所以下表皮无法进行蒸腾作用，而上表皮照样可以进行，所以试管内的水减少的比较慢，而装置③中叶子的上、下表皮都用凡士林涂抹，和装置④没有叶子一样所以植物无法进行蒸腾作用，试管内的水不减少。6、中国的甘蔗生产区主要分布在广东、福建、四川、云南、江西、湖南、浙江等南方众多个省、自治区。甘蔗在水分充分、通气性能好的土壤中比较适合生长。（1）你认为下列区域比较适宜种植甘蔗的是；A．山坡较干的沙地B．湿润的黏地C．河边湿润沙地（2）针对甘蔗秆细茎弱，易倒伏的症状，可多施加一些肥，但一次性施肥过多，会出现“烧苗”的现象，其原因是。【答案】C

钾

土壤溶液浓度过高，大于植物细胞细胞液浓度，植物细胞失水，导致植物因失水而萎蔫【解析】（1）A．山坡较干的沙地，水分条件缺乏，不适合甘蔗生长；B．湿润的粘地，水分条件充足，但是黏土通气性能较差，不适合甘蔗生长；C．河边湿润的沙地，水分条件充足，沙土的透气性较好，适宜甘蔗生长。（2）甘蔗秆细茎弱，易倒伏的症状，这是缺少钾元素造成的，所以可多施加一些钾肥。植物细胞吸水和失水的原理是细胞外部溶液的浓度大于细胞内部细胞液浓度时，细胞失水；细胞外部溶液的浓度小于细胞内部细胞液浓度时，细胞吸水。给植物一次施肥过多，会使土壤溶液浓度过高，大于植物细胞细胞液浓度，植物细胞失水，导致植物因失水而萎蔫。7、某同学表演了一个小魔术：取两块等大的萝卜条，各放入等体积的透明液体中，20min后，该同学取出萝卜条发现：烧杯中的萝条变硬了，烧杯中的萝卜条软了。请你帮他分析其中的原因：（1）“魔术”的奥秘在于，烧杯中的液体，它们分别可能是。A．清水、清水

B．清水、10%盐水

C．10盐水、10%盐水

D．10%盐水、清水（2）根细胞吸水的原因是土壤溶液浓度（选填“大于”或“小于”）根细胞细胞液浓度。【答案】B

小于【解析】（1）根据题干可知，A烧杯中的萝条变硬了，B烧杯中的萝卜条软了；说明A烧杯中放的是清水，清水的浓度小于萝卜细胞液的浓度，因此萝卜细胞吸水；B烧杯中放的是盐水，盐水的浓度大于萝卜细胞液的浓度，因此萝卜细胞失水，因此B正确；（2）土壤溶液浓度小于根细胞细胞液浓度，所以根细胞吸水。8、课本上研究影响植物蒸腾作用因素的实验，如图所示。（1）为使该实验现象明显，可以将该实验装置放在的环境中为佳。A．高温干燥B．高温潮湿C．低温干燥D．低温潮湿（2）在水槽的水银面上有一层水，水起的作用是。（3）有同学认为这个实验中水银柱的上升现象，还受植物其他生理活动的影响。你认为植物还有什么生理活动也可能导致出现水银柱上升？。如要排除该因素的影响，实验要在什么条件下进行？（4）如果实验中玻璃管足够长，则影响水银柱最终能上升的高度，除了植物的蒸腾作用以外，还主要与外界环境中什么因素有关？。【答案】A

防止水银蒸发，造成污染

光合作用

黑暗

大气压【解析】（1）影响植物蒸腾作用因素有温度，湿度和空气流速，所以为使该实验现象明显，可以将该实验装置放在高温干燥的环境中为佳。（2）水银有毒，蒸发后会造成环境污染。所以上面的水可以起到防止水银蒸发的作用。（3）因为水是光合作用的原料，所以叶片光合作用消耗水后，水银会上升。植物只有在有光照的时候才会进行光合作用，所以把植物放在黑暗处可排除该因素的影响。（4）不同的大气压环境中，水银上升的高度不同。1、植物对水分的吸收、运输与细胞液及土壤溶液的溶质质量分数相关，图中箭头表示水分渗透的方向，由此可判断①、②、③三处溶液溶质质量分数大小关系是（）A．①>②>③ B．③>②>① C．①>③>② D．③>①>②【答案】B【解析】植物细胞的吸水和失水：这主要取决于细胞周围水溶液的浓度和植物细胞细胞液的浓度的大小，当周围水溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞就吸水：当周围水溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞就失水。③>②>①。2、施肥过多，植物易出现萎蔫现象，可能的原因是根毛细胞液浓度（）A．小于土壤溶液浓度，细胞失水

B．大于土壤溶液浓度，细胞失水C．小于土壤溶液浓度，细胞吸水

D．大于土壤溶液浓度，细胞吸水【答案】A【解析】如果一次施肥过多，会使土壤溶液浓度过高，大于根毛细胞溶液的浓度，根毛细胞不能吸水，反而会失水，导致植物因失水而萎蔫，A正确。3、植物生长需要大量的水分，下图是植物吸收、运输和散失水分的示意图。下列说法正确的是（

）

A．过程1发生的主要部位是根尖的伸长区B．过程2中运输水分的结构是茎中的筛管C．过程3表示植物的光合作用D．植物吸收的水分主要用于蒸腾作用【答案】D【解析】A．植物吸收水的主要部位是根尖的根毛区，故A错误。B．水分的运输是茎中的导管，故B错误。C．过程3是水分的散失，是蒸腾作用，故C错误。D．植物吸收水分的主要用于蒸腾作用，故D正确。4、如图所示，天平两端托盘上放置有相同清水的密封玻璃瓶，长势相同的两枝条穿过橡皮塞插入水中，其中右边枝条只留左边枝条一半数目的叶片，放在阳光下，调节天平至平衡。一小时后，其结果是（）A．光合作用量不等，天平向左边倾斜雪B．呼吸作用量不等，天平向左边倾斜C．蒸腾作用量不等，天平向右边倾斜D．两边各生理活动强度几乎相同，天平依然平衡【答案】C【解析】蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程，叶片是蒸腾作用的主要部位。植物吸收的水分只有1%被植物体利用，99%都通过蒸腾作用散失到大气中去了，因此植物体通过蒸腾作用散失水分会使玻璃瓶内水的重量发生很大的变化。而通过光合作用合成有机物以及呼吸作用分解有机物而使植物体重量增加和减少则比较缓慢。如图可知，左侧的叶片多，蒸腾作用散失的水分较多，右侧叶片少，蒸腾作用散失的水分较少，因此，经过一段时间后，天平的右边会下降。5、“宁海白枇杷”（如图）是宁波的名优水果。要获得优质高产的白枇杷，需经过幼苗移栽、嫁接和科学管理等过程。下列是白枇杷种植过程中所采取的措施和原因分析，其中不正确的是（

）A．合理密植能让植株充分接受光照，提高总产量B．移栽时剪去幼苗所有叶片能减弱蒸腾失水，提高幼苗成活率C．带土移栽幼苗能防止根毛受损，提高成活率D．以白枇杷的枝或芽为接穗进行嫁接能保持白枇杷的优良性状，繁殖速度快【答案】B【解析】A．合理密植能让植株充分接受光照，有利于光合作用进行，制造的有机物多，因此可以提高总产量，故不符合题意。B．蒸腾作用、光合作用的主要器官是叶片。移栽时剪去幼苗部分叶片能减弱蒸腾失水，提高成活率，但是若剪去全部叶片，光合作用无法进行，因此幼苗反而不易成活，故符合题意。C．植物吸水的主要部位根成熟区的根毛，带土移栽幼苗能防止根毛受损，增强幼苗的吸水能力，因此提高成活率，故不符合题意。D．嫁接是指把一个植物体的芽或枝，接在另一个植物体上，使结合在一起的两部分长成一个完整的植物体。可见嫁接属于无性繁殖，没有精子和卵细胞结合成受精卵的过程，因而后代一般不会出现变异，能保持嫁接上去的接穗优良性状的稳定，加快繁殖速度，故不符合题意。6、下图中，图一为绿色植物部分生理过程示意图，图二为叶片结构示意图，图三为叶片下表皮结构示意图，请据图回答：（1）物质A、B进出叶片的“门户”是图二中的[]，该结构的开闭由控制。（2）炎热的夏日午后，植物没有被灼伤，其原因是。【答案】3气孔

保卫细胞

植物能通过蒸腾作用降低植物体的温度【解析】（1）物质A、B进出叶片的“门户”是图二中的3气孔，气孔是气体出入植物体的门户，植物吸收或释放二氧化碳的主要通道是叶表皮的气孔，气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔，它的奇妙之处就是能够自动开闭，气孔的张开和闭合受保卫细胞的控制。（2）蒸腾作用是水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸气状态散失到大气中的过程，是与物理学的蒸发过程不同，蒸腾作用不仅受外界环境条件的影响，而且还受植物本身的调节和控制，因此它是一种复杂的生理过程。植物幼小时，暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。蒸腾作用为大气提供大量的水蒸气，增加空气湿度，降雨量增多，蒸腾作用散失水分，吸收热量，使叶片温度降低。因此炎炎夏日，植物的叶片没有被灼伤的原因是植物能通过蒸腾作用降低植物体的温度。7、取5条大小且叶片数相同的同种植物嫩枝；在光照条件下进行不同处理，按照图甲所示的方法进行实验（凡士林具有密封作用）。实验开始时各装置的质量相同（都是80克），其后每隔4小时重新测量各装置的质量，实验结果如图乙所示。（1）该实验中A与D对照可探究的问题：？（2）图乙中曲线3代表了哪组的质量变化？（填字母）。（3）假设图甲中的5个装置都放在暗室中，预测它们的质量变化趋势是A、B、E三个装置（填“减弱”“增强”或“不影响”），C、D两个装置（填“减弱”“增强”或“不影响”）。【答案】植物蒸腾作用主要是通过叶片来完成的

E

减弱

不影响【解析】（1）（2）装置A由于叶子未处理，所以能正常进行蒸腾作用，试管内的水减少的比较快；装置D没有叶子一样所以植物无法进行蒸腾作用，试管内的水不减少，因此该实验中A与D对照可探究的问题是植物蒸腾作用主要是通过叶片来完成的。装置B中叶子的下表皮被用凡士林涂抹，所以下表皮无法进行蒸腾作用，而上表皮照样可以进行，所以试管内的水减少的比较慢，而装置C中叶子的上、下表皮都用凡士林涂抹，表皮无法进行蒸腾作用，装置E上表皮被用凡士林涂抹，所以上表皮无法进行蒸腾作用，而下表皮照样可以进行，所以试管内的水减少的比A较慢。由以上分析可以知道：曲线1代表的是装置C、D内水的变化情况；曲线2代表的是装置B内水的变化情况；曲线3代表的是装置E内水的变化情况；曲线4代表的是装置A内水的变化情况。（3）由于植物的蒸腾作用在无光和有光的条件下都能进行，只是在光照强的时候，蒸腾作用的强度大，所以假如将ABCD四个装置都放在暗室中，ABE装置里面的水将会减少的少一些，CD装置不影响。8、将两株生长状况相似的新鲜绿萝分别放入两个相同的水培装置，同时用透明塑料袋密封，如图所示。立即将甲装置放在阳光下，乙装置放在黑暗环境下，其它条件相同且适宜，都放置4小时。

（1）实验后发现，两塑料袋内壁都有小水珠，装置内液面都下降。这主要是植物的作用引起的。（2）实验后，用仪器测定两塑料袋内的气体含量，发现氧气含量较高的是（填“甲”或“乙”）装置。

（3）与实验前相比，乙装置中绿萝的有机物总量会。（填“增加”“减少”或“不变”）【答案】蒸腾；

甲

减少【解析】（1）水分以气体状态通过叶片表皮上的气孔从植物体内散失到植物体外的过程叫做蒸腾作用；蒸腾作用在白天和夜晚都能进行，因此实验进行一段时间后，两个塑料袋内的绿萝通过蒸腾作用散失的水蒸气，都会在塑料袋的内壁上凝结成小水珠。这些水分是植物通过根吸收的、由木质部中的导管自下往上运输来的。（2）绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫光合作用；细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要的过程叫做呼吸作用；将乙装置放在黑暗处，植物不能进行光合作用，只进行呼吸作用，消耗了塑料袋内的氧气，并产生了大量的二氧化碳，所以实验后，用仪器测定两塑料袋内的气体含量，发现氧气含量较高的是甲装置。（3）将乙装置放在黑暗处，植物不能进行光合作用，只进行呼吸作用，呼吸作用要消耗有机物，与实验前相比，乙装置中绿萝的有机物总量会减少。9、生物兴趣小组的某同学对自己种植的番茄苗进行了一系列探究，并提出来下面这些问题，请你帮她解答：(1)为了让番茄苗健康成长，我时不时会给它浇一些水，这些水由番茄苗的根部吸收。根吸水的主要部位是根尖的。(2)根毛细胞失水或吸水时，其细胞会呈现出甲或乙的状态。当她施肥过多时，土壤溶液的溶度会(填“大于”或“小于”)细胞液浓度，根毛细胞就会(填“吸”或“失”，下同)水，呈现出(填“甲”或“乙”)图中的状态。(3)如果植株矮小，叶片发黄，你认为该植株生长过程中缺少含的无机盐。为了尽量避免土壤板结、污染环境，我们在给植物施肥时应以施用农家肥料为主，配合施用_。【答案】根毛区

大于

失

甲

氮

化肥【解析】（1）植物吸收水和无机盐的主要器官是根。根吸收水分的主要部位是根尖的成熟区，成熟区生有大量的根毛，大大增加了根与土壤中水接触的面积，有利于吸水。而且根尖成熟区及其上根内部一部分细胞分化形成导管，能输导水分和无机盐。（2）当周围水溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞就吸水；当周围水溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞就失水。图甲表示失水，图乙表示吸水。当我施肥过多时，土壤溶液的浓度会大于细胞液浓度，根毛细胞就会失水，呈现出甲图中的状态；反之，就会呈现出乙图中的状态，也就是吸水。（3）无机盐对植物的生长发育起着重要的作用，植物生活中最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐。氮肥作用能促使植物细胞的分裂和生长，促使植物的茎、叶（营养生长）生长茂盛，叶色浓绿。土壤缺氮时，植株矮小，叶片发黄。为了尽量避免土壤板结、污染环境，我们在给植物施肥时应以施用农家肥料为主，配合施用化学肥料。10、在探究“植物体水分散失”实验时，小明同学设计了如下实验方案：取A、B、C三个量筒，放在同一室内阴凉处。A中不放植物，B、C中各放入一株生长状态相同的天竺葵枝条，其中B去掉所有叶片，C保留所有叶片。每天上午8时，向量筒加水至100mL处，晚上8时记录液面的刻度，连续6天。测得数据如下表所示。请分析表中的数据，并回答问题：量筒液面刻度（mL）第一天第二天第三天第四天第五天第六天A99.599.59999.799.399.8B949690979297C606250646068（1）这六天当中气温最高的是第_天。（2）量筒C第六天通过茎散失的水分是_mL，通过叶片散失的水分是_mL。（3）如果要根据上述数据得出实验结论，应分别计算A、B、C三个量筒六天测量数据的_，然后进行比较。（4）根据对上表数据的分析可以得出的结论是_____。【答案】（1）三；（2）2.8；29；（3）平均数；（4）茎和叶都能够散失水分，但叶是散失水分的主要器官。【解析】（1）植物的蒸腾作用与温度等有关，而水的蒸发也与温度有关，在一定范围内，温度越高，植物的蒸腾作用越强，水蒸发的越多，由表格中的数据