1、34植物的矿质代谢自助式复习板块知识搜索植物的矿质营养是指植物对矿质元素的_、_和_。答案：吸收运输利用一、植物必需的矿质元素1.矿质元素是指除_以外，主要由_从土壤中吸收的元素。答案：C、H、O根2.溶液培养法是指用含有全部或部分_的营养液培养植物的方法。答案：矿质元素3.目前，科学家确定植物必需的矿质元素有_种，其中，_属于大量元素、_属于微量元素。答案：14N、P、K、S、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Mo、Cl、Ni二、根对矿质元素的吸收1.矿质元素一般存在于土壤中的_里，其只有溶解在水中形成_，才能被植物的根尖吸收。答案：无机盐离子2.土壤溶液中的矿质元素透过_细胞的细胞膜进入细胞
2、内部的过程，不仅需要细胞膜上_的协助，而且需要消耗细胞_释放的能量，因此是一个_的过程。答案：根尖成熟区表皮载体蛋白呼吸作用主动运输3.成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是_的过程。答案：两个相对独立三、矿质元素的运输和利用1.矿质元素进入根尖成熟区表皮细胞后，随着_最终进入根尖内的_，并且进一步运输到植物体的各个_中。答案：水分导管器官2.进入植物体内的矿质元素有三种状态存在：一是进入植物体后，仍然呈离子状态，如_，很容易转移，能够被植物体再度利用；二是进入植物体后，形成不够稳定的化合物，如_，这些化合物分解以后，释放出来的矿质元素可以转移到其他部位，被植物体再度利用；三是进入植物体内形成
3、难溶解的稳定的化合物，如_，不能被再度利用。答案：KN、P、MgCa、Fe四、合理施肥不同植物对各种必需的矿质元素的需要量_，同一种植物在不同的生长发育时期，对各种必需的矿质元素的需要量_。合理施肥就是指根据植物的_，_、_地施肥，以便使植物体茁壮成长，并且获得_的效果。答案：不同不同需肥规律适时地适量地少肥高效探究归纳要点1矿质元素【例1】 2005江苏无锡模拟 土壤中缺硼时，植物体会出现一定病症，在该病症的植物叶面上喷施一定浓度的含硼溶液后，该病症消失。这说明硼是植物体的()A.大量元素、必需元素B.矿质元素、必需元素C.必需元素、微量元素D.矿质元素、微量元素解析：从题意中分析，植物体出
4、现缺硼病症，补充后病症消失，这点可以说明硼是必需元素；而液面吸收量是比较少的，却能缓解病症，说明硼是微量元素。答案：C归纳与迁移矿质元素（1）矿质元素属于必需元素矿质元素是指除C、H、O之外，主要由植物的根系从土壤溶液中吸收的元素。这些元素在植物燃烧后有的以灰分的形式存在，如各种金属元素，故称之为灰分元素。（2）一种元素是必需矿质元素的确定溶液培养法溶液培养法是指用全部或部分矿质元素的营养液培养植物的方法。具体操作：在人工配制的营养液中，除去某一种矿质元素去培养植物。如果植物生长发育正常，则该元素不是植物的必需矿质元素。如果植物生长发育不正常，则补充该种元素继续培养，如果该植物的生长发育又恢复
5、正常，就说明这种矿质元素是该植物的必需矿质元素；如果该植物还是不能恢复正常，说明该植物生长不良不是由该元素缺乏引起的，该元素不是植物的必需矿质元素。要点2 植物吸收水分和矿质元素的关系相对独立的过程【例2】 （经典回放）用含有各种必需元素的溶液培养大麦。试验分两组，一组在光下，一组在黑暗中，48小时后测定其中的离子浓度。表中各离子的数据为试验结束时，溶液中离子的浓度占试验开始时浓度的百分比。回答下列问题：实验条件水分消耗（mL）Ca2+（%）K+（%）Mg2+（%）光下109013527179暗中43510535113（1）从吸收离子和吸收水分的比例看，大麦在光下吸收哪种离子比吸收水分快？_。
6、（2）从上述实验所获得的数据，可以得出哪些结论？_。解析：从表中看，在光下和黑暗中，当试验结束时，溶液中Ca2+、Mg2+浓度占试验开始时浓度的百分比均大于1,自由K+小于1,说明大麦吸收Ca2+、Mg2+的速度较水分慢，才使浓度增大；吸收K+比吸收水快，才使K+浓度降低。光下水分消耗多，说明光下蒸腾作用比黑暗中强。光下K+的浓度大，说明吸收矿质元素受光照的影响。答案：（1）K（2）光下蒸腾作用比黑暗中强，消耗水分多；吸收矿质元素受光照影响；吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程；植物对矿质离子的吸收具有选择性。归纳与迁移植物吸收水分和矿质元素的关系相对独立的过程根对水分的吸收和对矿质元素
7、离子的吸收是两个相对独立的过程，这两个过程既有区别又有联系。(1) 两者的区别 比较项目水分的吸收矿质元素的吸收吸收状态分子态离子态吸收动力蒸腾拉力和根细胞与环境之间的溶液浓度差构成的渗透压根细胞呼吸作用产生的ATP、载体，消耗能量做功条件必须具有渗透系统以蒸腾作用为动力根细胞的呼吸作用与细胞膜上载体的种类和数量多少有关方向水分从溶液浓度低的一侧向高的一侧渗透矿质离子从土壤中吸收进入植物体内与之相关的生理作用蒸腾作用呼吸作用吸收原理渗透作用主动运输影响因素细胞液与外界溶液的浓度差蒸腾作用强度土壤含氧量土壤温度植物自身的遗传特性（2）两者的联系矿质元素必须溶解在水中呈离子状态，才能被细胞吸收。吸
8、收矿质元素离子的多少可以调节细胞液的浓度，影响根对水分的吸收。两个过程吸收器官是相同的，即吸收的主要器官是根，最活跃的部位是根尖成熟区的细胞。矿质元素离子吸收后随水分在导管中运输，蒸腾作用在促进水分运输的同时也促进矿质离子的运输，故它们的运输途径相同，都是从根毛导管胞间连丝各细胞。要点3影响矿质元素吸收的因素【例3】 2005广东高考 温度下降会引起植物对矿质元素的吸收减缓，其原因是()A.降低了呼吸强度B.降低了部分蛋白质活性C.降低了蒸腾作用强度D.改变了植物对矿质元素的吸收方式解析：矿质元素的吸收的主要方式是主动运输，降低温度通过影响酶的活性使代谢活动减弱，影响主动运输的过程。答案：AB
9、归纳与迁移影响矿质元素吸收的因素（1）遗传因素不同生物DNA不同载体不同（种类的差异和数目的饱和性）选择性吸收。（2）其他生态因素载体影响：植物对离子吸收的种类和数量，主要取决于该植物根细胞膜上运载离子的载体的种类和数量，它们是成正比的关系。温度影响：在一定范围内，根部吸收矿质元素随土壤温度的增高而加快。这是由于温度影响了根部的呼吸速率，从而影响主动运输。但温度过高，作物吸收矿质元素的速度反而下降，原因是高温使酶的活性受影响，从而影响呼吸作用。温度过低时，吸收减少，因为低温时，代谢弱，主动运输吸收慢。土壤的通气状态：土壤通气状况能直接影响根吸收矿质元素。在一定范围内，氧气供应越好，呼吸作用越强
10、，根吸收矿质元素就越多。当吸收量达到最高值时，再增加氧气浓度，根对矿质元素的吸收保持最大值而不再增加，原因是载体有限。pH的影响：一方面pH能影响根细胞中酶的活性，影响根的吸收作用，从而对矿质元素的吸收有影响；另一方面，土壤溶液pH的改变，可以引起溶液中养分的溶解或沉淀，影响矿质元素在土壤中的存在状况，从而影响对其吸收。例如在碱性加强时，铁、磷酸根、钙、镁、铜、锌等离子逐渐成为不溶解状态，能被植物吸收的量便减少。土壤中溶液浓度的影响：在外界溶液浓度较低的情况下，随着溶液浓度的增高，根吸收离子的数量也增多，两者成正比。当外界溶液浓度较低时，离子载体与离子结合还未达到饱和，所以吸收离子的速率随外界
11、溶液浓度的增加而加快。当离子载体达到饱和后，继续提高溶液浓度，离子吸收量不会随之增加。（3）有关矿质元素离子吸收的坐标曲线根吸收矿质元素离子与氧分压的关系：图3-4-1AB段表示在一定的范围内，根吸收矿质元素离子的速率随氧分压的升高而加快。BC段表示当氧分压增大到一定值时，根吸收离子的速率不再随氧分压升高而加快，这是由于根吸收离子不仅与细胞呼吸有关，还与根细胞膜上载体的数量有关。根吸收矿质元素离子与溶液中离子浓度的关系：图3-4-2曲线AB段表示在一定离子浓度范围内，根吸收离子的速率随离子浓度的增大而加快。曲线BC段表示当离子浓度增大到一定数值时，根的吸收速率不再增加，这是由根细胞膜上载体的数
12、量决定的。曲线CD段表示当离子浓度过高时，将会使根细胞失水，从而影响根细胞正常的代谢活动，使离子吸收速率下降。要点4矿质元素的运输和利用【例4】 2005江苏模拟 白菜缺钙时则得枯心病，即内部叶子呈黄褐色，外部叶片正常，原因是()A.幼叶生长旺盛含钙量高B.钙易由幼叶移到老叶中去C.钙形成稳定的化合物，不能移动D.幼叶生长时，吸收的钙都被老叶利用了 解析：钙元素进入植物体后，形成稳定的化合物，不能再度利用，所以白菜缺钙时，老叶中的钙不能转移到新叶中去，新叶生长严重受影响，造成枯心病。答案：C归纳与迁移矿质元素的运输及利用(1)图3-4-3(2)存在形式离子不稳定的化合物稳定的化合物移动情况容易
13、移动可以转移不能转移利用情况反复多次一次缺乏时首先表现病症的部位老的部位老的部位幼嫩的部位举例KN、P、MgCa、Fe要点5 几种矿质元素在植物体内的作用和缺乏时出现的症状【例5】 （经典回放）适时补充镁元素可使绿色观叶植物正常生长，因为()A.镁是组成叶绿素的重要元素B.镁是合成蛋白质的原料C.镁能促进植物吸水D.镁是合成核酸的原料解析：镁是叶绿素合成的重要原料。答案：A归纳与迁移几种矿质元素在植物体内的作用和缺乏时出现的症状（1）N：主要来源于无机氮，即铵态氮、硝态氮，也可来自有机态氮，如尿素等。在植物体内主要参与蛋白质、核酸的构成。缺乏时，表现为植株矮小、叶小、分枝少、花小、籽粒不饱满、
14、产量低。（2）P：在植物体内参与构成糖磷脂、核苷酸、ATP等。缺乏时植物生长缓慢、叶小、分枝或分叶少、植株特别矮小、叶暗绿。（3）K：对参与生物体内各种重要反应的酶起活化剂作用。K不足时，植株茎秆柔弱易倒伏，抗旱、抗害性能均差，叶色变黄，逐渐坏死，也有的叶缘枯焦，生长慢，整片叶形环状弯卷或皱缩起来。（4）Mg：在植物体内主要参与叶绿素的构成。缺乏时，叶绿素不能合成，叶脉仍绿而叶脉间发黄，有时呈红紫色。（5）B：缺B时，花药和花丝萎缩，引起作物“花而不实”。汗老师讲方法无土栽培无土栽培是指不用土壤而用营养液和其他设备栽培植物的方法。溶液培养(简称水培)，是最早得到应用的一种无土栽培。无土栽培的优
15、点主要是：缩短植物的生长发育周期，克服土地上连续栽种对植物造成的不利影响，充分利用水分和养分，产品产量高、品质好、污染少等，所以，无土栽培在农业生产上具有广阔的发展前景。（1）营养液配制必须包含至少14种矿质元素：6种大量矿质元素，8种微量元素。（2）pH的控制营养液的pH与植物对矿质元素的吸收以及生长发育都有密切关系。根吸收阴离子以后往往引起营养液的pH升高，根吸收阳离子以后往往引起营养液的pH降低。多数植物在pH偏低时有利于对阴离子的吸收，在pH偏高时有利于对阳离子的吸收。对于多数植物来说，pH为57时是适宜的。当营养液的pH超出适宜的范围时，需要用碱液或酸液重新调整营养液的pH，或者更换营养液。（3）氧的调节除了水稻等少数植物以外，大多数植物对根系缺氧是十分敏感的。营养液供氧不足会影响根系的正常生长，进而影响根对矿质元素的吸收，甚至使根系腐烂死亡。一般情况下，水中氧的溶解度不高，并且随着水温的上升而下降。在水中氧含量低的情况下，根系吸收K、Ca2+等矿质元素的数量就会明显减少。可以采取营养液流动供应、营养液通气、营养液喷雾和更新营养液等方法解决根系供氧。（4）注意定期补充培养液萎蔫时注意补充蒸馏水，为提高产量应补充CO2，调控好温度，保证充足的光照等条件。