内容正文:
第09讲 植物的根茎叶结构与功能
1. 认识植物的根茎叶及其结构
2. 植物的根与吸水
3. 植物的茎与运输
4. 植物的叶与蒸腾作用
一.植物的根系
1.根的作用:土壤的水分和无机盐是通过根吸收进入植物体的。
2.根系:许多植物的根十分发达,生长的范围比枝叶大,能把植物牢牢地固定在地上,同时吸收土壤中的水分和无机盐,一株植物所有的根合在一起,叫做根系。
3.根系的分类:像大豆、白菜那样有明显发达的主根和侧根之分的根系,叫做直根系。像小麦、葱那样没有明显主、侧根之分,由许多不定根组成的根系,叫做须根系
4.根的分布:植物的根在土壤中的分布,与土壤的结构、肥力、通气状况和水分状况等密切相关。例如,在缺水地区生长的植物的根往往比水源允分地区生长的植物根更为发达。
二.植物细胞的吸水和失水
1.探究根吸水和失水主要位置
2.结论:根尖是植物根吸水的主要位置:
3.植物的根尖:各种植物的根,不论主根、侧根,还是不定根,它的尖端部分通常都有根毛。根尖是指从根的顶端到着生根毛的部分,它是根生长分化、吸收养料最活跃的部位。从根尖的尖端起,根据它的形态结构和生理功能的不同,依次可分成根冠、分生区、伸长区和根毛区四个部分。
4.根毛区的功能:植物的根毛很多,保证了植物能吸收足够的营养。根毛区是根尖吸收水分和无机盐的主要部位。
5.植物根如何吸水:在自然界中,植物根毛细胞的细胞液溶质的质量分数一般高于土壤溶液溶质的质量分数,因此它能从土壤中吸收水分。
6.烧苗:如果一次施肥过多,土壤溶液溶质的质量分数就会超过根毛细胞液溶质的质量分数,细胞就会因失水过多而发生“烧苗”等现象。
三.植物的生长需要无机盐
1.无机盐的作用:不同的无机盐对植物生长会起不同的作用。有的无机盐用于构建植物体,如氮和镁是合成叶绿素的原料,氮和硫是合成蛋白质的原料;有的无机盐用于调节植物的生命活动,如钾能使茎秆粗壮、促进淀粉合成和运输,磷能促进幼苗的生长发育和开花等。
2.土壤肥力影响:在有植物生长的地方,都会有许多枯枝、落叶或死亡的生物体留在土壤里,这些生物体腐烂后产生的各种营养物质又会进入土壤,使土壤更为肥沃。因此,在农业生产中常提倡“秸秆还田”,以提高农田的肥力。
3.肥力过剩:有时为了使农作物生长得更好,人们常施用化肥,而我国目前的化肥有效利用率一般低于40%。过量施用化肥会使土壤中含有过多的氮、磷元素。这些元素会随水流入各种水体,加上人们大量使用含磷洗涤剂等化学产品,使江河湖泊等水体中的氮、磷含量大量增加。丰富的营养物质会使水中的藻类等浮游生物大量繁殖,从而引发淡水中的“水华”现象和海洋里的“赤潮等。
四.茎的结构
1.茎的分类:
(1)直立茎:直立向上生长的茎。这是自然界中最常见茎,其特点是一般都较硬。如杨树、柳树、玉米等。
(2)攀缘茎:借助于茎或叶的变态结构(如卷须等)攀缘其物体而“上升”。如黄瓜、丝瓜等。
(3)匍匐茎:其特点是比较软,不能直立生长,只能在地上匍匐生长,长不定根。如甘薯、草莓等。
(4)缠绕茎:茎本身缠绕其他物体“上升”。如牵牛花、菜豆等。
2.茎的结构:
(1)导管与筛管:输导水分和无机盐的导管是多种多样的,它们位于木质部中;而输导有机物的是筛管,位于韧皮部中;韧皮部在树皮靠近木质部的地方。韧皮部外面的树皮对植物具有保护作用。
(2)形成层:在韧皮部和木质部之间(就是能用手剥开树皮的地方)有形成层。形成层的细胞只有2-3层,它能不断地进行细胞分裂,产生子细胞。子细胞能吸收营养物质不断长大,向外形成韧皮部,向内形成木质部,使茎加粗。水稻、小麦、毛竹等植物没有形成层,因此它们的茎在生长过程中不能加粗。
(3)年轮:木质茎的加粗生长活动与季节性的气候变化有关,尤其是温带地区生长的木本植物,在气温、降水、光照等外界气候因索呈现的周期性变化影响下,导致在木质茎的横切面上会呈现出年轮现象。
(4)草本植物与木本植物的区别:木本植物有形成层,茎可以不断的加粗。
五.有机物和无机盐的运输
导管
筛管
不同点
位置
木质部
韧皮部
结构特点
由死细胞构成的
由活细胞构成的
功能
运输水分和无机盐
运输有机物
在茎中运输方向
自下而上
自上而下
相同点
都属于输导组织,贯穿于植物体各器官中
六.叶的结构
1.不同植物的叶不同:例如,王莲漂浮于水面的圆形叶直径可超过 2米,而浮萍的叶只有几毫米;枫香的叶宽大如拳,而松树的叶细如缝针。
2.叶的形态、结构和功能等特征与植物生长的环境密切相关:例如,生活在潮湿、阴暗环境下的植物,一般叶片较大且叶表面无角质层,以增加换气的面积;生活在干早环境下的植物,叶片一般较小甚至退化成针刺状(如刺叶石竹)或小鳞片状(如麻黄),叶表面多覆盖有蜡质和不易透水的角质层。
3.叶的基本结