内容正文:
专题05 植物的三大生理作用
1、 植物的蒸腾作用
1. 导管与筛管的区别
名称
存在部位
运输物质
运输方向
导管
木质部
水和无机盐
自下而上
筛管
韧皮部
有机物
自上而下
2.叶片的结构
(1)表皮:表皮(包括上表皮和下表皮)由一层排列紧密、无色透明的细胞构成。表皮细胞的外壁上有一层透明的、不易透水的角质层。表皮主要起保护作用,属于保护组织。
(2)叶肉:叶肉由大量的叶肉细胞组成,叶肉细胞里含有许多叶绿体。叶绿体中含有叶绿素,使叶片呈现绿色。叶绿素只有在光下才能形成。叶绿体是制造有机物的场所。叶肉细胞中含有大量液泡,储存着营养物质,属于营养组织。
(3)叶脉:叶脉分布在叶肉中,它是叶片的“骨架”,具有支持作用。叶脉中有两种管道——导管(输送水分和无机盐)、筛管(输送有机物)。可见叶脉有输导作用,属于输导组织。
(4)气孔:在叶片表皮细胞之间分布着许多成对的半月形细胞,这些细胞叫保卫细胞。两个保卫细胞围成的空腔是气孔,气孔是植物蒸腾作用的“门户”,也是叶片与外界进行气体交换的“窗口”。
3.气孔的开放与保卫细胞吸水和失水的关系:保卫细胞吸水,气孔张开;保卫细胞失水,气孔关闭。
4.解释中午光照最强的时候,为什么蒸腾作用反而下降:中午光照最强,植物为了避免失水过多,部分气孔关闭,蒸腾作用下降。
5.区分蒸腾作用的意义:
(1)对植物体本身:促进根对水分和无机盐的吸收;促进植物体内水分和无机盐的运输;降低植物体的温度,避免植物因气温过高而被灼伤。
(2)对生态系统:绿色植物的蒸腾作用能够提高大气湿度,增加降水;参与生物圈中的水循环。
2、 植物的光合作用
1.暗处理的目的: 让叶中的淀粉运走或通过呼吸作用耗尽,使实验效果更明显,更有说服力。
2.酒精脱色的原理:叶绿素可以溶解在酒精中。
3.光合作用的实质:制造有机物,储存能量。
4.光合作用因素:
(1)绿色植物通过光合作用制造的有机物满足自身生长、发育、繁殖。
(2)养育生物圈中的其他生物。
(3)光合作用消耗大气中的二氧化碳,释放出氧气,维持生物圈中的碳—氧平衡。
5.光合作用的影响因素:
(1)光照强度:在一定范围内,光照强度增加,光合作用强度随之加强;但光照强度增加到一定程度后,光合作用强度不再增加。在夏季中午,由于部分气孔关闭,影响二氧化碳的进入,光合作用强度反而减弱,因此中午光照强度最强的时候,并不是光合作用强度最大的时候。
(2)二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的重要原料,其浓度影响光合作用强度。温室种植蔬菜可适当提高大棚内二氧化碳的浓度以提高产量。
(3)温度:不同植物有不同的光合作用最适温度。
6.在农业生产上的应用
(1)大棚种植农作物时,常通过延长光照时间、增加大棚内光照强度、增加二氧化碳浓度、适当提高温度等方式来提高农作物的产量。
(2)大田生产常采用合理密植和间作套种来提高对光的利用率。
3、 植物的呼吸作用
1.植物光合作用与呼吸作用的区别
光合作用
呼吸作用
部位
含有叶绿体的细胞
所有的活细胞
条件
有光
有光无光均可
原料
二氧化碳和水
有机物和氧气
产物
有机物和氧气
二氧化碳和水
物质变化
制造有机物
分解有机物
能量变化
储存能 量
释放能 量
意义
①制造有机物用来构建植物体
②制造的有机物养育了生物圈中的其他生物
③维持生物圈的碳-氧平衡
为生物体的生命活动提供能量
2.植物光合作用与呼吸作用的曲线
1、自然状态下一天24小时内,氧气、二氧化碳、有机物的变化趋势如图所示
① 0~6点:植物主要进行呼吸作用,有机物和氧气减少,二氧化碳增加。
② 6~18点:随着光照增强,光合作用大于呼吸作用,有机物和氧气增加,二氧化碳减少。
③ 18~24点:植物主要进行呼吸作用,有机物和氧气减少,二氧化碳增加。
④ 根据曲线可知,自然状态下的一天,早晨时氧气和营养物质最最少,二氧化碳最多;傍晚时氧气和营养物质最多,二氧化碳最少。
2、光照对植物体吸收和产生二氧化碳、氧气变化的影响:
① AB段表示光合作用小于呼吸作用;B点表示光合作用等于呼吸作用。
② BC段表示光合作用大于呼吸作用,植物呈现生长现象。
3.植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化曲线
①0时:植物只进行呼吸作用。
②bc段:植物为了降低蒸腾作用,部分气孔关闭,所以光合作用强度有所下降。
③ad段:光照强度较大,光合作用强度大于呼吸作用强度。
④a、d点:光合作用等于呼吸作用,a点以后有机物开始积累,到d点停止积累有机物,故一昼夜中有机物积累量最多的点是d点。
【典例好题】
1.(2023·北京东城·一模)兴趣小组的同学利用保温瓶、温度计、蜡烛、等量新鲜苹果和煮熟苹果探究植物的呼吸