内容正文:
专题四 绿色植物的作用
四维智学系列丛书
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一、绿色植物参与生物圈的水循环
1.植物对水分的吸收和运输
(1)植物吸收水分的主要器官——根
根吸收水分的主要部位是___________,该部位生有大量根毛,
使得根尖具有很大的吸收面积,因而具有强大的吸水能力。
根尖成熟区
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(2)植物体内运输水分的结构——导管
①导管的分布:根、茎、叶内都有导管,这些导管
相互连接在一起,形成了水分运输的管网。
②导管的作用:根吸收的_____和溶解在水中的
_______通过这个管网被送到植物的各个部分。
③水分的运输方向:
导管
水分
无机盐
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【拓展】 ①在茎内除了有导管外,还有运输有机物的筛管,其运输的方向为叶→茎→花、果实。
根
→
筛管
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②单子叶植物的茎内无形成层,所以茎不能不断加粗;双子叶植物的茎内有形成层,木本双子叶植物的茎能加粗生长。
木本植物幼茎的横切和纵切示意图
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③年轮反映了茎加粗生长的过程。加粗生长是茎的形成层(分生组织)细胞不断分裂和分化的结果。
(3)水对植物体本身的意义
水是植物体的组成成分,并参与光合作用等生理过程。被根吸收的无机盐和植物自身制造的各种有机物,必须溶解在水中才能被运输到各组织和器官。
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2.植物体内水分的散失——蒸腾作用
(1)植物的蒸腾作用
水分从活的植物体表面以_______状态散失到大气中的过程,叫作蒸腾作用。
水蒸气
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(2)叶片的基本结构
叶片由_____、_____和_____三部分组成。
表皮
叶肉
叶脉
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(3)植物蒸腾作用的“门户”——气孔
①气孔是由一对半月形的细胞——保卫细胞围成的空腔。气孔是植
物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”。
②气孔的张开、闭合由_________控制。通常情况下,当太阳升起
时,气孔就慢慢张开,空气通过气孔进入叶片,为叶片制造有机物
提供二氧化碳;水分也会通过气孔散失。当夜幕降临时,叶片的生
产活动就停止了,大多数气孔缩小或关闭,蒸腾作用随之减弱。
保卫细胞
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【拓展】①叶片上表面的颜色比下表面的深,这是因为接近上表皮的栅栏组织比接近下表皮的海绵组织含叶绿体多。
②栅栏组织比海绵组织细胞排列紧密,所以自然落下的树叶大都正面向下。
③从气孔进出叶片的气体主要是水蒸气、二氧化碳、氧气。
④一般陆生植物叶片的下表皮上的气孔数比上表皮上的多。
⑤构成气孔的保卫细胞与表皮细胞的最大区别是保卫细胞内含有叶绿体。
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(4)蒸腾作用对植物体本身的意义
植物吸收的水分,绝大部分(约99%)通过蒸腾作用散失到环境中。
①拉动_____________在体内的运输,保证各组织器官的需要。
②在炎热的夏天,降低叶片表面的_____,避免植物因气温过高而被灼伤。
水分和无机盐
温度
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【拓展】①影响蒸腾作用的外界因素
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②蒸腾作用在农业生产中的应用,主要体现在移栽植物时,采
取剪去部分枝叶、选择阴天或傍晚移栽、适当遮阴等措施,目的是
_____________,提高移栽植物的成活率。
降低蒸腾作用
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3.绿色植物参与了生物圈的水循环
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二、绿色植物通过光合作用制造有机物
1.实验:绿叶在光下制造有机物
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(1)在步骤1中,将天竺葵进行暗处理一昼夜的目的是___________
_______________________。
(2)步骤2中,对叶片进行部分遮光的目的是_____________。这组
实验的变量是_____。
(3)步骤4中,将叶片放到酒精中隔水加热,目的是使_______溶解
于酒精中,隔水加热的原因是_______________________。
将叶片中原
有的淀粉全部运走或耗尽
设置对照实验
光照
叶绿素
防止酒精燃烧,发生危险
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(4)遇碘变蓝是_____的特性。
(5)步骤6中,叶片见光部分遇碘液变成蓝色,说明叶片的见光部分
产生了_____,进而说明_____________________。
(6)步骤7中,叶片见光部分产生了淀粉,被黑纸遮盖的部分没有产
生淀粉,说明_____________________________________。
淀粉
淀粉
淀粉是光合作用的产物
光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件
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2.光合作用的过程
二氧化碳
水
氧气
光照
叶绿体
二氧化碳
氧气
合成(制造)
储存
物质
能量
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【点睛】叶绿体既是生产有机物的“车间”,也是将光能转变为化学能的“能量转换器”。
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3.光合作用原理在农业生产上的应用
(1)合理密植:保证农作物的叶片充分获得光照,提高_________
效率。
(2)间作套种:提高光能利用率,增产增收。
光合作用
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【拓展】影响光合作用的因素
①光照强度:在一定范围内,随光照强度增强,光合作用增强,当光
照强度增强到一定程度后,光合作用不再增强,因此夏季中午光照强度最
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原料,其浓度影响光合作用
强度。温室大棚通常采用适当提高大棚内二氧化碳浓度的方法来提高产量。
③温度:通常情况下,植物在10~35 ℃下正常进行光合作用,其中
25~30 ℃最适宜。
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三、绿色植物对有机物的利用
有机物
氧气
二氧化碳
水
有机物
水
能量
分解
释放
生命活动
线粒体
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1.观察植物的呼吸现象
氧气
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二氧化碳
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释放能量
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【点睛】①二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,因而常用澄清的石灰水检验二氧化碳的存在。
②生物体任何部位的活细胞都能进行呼吸作用。
③呼吸作用: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,供生命活动需要的过程。
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2.外界因素对呼吸作用的影响及呼吸作用在生产生活中的应用
外界条件 影响 措施
温度 实际生活中,温度对呼吸作用的影响最大。在一定范围内,呼吸作用强度随温度的升高而加强,温度过高,呼吸作用又减弱 贮藏蔬菜、水果、粮食时保持低温
水分 在一定范围内,随植物含水量的增加,呼吸作用加强 粮食在入仓以前一定要晒干
氧气 在一定浓度范围内,随氧气浓度的增加,呼吸作用显著加强 贮藏水果、蔬菜时降低含氧量(如充加氮气)
二氧
化碳 二氧化碳浓度高时,抑制呼吸作用 充加二氧化碳,延长水果、蔬菜、粮食的贮藏时间
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四、光合作用与呼吸作用的关系、应用及碳—氧平衡
1.光合作用与呼吸作用的异同
项目 光合作用 呼吸作用
区
别 部位 在①_______中 主要在②_______中
条件 光 有光无光均可
原料 二氧化碳、水 有机物、氧气
产物 ③_____________ ④_____________
物质、能量转变 ⑤_____________
_________ ⑥_____________
_________
叶绿体
线粒体
有机物、氧气
二氧化碳、水
合成有机物,
储存能量
分解有机物,
释放能量
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项目 光合作用 呼吸作用
联系 (1)光合作用为呼吸作用提供物质基础
(2)呼吸作用产生的二氧化碳,可被光合作用利用,产生的能量用于维持各项生命活动
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2.光合作用和呼吸作用在农业生产上的应用
(1)光合作用。增强光照强度、延长_________、增加_________浓
度等,均可提高大棚作物的产量;大棚生产多采取合理密植和间作
套种等措施来提高光合作用效率。
(2)呼吸作用。_____呼吸作用强度的措施:适时松土,农田水淹后
及时排水等;_____呼吸作用强度的措施:贮藏蔬菜、水果时降低
温度和氧气浓度,贮藏粮食时保持干燥和低温等。
光照时间
二氧化碳
提高
降低
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3.碳—氧平衡
碳—氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡。
生物的呼吸作用、自然界中有机物的分解、人类的生产和生活中燃料的燃烧,都在不断消耗氧气,向生物圈中排放二氧化碳。然而,绿色植物能通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,对维持生物圈中的碳—氧平衡起了重要作用。
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4.光合作用与呼吸作用的比较,如下图所示:
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