内容正文:
水的利用与散失
第三单元植物的生活 第二章植物体内的物质和能量的变化
17世纪初,比利时人海尔蒙特(J.Helmont)做了一个著名的实验。他将一棵柳树苗栽种在装有烘干土壤的盆中,仅在必要时往盆中浇水。5年后,柳树长大了。他再次称量柳树和盆中土壤(烘干)的质量,发现柳树的质量增加了70多千克,而土壤只减少了50多克,
因此得出结论:水是参与构建植物体的主要物质。
想一想 议一议
海尔蒙特认为柳树质量的增加,只是吸收水造成的。那么,这棵柳树是不是只吸收了70多千克水呢?他并未研究这个问题。实际上,植物吸收的水,只有一小部分被自身利用。例如,有人计算出一株玉米从出苗到结实,从土壤中吸收的水超过200千克,其中成为玉米植株组成成分的水还不到2千克。其余那么多的水都到哪里去了?这些水对植物体自身有什么意义呢?
01 植物对水的吸收和运输
02 植物的蒸腾作用
03 习题
本节要点
◎植物体吸收的水在体内是怎样运输的?
◎什么是植物的蒸腾作用?它对植物体有哪些意义?
通过本节学习,你将知道:
植物对水的吸收和运输
01
我们知道,植物主要通过根吸收水。根吸收水的主要部位是根尖成熟区。成熟区有大量的根毛,这使根尖具有巨大的吸收面积,因而具有强大的吸水能力。
根吸收的水是怎样运输到茎、叶、花等器官的呢?
观察·思考 水在茎中的运输
解剖和观察花的结构
剪取一段带叶的茎,放入滴有红墨水的水里,并在阳光下照射3~4小时。你会发现,叶脉红了,整个叶片都有些红了,而茎的表面并没有出现红色。水是通过什么途径运到叶片中的呢?
水在茎中的运输途径是怎样的?
通过上述实验可以发现,红色的部分看上去像一根根长长的管子,这就是茎内运输水的结构——导管,它属于输导组织。
鼠尾草茎中导管的扫描电镜照片(颜色经人工处理,放大50倍)
每根导管都是由许多长形、管状的死细胞构成的,这些死细胞没有细胞质和细胞核,上下细胞间的细胞壁已经消失,形成了中空的管道。根和叶脉内也有导管,这些导管相互连接,形成了运输水的管网。根吸收的水通过这个管网被送到植物体的各个部分。同时,溶解在水中的无机盐也“搭着便车”被运输到植物体的各个部分。
植物的蒸腾作用
02
用塑料袋罩住正常生长的植物,一段时间后,塑料袋内出现了水珠。这说明有水从植物体内散失出来。像这样,水从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,叫作蒸腾作用(transpiration)。
蒸腾作用主要是通过叶片进行的。
罩住植物的塑料袋内出现了大量水珠
实验·探究
观察叶片的结构
解剖和观察花的结构
你可能猜到了,叶片上有水或者气体进出的通道。在大自然中,多数植物的叶片为扁平状,这对植物自身有什么好处呢?
一、实验目的
①练习徒手切片。
②认识叶片的结构;观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔。
实验·探究
观察叶片的结构
解剖和观察花的结构
二、材料用具
新鲜叶片(如菠菜或蚕豆的叶片)、清水、显微镜、双面刀片(两片,并排在一起,一侧用胶布粘牢)、镊子、载玻片、盖玻片、叶片横切面的永久切片、培养皿、滴管、吸水纸、纱布、毛笔、小木板等。
实验·探究
观察叶片的结构
解剖和观察花的结构
三、方法步骤
(一)练习徒手切片,制作叶片横切面的临时切片
①将新鲜叶片平放在小木板上。
实验·探究
观察叶片的结构
解剖和观察花的结构
三、方法步骤
(一)练习徒手切片,制作叶片横切面的临时切片
②捏紧并排的双面刀片,按图②所示,迅速切割叶片。
实验·探究
观察叶片的结构
解剖和观察花的结构
三、方法步骤
(一)练习徒手切片,制作叶片横切面的临时切片
③刀片的夹缝中存有切下的薄片。要多切几次(每一次,刀片要蘸一下水),把切下的薄片放入水中。
实验·探究
观察叶片的结构
解剖和观察花的结构
三、方法步骤
(一)练习徒手切片,制作叶片横切面的临时切片
④用毛笔蘸出最薄的一片,制成临时切片。
实验·探究
观察叶片的结构
解剖和观察花的结构
三、方法步骤
(二)观察叶片横切面的切片
①用显微镜先观察叶片横切面的临时切片,再观察永久切片。
夹竹桃叶片横切面
睡莲叶片横切面
实验·探究
观察叶片的结构
解剖和观察花的结构
三、方法步骤
(二)观察叶片横切面的切片
②在显微镜下分清叶的表皮、叶肉和叶脉。注意观察上、下表皮附近的叶肉细胞在形状、排列方式和叶绿体数目等方面有什么不同。
想一想:这种结构特点有什么意义?
实验·探究
观察叶片的结构
解剖和观察花的结构
三、方法步骤
(三)观察叶片的下表皮
①用镊子撕下一小块叶片(如蚕豆叶片)的下表皮,制成临时装片。
实验·探究
观察叶片的结构
解剖和观察花的结构
三、方法步骤
(三)观察叶片的下表皮
②用显微镜进行观察,注意观察叶片下表皮的细胞形态,下表皮上有没有气孔。联系刚观察的叶片横切面的切片,并参照图。
说一说:上、下表皮的结构有什么不同?这与它们的功能有什么联系?
实验·探究
观察叶片的结构
解剖和观察花的结构
三、方法步骤
(四)画图
画出下表皮上一对保卫细胞及其周围的几个表皮细胞,这一对保卫细胞要详细画,周围的细胞画出轮廓即可。
讨
论
保卫细胞和它周围细胞的形态结构有什么不同?
保卫细胞周围的细胞是表皮细胞,保卫细胞有叶绿体,表皮细胞没有叶绿体。
讨
论
保卫细胞的形态结构特点对蒸腾作用有什么意义?
当水分充足时,保卫细胞膨胀张开,则气孔张开,这时,蒸腾作用增强;当水分不充足时,保卫细胞收缩关闭,则气孔关闭,这时,蒸腾作用变弱。
可以发现,叶片由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。
将一片刚摘下的叶片浸没在盛有70℃左右热水的烧杯中,观察叶片表面会不会产生气泡。如果有气泡,请比较叶片正面与背面气泡的数目,尝试对你观察到的现象进行解释。
试一试
叶片的上、下表面通常有一层排列紧密的细胞,分别称为上表皮和下表皮。在表皮上分布有气孔。气孔是植物蒸腾作用的“门户”,也是气体交换的“窗口”,它通常是由一对半月形的细胞——保卫细胞围成的小孔。奇妙的是,通过保卫细胞形状和大小的调节,气孔既能张开,又能闭合。
通常情况下,每当太阳升起的时候,气孔就慢慢张开,空气通过气孔进入叶片内部,为叶片制造有机物提供二氧化碳;当然,水也会通过气孔散失。当夜幕降临时,叶片的生产活动就停止了,大多数气孔缩小或闭合,蒸腾作用随之减弱。
植物吸收的水,通过根、茎、叶中的导管运输到叶片,其中一部分被叶肉细胞用于光合作用等生命活动,其余绝大部分通过蒸腾作用散失到环境中。
水的吸收、运输和散失示意图
植物通过蒸腾作用,一方面,可以拉动水和无机盐在体内运输,保证各组织器官对水和无机盐的需要;另一方面,在炎热的夏天,能降低叶片表面的温度,避免被过高的气温灼伤。
习题训练
03
1.关于植物对水分的吸收、运输和散失的叙述,不正确的是
A.植物通过导管运输水分
B.植物吸收水分的主要部位是根冠
C.植物吸收的水分大部分用于蒸腾作用
D.植物的蒸腾作用促进了生物圈的水循环
B
2. 植物主要通过叶片的蒸腾作用参与生物圈的水循环。下列相关分析,不正确的是
A.②能利用植物吸收的大部分水分
B.③是植物蒸腾作用的“门户”
C.①中有水分运输的通道
D.③的开闭是通过保卫细胞调节的
A
3.某同学在观察蚕豆叶表皮临时装片时,看到的物像如图所示。下列相关叙述正确的是
A.制作蚕豆叶表皮临时装片时,需在载玻片中央滴一滴生理盐水
B.①为表皮细胞,形状不规则,②为保卫细胞,内含叶绿体
C.③为气孔,主要位于下表皮,它白天张开,晚上全部关闭
D.夏天正午,阳光过强时,保卫细胞失水,气孔往往处于开放状态
B
4.如图是绿色开花植物的某些生理过程示意图。下列说法错误的是
A.a表示植物需要的水分是从土壤中吸收来的
B.b表示水分的运输,动力主要来自蒸腾作用
C.c表示水分的散失,“门户”是气孔
D.绿色植物通过光合作用参与了生物圈的水循环
D
5 .关于绿色植物在生物圈中的作用,下列叙述错误的是
A.能降低大气的湿度
B.促进生物圈的水循环
C.维持大气中碳氧平衡
D.为其他生物提供食物
A
感谢倾听
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