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植物的新陈代谢-知识点
一、植物的根系——种子中的胚根发育而来
1．有明显发达的主根和侧根之分的根系，叫做_直根系_。如大豆、青菜等。
2．没有明显主侧根之分的根系，叫做_须根系_。如水稻、葱等。
植物对水分的吸收
1．植物吸水的主要器官是__根_ ，根尖是植物根吸收水分的主要部位， _根毛区__是根尖吸水的主要部位。
2．植物细胞的吸水原理：细胞液的浓度__大于__外界溶液的浓度。
根尖结构分为：
（1）根冠：位于根尖最前端，保护分生区细胞不受损伤。
（2）分生区：细胞具有很强的分裂能力，细胞核大，细胞近似正方体。
（3）伸长区：细胞不断伸长而使根长长，细胞近似长方体。
（4）根毛区：也叫成熟区，外生大量根毛，细胞开始分化，内部出现导管。
根的功能
植物固定、吸收水分、吸收肥料、运输、支持、贮藏营养
二、茎的结构——胚芽发育而来
1.芽的分类
按位置：顶芽、侧芽
按性质：花芽、叶芽、混合芽
茎的类型
1 直立茎：②攀缘茎：③缠绕茎：④匍匐茎：
变态茎（蒜，芋艿，萝卜。变态茎：土豆，变态根：红薯）
（2）植物的茎按其组成可分为草质茎和木质茎。
2.双子叶植物茎的结构
茎成熟的细胞经过生长，分化为3种组织系统：保护系统（表皮）、基本系统(皮层、髓部)、运输系统（维管组织）。茎从外向内依次为表皮，皮层，维管组织，髓
1）表皮是茎最外面一层活细胞，
2）皮层是界于维管组织和表皮之间，
3）维管组织在皮层与髓之间，包含韧皮部，维管形成层和木质部。
4）髓部则位于筒状的维管组织的中央
双子叶植物的木质茎从外而内为表皮、韧皮部、维管形成层、木质部、髓。其中表皮、韧皮部合称树皮。
（1）树皮：可分为最外层的表皮和韧皮部。
①表皮：细胞排列紧密，细胞间隙比较小，起保护作用。
②韧皮部：在茎的横切面上呈环状排列，由筛管和韧皮纤维等组成。茎里的筛管与根和叶里的筛管相连通，属于输导组织，韧皮纤维属于机械组织，最大特点是韧性强。
筛管：筛管是一连串的具有运输有机物质能力的管状细胞的总称，在筛管细胞间的细胞壁上有许多孔，叫做筛孔。
（2）形成层：在韧皮部和木质部之间(即用手很容易剥开树皮的地方)，由2~3层细胞组成，呈环状排列，细胞扁平，能不断分裂产生子细胞，向外形成韧皮部，向内形成木质部，使茎能逐渐增粗。
双子叶植物的茎有形成层，能逐年变粗；单子叶植物的茎没有形成层，茎长成后不能变粗。
（3）木质部：
①导管：木质部中较大型、起输导作用的细胞，输导水分和无机盐。
②木纤维：又细又长的死细胞，细胞壁厚，没有弹性，有很强的支持力。木本植物的茎之所以坚硬，主要是木纤维的作用。
（4）髓：位于茎的最中央，其细胞体积较大，细胞壁比较薄，具有贮藏营养物质的功能。
3.年轮
（1）概念：一些植物茎的横切面上，常常可以看到一圈圈的同心圆环。通常情况下，一年生成一轮，称为年轮。
（2）成因：实与季节性的环境因素有密切关系。春季夏季，水分、气温等气候较适宜，形成层活动较旺盛，此时形成的细胞体积较大，木质部质地疏松，颜色较浅；入秋以后，气温较低，雨量减少形成层活动逐渐减弱，此时形成的细胞体积小，木质部质地致密，颜色较深。
（3）作用：根据年轮可推知树龄；判断当时的气候环境；判断方向(纹路疏的一面朝南方，纹路密的一面朝北方)；根据年轮上的“斑点”判断当时的环境污染。
4. 茎的功能
支持作用、输导作用、贮藏作用、繁殖作用、光合作用。
三、叶的结构
1.叶的结构
叶是由叶片、叶柄和托叶三部分组成的，叶片是由表皮、叶肉和叶脉三部分组成的(如图所示)。
（1）表皮：分为上表皮和下表皮。表皮是由大量排列紧密、无色透明的表皮细胞构成，有利于光线的透过和对叶内结构的保护。表皮上有成对的半月形细胞，叫作保卫细胞，保卫细胞的里面有绿色的颗粒——叶绿体。两个半月形的保卫细胞之间的小孔是气孔，在进行蒸腾作用时，叶中的水以气体形式从气孔中散发出来。气孔是叶片与外界进行气体交换的“窗口”，气孔的开闭由保卫细胞控制着(如图)。
【点拨】叶片上的气孔，不仅是植物体与外界进行气体交换的“窗口”，而且是散失体内水分的“门户”叶片里的水分蒸腾出去以后，叶肉细胞缺水，就要吸收叶脉导管里的水分。这样，就促使水分从根上升到叶里，同时，也促使根从土壤中吸收水分。在水分上升的时候，进入根里的无机盐也随着上升，最终进入叶片。
（2）叶肉：叶肉在上下表皮之间，由含有许多叶绿体的薄壁细胞组成，是植物体进行光合作用的主要场所。
（3）叶脉：叶肉组织中分布着大量的叶脉。叶脉具有支持作用；叶脉内有输导组织，担负着运输水分、无机盐和有机物的功能。
3.水在植物体内的运输路径。
根毛从泥土中吸收水分→水从根部运输到叶→水从气孔中蒸腾而出。
三、植物体内物质的运输
1．双子叶植物茎在木质部与韧皮部之间有形成层，形成层不断进行细胞分裂，使茎逐年__加粗_ 。水稻、小麦等植物没有形成层，它们的茎不能加粗生长。
2．水分和无机盐在茎中央的导管中__自下而上__地向枝端运输。
3．有机物在叶中形成后，在茎的筛管中__由下而上__地运输。
导管 筛管
位置 木质部中 韧皮部中
细胞活性 死亡 活的
细胞内部 细胞膜、质消失 细胞膜、质存在
细胞连接处 横壁消失 横壁存在，有筛孔
功能 运输水分和无机盐 运输有机物
运输方向 由下往上 由上往下
相同点 各器官导管相通 各器官筛管相通
四、植物的蒸腾作用
1.细胞液浓度<周围水溶液浓度,细胞失水 ；
细胞液浓度>周围水溶液浓度,细胞吸水。
2. 根毛细胞有利于吸收水分的结构特点：
（1）数量多，与土壤接触面积大；（2）细胞壁薄；（3）细胞质少；（4）液泡大
3．气孔是两个半月形保卫细胞之间的小孔，是叶片蒸腾作用时_水蒸气__散失的通道。也是二氧化碳和__氧气_ 进出叶片的通道。一般植物叶片下表皮的气孔__多于__上表皮。
4．根吸收的水约有__99%__是通过这种蒸腾作用散发出去的，只有小部分用于光合作用。
5．蒸腾作用的意义
(1)有效_降低_叶片温度；(2)根部吸水的__主要动力_；(3)有利于植物对水的吸收和_运输_；(4)有利于溶解在水中的__无机盐_在植物体内的运输。
6.蒸腾作用的过程
五、肥料对植物的影响
1．植物生长需要无机盐，不同的无机盐对植物生长起不同的作用。
(1)氮肥：使枝叶__繁茂_ ，缺氮会引起植株矮小，叶色发黄。
(2)磷肥：促进_开花结果，缺磷的植株暗绿带红。
(3)钾肥：使茎秆健壮，抗病、抗倒伏，缺钾会造成植株_矮小_，叶片上带褐斑。
六、水体的富营养化污染
生活污水，含氮、磷的工业废水，过量使用氮肥和磷肥，都可使水中的氮、磷元素含量增多，使藻类等浮游生物因获得丰富的营养而大量繁殖，在淡水中出现“_水华_”现象，在海洋中出现“_赤潮_”现象，造成水体的富营养化污染。
【光合作用】
1． 生物体不断与外界进行物质和能量的交换，同时生物体体内又不断进行物质和能量的转变的过程叫做新陈代谢。
一、光合作用及其影响因素
1．光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成为储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程叫光合作用。
2．光合作用的反应式：。
3．光合作用的过程：主要发生在叶肉细胞的叶绿体中，它产生的葡萄糖经转化后形成淀粉。光合作用所需要的CO2大部分是从空气中吸收的，水则主要是从土壤中吸收，然后运输到叶片。叶绿体中含有的叶绿素等色素，能吸收阳光。
4．光合作用的实质：
（1）物质转化方面：简单的无机物（水、二氧化碳）转化为有机物（如葡萄糖等），并释放氧气。
（2）能量转化方面：太阳能转化为化学能（储存在有机物里）。
5．光合作用的意义：光合作用是生物界食物的来源、氧气的来源、能量的来源。绿色植物的光合作用是地球上一切生物生存、繁荣和发展的根本保障。
6．影响光合作用的环境因素：
（1）光：在一定的光照强度内，光合作用随光照强度的增强而增强。
（2）温度：在一定的温度范围内，光合作用随温度的升高而增强；温度过高时，光合作用随温度的增强而减弱。一般情况下，当温度处于25℃ - 30℃ 时，光合作用较强。
（3）二氧化碳：一定范围内，光合作用随二氧化碳浓度的增大而增强。
（4）其他因素：水、无机盐等也能影响光合作用的强度。
.光合作用与农业生产
（1）合理密植
（2）间作套种（立体种植）
（3）增加二氧化碳的浓度
7、植物制造淀粉的实验：
1、为什么天竺葵要在暗处放置一昼夜？
把植物体内原来的淀粉等有机物消耗完。
2、为什么要水浴加热？
酒精易燃，不能直接加热。
3、酒精中漂洗的作用是什么？
使叶片中的叶绿素褪去，叶绿素会干扰观察
【呼吸作用】
一、概念：活细胞在酶的参与下，吸入氧气将有机物氧化分解成水和二氧化碳，释放能量的过程。
二、细胞呼吸分为有氧呼吸、无氧呼吸。
（一）有氧呼吸
1、概念：指细胞在有氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等的有机物彻底氧化分解产生二氧化碳和水，释放能量，产生大量ATP的过程。
2、反应式
有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，其化学反应式可以简写成：
3、场所
有氧呼吸的全过程十分复杂，可以概括地分为三个阶段，每个阶段的化学反应都有对应的酶催化。在细胞质和线粒体中完成。
（二）无氧呼吸
1、概念
细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程.
2、场所
细胞质基质
3、反应式
C6H12O6—(酶)→ 2 C2H5OH（酒精）+2 CO2 + 少量能量
代表生物：大多数植物，酵母菌。高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸，产生酒精
（2）人在剧烈运动时肌肉细胞的无氧呼吸：
C6H12O6—(酶)→ 2 C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
代表生物：动物和高等植物的某些器官如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等，乳酸杆菌等。
三、呼吸作用强度的影响因素：温度、氧气浓度、水分
(1)植物呼吸作用的场所是活细胞；
(2)植物呼吸作用的原料是葡萄糖和氧气；
(3)植物呼吸作用的产物是二氧化碳和水；
2、植物的同化作用：
从外界环境中吸收二氧化碳、水 和 无机盐 ，通过 光合作用 制造有机物，建造自身组织，储存能量
3、植物的异化作用：
不断分解自身的有机物，释放能量，供给生命活动所需
呼吸作用实质：把有机物制成无机物；把化学能转变成其他能量（主要是热能）为生命活动提供能量
4.呼吸作用的意义
(1)为生物体各项生命活动提供直接能源物质——ATP。
(2)为体内的其他化合物的合成提供原料。
(3)维持恒温动物的体温。
5.呼吸作用的应用
（一）有氧呼吸原理的应用
（1）作物栽培要及时松土透气，利用根系的有氧呼吸，促进水和无机盐的吸收；稻田需定期排水，否则会因根进行无氧呼吸产生大量酒精而对细胞有毒害作用，使根腐烂。
（2）提倡有氧运动的原因之一是不因为会 因为剧烈运动，使细胞无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀无力。
（3）馒头、面包的过程中利用酵母发面使面包馒头变得松软可口。
（二）无氧呼吸原理的应用
（1）选用“创可贴”、透气的纱布包扎伤口，为伤口创造透气的环境，避免厌氧病原菌的繁殖，利于伤口愈合。
（2）酵母菌、既可以进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸。有氧时，进行有氧呼吸，大量繁殖；无氧时，进行无氧呼吸，产生酒精或食醋。所以生产中，在控制通气的情况下，可生产各种酒食醋等。
（3）豆腐乳的制作是利用了真菌的无氧呼吸发酵生成多种营养物质的原
二、光合作用和呼吸作用的联系
光合作用和呼吸作用是相互依存的。
1.光合作用的原料刚好是呼吸作用的产物。
2.光合作用(生命活动)所需的能量来自于呼吸作用分解有机物而得到的能量，呼吸作用时分解释放的能量是光合作用时贮藏的能量。
3.没有光合作用就不可能有呼吸作用，没有呼吸作用也不可能有光合作用，它们之间是一种相互依存又相互对立的关系，这样才能推动植物全部的生命活动。
(一)植物在光下制造淀粉
1．图示过程
2．变量分析
见光和遮光构成一组对照实验，变量是光照。
3．现象与结论
位置 遮盖部分 未遮盖部分
现象 不变蓝 变蓝
分析 无光照，不能进行光合作用，不制造淀粉，所以滴加碘液后不变蓝 有光照，能够进行光合作用，制造淀粉，所以滴加碘液后变蓝
结论 1.光照是光合作用制造淀粉的必要条件2．植物光合作用产生的有机物是淀粉
4.实验总结
验证植物光合作用、呼吸作用的常用实验方法：
(1)滴加碘液，验证光合作用的产物是淀粉。
(2)选一叶片，部分遮光，验证光合作用的必要条件是光。
(3)用氢氧化钠溶液除去CO2，或用碳酸氢钠溶液增加CO2，验证光合作用的原料有CO2。
(4)选一叶片，切断主叶脉，验证光合作用的原料有水。
(5)用银边天竺葵，验证光合作用的场所是叶绿体。
(6)用带火星的小木条或卫生香，验证光合作用的产物有O2。
(7)用澄清石灰水，验证呼吸作用的产物有CO2。
(8)用燃烧的蜡烛消耗掉O2，验证呼吸作用的原料有O2。
5．命题突破
(1)将植物进行暗处理的原因：
将叶片中的有机物运走耗尽，以免叶片内残余的有机物干扰实验结果。
(2)部分遮光处理的原因：
让部分叶片不见光，与其余部分形成对照，以此来验证光是绿色植物制造有机物必不可少的条件。
(3)酒精隔水加热的原因：
能溶解叶绿素，但直接加热会因蒸发过快造成浪费，也易引起火灾。
(4)实验过程中叶片的颜色变化情况：
叶片先由绿色变成黄白色，再变成蓝色，原因是：酒精溶解叶绿素，使其变成黄白色，加碘液染色使其变成蓝色。
(二)探究植物光合作用是否需要二氧化碳
1．实验步骤
(1)将盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜。
(2)选定两片生长状况相同的叶子，用透明塑料袋密封，透明塑料袋内分别装少量清水和氢氧化钠溶液，光照4小时。
(3)打开装置取下叶片，酒精脱色后加碘液，检验叶片内有无淀粉产生。
2．图示过程
3．变量分析
袋内装清水和袋内装NaOH溶液构成一组对照实验，变量是二氧化碳的有无。
4．现象与结论
装有氢氧化钠 装有清水
现象 叶片经酒精脱色后滴加碘液不变蓝 叶片经酒精脱色后滴加碘液变蓝
结论 装置中无二氧化碳，不能进行光合作用，不能制造淀粉 装置中有二氧化碳，能进行光合作用，制造淀粉
5.注意事项
(1)透明塑料袋一定要密封好，以防止气体进入，影响实验结果。
(2)氢氧化钠溶液具有腐蚀性，操作时应注意安全。
6．命题突破
实验中酒精的作用：
溶解叶片中的叶绿素，使结果便于观察。
（三）植物的呼吸作用
1．实验装置
2．实验步骤
取两只大小相同、带橡皮塞的试管，上方装有数量相同的种子(如装置图所示)，一组是已浸水及消毒的种子，另一组是已煮熟及消毒的种子，底部装适量澄清石灰水，一段时间后观察现象。
3．现象与结论
A B
现象 澄清石灰水变浑浊 澄清石灰水无明显变化
结论 煮熟的种子不能进行呼吸作用，已浸水及消毒的种子能进行呼吸作用，产物是能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳
4.命题突破
(1)种子“已浸水”和“已煮熟”意味着什么？
“已浸水”是指种子上有适量水分；“已煮熟”是指种子已死亡。
(2)种子需要消毒的原因：
种子消毒是为了避免种子上的微生物影响实验结果。
(3)影响呼吸作用的两个主要因素：
温度和二氧化碳的浓度。在一定范围内，温度越高，植物体内含水分越高：氧气浓度越大，植物的呼吸作用越强，分解的有机物多，释放出的能量多。
(4)无光照时光合作用和呼吸作用的关系：
光合作用只在光照下进行，而呼吸作用随时都在进行，因此，无光照时呼吸作用强度大于光合作用强度。
(5)实验中使用绿豆种子时要在黑暗处放置一段时间的原因：
防止光合作用对实验的干扰。
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