水分代谢和矿质代谢
简述水分吸收和矿质元素吸收之间的关系
简述水分吸收和矿质元素吸收之间的关系目前，大家对矿物质与人体健康的关系已经达成共识，但还有很多人并不清楚“矿物质是怎么被吸收的”，更不知道如何利用这些矿物质为自己所用。
今天，我就简单地谈一谈这方面的问题。
1、矿质元素的吸收和水分吸收存在着不可分割的关系。
通常情况下，矿质元素的吸收量与溶液中矿质离子的浓度正相关，即随着溶液中离子浓度的增加，其吸收量也相应增加。
而对于某些难溶性矿质元素，随着水分的吸收，矿质离子会以水合离子形式出现，其浓度也较高，因此需要在同时采用水和有机溶剂进行吸收。
2、肠道对矿质元素的吸收，主要发生在小肠上段部位，其原因之一是小肠粘膜绒毛内丰富的绒毛浆细胞，它可以通过渗透作用进入血循环中，使一些在小肠上段不能被吸收的矿质元素在小肠上段得到有效的吸收。
另外，由于胃酸分泌较少，因此小肠吸收的矿质元素的量也较低，这是一个与水分吸收相辅相成的过程。
2、当肠道吸收矿质元素时，其吸收速率取决于多种因素。
在理论上认为，可以把矿质元素分为易被吸收的和难被吸收的两大类，根据膳食中矿质元素的分布情况，易被吸收的矿质元素可分为：钙、磷、钾、镁、硫和铁等7种。
其中，钙、磷、镁、钠、钾五种元素都属于人体的必需矿质元素，容易被肠道吸收。
另外四种元素则属于膳食易缺乏的矿质元素。
3、当矿质元素进入体内后，首先在消化道内被分解，随着消化道内各种消化酶的作用，转化为可溶性物质而被吸收。
在小肠，钙的吸收最为迅速，钠的吸收较慢，镁和锌的吸收最为困难。
4、水分的吸收可以改变胃肠内pH值，从而影响矿质元素的吸收。
如碳酸氢钠（小苏打）具有降低pH值的作用，当它被口服时可以有效地降低胃内pH值，从而促进钙的吸收。
相反，当pH值升高时，则钙、铁、镁、锌的吸收减少。
人体中无机盐的含量虽然占整个身体重量的0。
5%，但是却是维持人体新陈代谢不可缺少的重要营养素。
无机盐在人体中起着非常重要的作用。
虽然有许多营养素不能直接从食物中获取，但是它们对于人体的正常运作起着不可替代的作用，而且摄入的量越多，功效就越明显。
植物生理 (共104张PPT)
植物根系对水分的吸收
– 被动吸水
• 由于叶和枝的蒸腾作用引起根部吸水和向上运输 • 主要动力：蒸腾拉力 • 基本原理：水从水势高到水势低的渗透作用
• 根部吸水的途径
– 质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞 质的部分移动 – 共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝 ，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连 续体 – 跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两 次通过质膜，还要通过液泡膜
5. 三个相邻的细胞A、B、C，其Ψs和Ψp分 别为：A Ψs=－10巴，Ψp=4巴；B Ψs= －9巴，Ψp=6巴；C Ψs=－8巴，Ψp=4巴 ，其水流的方式正确的是（） A．A←B→C B．A→B→C C． A←B←C D．A→B←C 6．在气孔张开时，水蒸气分子通过气孔的扩 散速度是（） A．与气孔面积成正比 B．与气孔周长成正 比 C．与气孔面积无关，与气孔周长成反 比 D．不决定于气孔周长，而决定于气孔 大小
• 水分沿导管上升的动力
1.根压：在蒸腾较弱时，根压作用大 2.蒸腾拉力：在晴朗的环境下是主要的（蒸腾拉力-内聚力张力学说）
1.如果外液的水势高于植物细胞的水势，该外液称为
A．等渗溶液 B．高渗溶液 C．平衡溶液
。
D．低渗溶液
2. 已知洋葱表皮细胞=－10巴，置于下列哪种溶液会出现质 壁分离现象 A． －10巴溶液 B．－9巴甘油溶液 C．－8巴葡萄糖溶液 D．－15巴蔗糖溶液 3. (2004)大树中水分向上运输时，下列哪一项因素最重要 A．韧皮部中的毛细管作用 B．木质部的主动运输 Ｃ．叶的蒸腾作用 D．吐水 4．风干的种子吸水的数量与（）有关 A. 温度高低 B. 养气供应 C. 种子的死活 D. 种子成分 的性质
A53-植物生理学-7版第1章 水分代谢
茎、枝等器官 皮孔蒸腾 0.1%
二、气孔蒸腾
第四节 植物的蒸腾作用 一、概念、生理意义和方式
通常气孔的面积
（一）气孔的运动
三、根系吸水的动力
通常蒸腾植物的吸水主要是由蒸 腾拉力引起的。只有春季叶片未展开 时，蒸腾速率很低的植株，根压才成 为主要吸水动力。
（三）影响根系吸水的土壤条件
1.土壤通气状况： 通气状况良好，有利于根吸水 通气状况不良：影响呼吸；根系中毒。
2.土壤温度：适宜的温度范围内土三、温根系愈吸水高的动，力 根系吸水愈多
1) 溶质势：由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低 的数值,又称渗透势ψπ 。
ψs =ψπ=-π(渗透压)=-iCRT
i：等渗系数，蔗糖为1 C：质量摩尔浓度，mol/kg R：大气常数，0.008314 T：绝对温度
温带大多数作物叶组织的渗透势在-1～-2MPa， 旱生植物叶片的渗透势很低，达-10MPa。
1、说明原生质层是半透膜 2、判断细胞死活 3、测定细胞的渗透势 4、观察物质通过细胞的速率。
(四)细胞的水势
一、细胞的渗透性吸水
典型植物细胞水势由4个势组成：
ψw = ψs +ψp+ ψm+ ψg
水 渗 压 衬重 透 力 质力
势 势 势 势势
渗透势：（osmotic potential) 压力势：(pressure potential） 重力势：（gravity potential） 衬质势：（matric potential）
• 水分从植物体中散失到外界去的方式有两种：
（1）以液体状态散失到体外的，吐水现象； （2）以气体状态散逸到体外的，蒸腾作用，
第四节 植物的蒸腾作用
一、概念、生理意义和方式：
植物对水分的吸收和利用与矿质营养
二、植物对水分的吸收和利用与矿质营养巩固基础1.植物对水分的吸收和利用2。
矿质营养}⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧+)(.:..::::::14:.......:........:不重复利用如形成稳定的化合物重复利用如形成不稳定的化合物如离子状态利用随水分运输而运输运输过程运输和利用矿质元素的主动运输吸收原理离子吸收形式离子在土壤中存在的形式矿质元素的吸收种种类植物必需的矿质元素的微量元素大量元素植物必需元素养营质矿Fe Ca Mg P N K Ni Cl Mo Cu Zn B Mn Fe Mg C K S P N O H C a把握要点考点一吸胀吸水和渗透吸水吸胀吸水是指细胞在形成液泡之前的主要吸水方式，其原理是吸胀作用。
当大分子的淀粉粒和蛋白质等处于凝胶状态时，这些大分子之间有大大小小的缝隙.水分子会迅速地以扩散作用或毛细管作用等形式进入凝胶内部，具有极性的水分子与亲水凝胶结合起来,使其膨胀，这种现象叫吸胀作用。
原生质凝胶吸胀作用的大小与该物质的亲水性大小有关,蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减.因此大豆种子(含蛋白质多）比玉米种子(含蛋白质相对少)的吸胀作用要大.干燥的种子吸胀作用的力量相当大，人们用大豆等种子填入岩石裂缝中，灌水以后，大豆的吸胀力可使岩石崩裂；将大豆从枕骨大孔装入颅腔内,加水后利用大豆的吸胀作用可将头骨分开。
植物细胞形成液泡以后主要靠渗透作用吸水，这是因为成熟的植物细胞是一个渗透系统：①细胞膜和液泡膜（原生质层)是选择透过性膜；②细胞液和外界的土壤溶液有浓度差，细胞液就通过细胞膜和液泡膜与土壤溶液构成渗透系统，因而成熟的植物细胞主要靠渗透吸水。
这两种吸水方式及其变化是考点之一.链接·聚焦种子在萌发过程中,吸收水分的过程有何变化？提示：种子在萌发初期吸收水分的方式为吸胀吸水，当长出幼根，形成液泡后，主要靠渗透吸水。
植物生理学练习题
第一章植物的水分代谢一、名词解释：水分代谢、偏摩尔体积、水势、渗透势、压力势、衬质势、渗透作用、吸涨作用、吸胀吸水、化学势、自由水、束缚水、根压、伤流、吐水、水通道蛋白、蒸腾拉力、蒸腾作用、蒸腾速率、蒸腾比率、蒸腾系数、内聚力学说、水分临界期。
二、缩写符号1．µw 水的化学势 2．Ψw 水势 3．Ψm 衬质势 4．Ψs 溶质势5．Ψπ渗透势 6．Ψp 压力势 7．atm 大气压 8．AQP 水孔蛋白 9．bar 巴10．Mpa 兆帕 11． Pa 帕（帕斯卡）三、本章练习（一）填空题：1．植物细胞原生质的胶体状态有两种，即和。
2．植物细胞内水分存在的状态有和。
当自由水/束缚水的比值越大，则代谢，其比值越小，则植物的抗逆性。
3．具有液泡的细胞的水势组成可用表达，这种细胞主要靠吸水。
4．风干种子萌发时靠作用吸水，干木耳靠作用吸水，形成液泡的细胞主要靠作用吸水。
5．由于的存在而引起体系水势降低的数值叫溶质势，该值决定于溶液中，溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小，因此，溶质势又可称为，溶质势可按范特霍夫公式Ψs＝Ψπ＝来计算。
6．细胞质壁分离现象可以解决下列问题：、和。
7．在标准状况下，纯水的水势为。
加入溶质后其水势，溶液越浓其水势愈。
8．将一个Ψp = -Ψs的细胞放入纯水中，则细胞的体积。
9．成熟的植物细胞发生质壁分离时，细胞壁不能和原生质一起收缩的原因是。
10．相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的。
11．植物根毛细胞中的原生质层可看作是一个膜，当外界溶液水势于根毛细胞水势时，水分就通过渗透作用从外界进入根毛细胞。
12．在进行某项实验中，①观察到洋葱表皮细胞的形态正常时，紧贴着细胞壁。
②用30%蔗糖溶液处理后，可看到逐渐缩小，和逐渐脱离，这叫现象。
③做该实验时，能否用根尖生长点细胞作材料？，为什么？。
13．把蚕豆叶表皮浸泡在7%尿素溶液中，开始表皮细胞发生了质壁分离，然后又自动复原，发生自动复原的原因是。
植物新陈代谢一水分代谢和矿质代谢
植物新陈代谢一水分代谢和矿质代谢[知识结构]一、绿色植物的水分代谢1．水分的吸收（1）植物体吸水的结构根器官——→根尖——→根毛区——→表皮细胞（如根毛）（主要器官）（最活跃区域）（吸水功能单位）吸胀吸水：细胞种类：幼嫩的植物细胞（没有形成大液泡之前）原理：靠亲水性物质纤维素、蛋白质、淀粉等吸水。
思考：1、相同重量的大豆、小麦和花生放在水中，在相同时间内，哪种生物的种子增重最多？为什么？（2）细胞渗透吸水原理（3）渗透吸水原理的验证实验——质壁分离和复原的实验①分析细胞质壁分离及复原的原因②分析说明质壁分离实验的意义说明原生质层确实具有选择透性，相当于一层半透性膜。
思考：2、质壁分离及其复原实验有哪些方面的应用？3、在某些溶液中，细胞发生质壁分离后自动复原的原因是什么？4、给农作物施肥后有时会出现烧苗现象的原因是什么？2．水分的运输和利用（1）水分运输（2）水分利用：约占吸水总量的1%—5%，用于各种代谢活动。
3．水分的散失（1）水分散失形式：以气体蒸腾为主、液态的吐水和伤流为辅（2）水分蒸腾量：约占吸水总量的95%—99%左右（3）气孔蒸腾途径（4）蒸腾的意义①降低叶面温度，防止灼伤②蒸腾拉力是水分吸收和运输的主要动力③蒸腾液流促进无机盐的运输补充资料：影响气孔运动的主要因素1、温度：气孔张开度一般随温度的上升而增大，温度为30℃左右时达到最大；低温时气孔不能很好张开；温度过高由于蒸腾作用过强，保卫细胞失水而导致气孔关闭。
2、叶片的含水量：白天若蒸腾作用过于强烈，保卫细胞失水气孔关闭，阴雨天叶子吸水饱和，表皮细胞含水量高，挤压保卫细胞，故白天气孔也关闭。
4．合理灌溉、节约水资源根据植物的需水规律适时、适量灌溉，以便使植物茁壮生长，并且用最少的水获取最大的收益。
二、绿色植物的矿质代谢1．植物生活的必需元素（1）种类（2）作用：植物体的重要结构物质，或者参与调节生命活动实验设计：如何验证某种元素是植物必需的矿质元素溶液培养法，不要用基质2．吸收特性（1）选择性吸收：和膜上离子载体的种类和数量有关（2）代谢性吸收：需要消耗细胞代谢产生的能量（3）与水分吸收的关系：植物细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
植物生理名词解释
●水分生理水分代谢：植物对水分的吸收、转运和散失的过程。
内聚力：同类分子间具有的分子间引力。
束缚水：又称结合水，是存在于细胞原生质胶体颗粒周围或存在于大分子结构空间中被牢固吸附着的水分。
自由水：存在于细胞间隙、原生质胶粒间、液泡中、导管和管胞内以及植物体其他间隙中的水分。
水势：指相同温度下，一个系统中1偏摩尔容积的混合溶液体系与1偏摩尔容积纯水之间自由能的差数。
溶质势：由于水中溶质颗粒的存在而引起细胞水势下降的数值，这部分降低的数值又名渗透势。
压力势：由于细胞吸水膨胀，使原生质向外对细胞壁产生膨压，而细胞壁向内产生的反作用力—壁压的存在使细胞水势升高的数值，一般为正值。
初始质壁分离时压力势为0，植物剧烈蒸腾时，为负值，水势下降。
衬质势：由于亲水的衬质与水分子间的相互作用而使水的自由能下降的那部分数值，为负值。
重力势：指水分在重力场中由于存在高度差而受重力作用，使水势升高的数值。
质外体：细胞原生质以外部分，包括细胞壁、细胞间隙、木质部导管和管胞等部位。
扩散：物质分子由高化学势向较低化学势运转直到在空间均匀分布的趋势。
（小距离）集流：由于压力差的存在而形成的大量分子集体的运动。
（大距离）水孔蛋白（AQP）：在原生质膜和液泡膜中存在一些蛋白，这些蛋白起着选择性水通道的作用。
根压：植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力缺素症：由于某种必需元素的缺乏，造成植物体内代谢紊乱，进而产生外观上可见的症状。
伤流：把植物从基部切断或植物受到创伤时，就会从断口或伤口处溢出液体的现象。
吐水：在土壤水分充足、空气湿度较大的环境中生长的植物，其叶片可直接向外溢泌水分的现象。
蒸腾作用：指水从植物地上部分以水蒸气状态向外界散失的过程。
蒸腾速率（蒸腾强度）：植物在单位时间内单位面积通过蒸腾作用所散失的水量。
单位：（g·m-2·h-1或mg·dm-2·h-1）。
蒸腾效率：指植物每蒸腾1kg水生成干物质的克数，也称为蒸腾比率，单位（g·kg-1）。
植物生理学--名词解释
第一章植物的水分代谢一、名词解释1．自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
2．束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水分。
3．渗透作用: 水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
4．水势（ψw）：每偏摩尔体积水的化学势差。
符号：ψw。
5．渗透势即溶质势（ψπ）：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值，符号ψπ。
用负值表示。
亦称溶质势（ψs）。
6．压力势（ψp）：由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。
一般为正值。
符号ψp。
初始质壁分离时，ψp为0，剧烈蒸腾时，ψp会呈负值。
7．衬质势（ψm）：细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引起的水势降低值，以负值表示。
符号ψm 。
8．小孔扩散律：气体通过多孔表面的扩散速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。
9．水分临界期：10．蒸腾作用：水分以气体状态通过植物体表面从体内散失到体外的现象。
11．根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
12．质壁分离:将植物细胞放到水势较低的浓溶液中，细胞渗透失水，细胞壁弹性有限，原生质体弹性较大，细胞继续失水造成细胞壁和细胞质分离的现象13．蒸腾速率：又称蒸腾强度，指植物在单位时间内，单位面积通过蒸腾作用而散失的水分量。
（g／dm2·h）14．蒸腾比率（效率）：植物每消耗l公斤水时所形成的干物质重量（克）。
15．蒸腾系数：植物制造 1克干物质所需的水分量（克），又称为需水量。
它是蒸腾比率的倒致。
16．内聚力学说：又称蒸腾流-内聚力-张力学说。
即以水分的内聚力解释水分沿导管上升原因的学说。
第二章植物的矿质营养一、名词解释1. 矿质元素:2．灰分元素：亦称矿质元素，将干燥植物材料燃烧后，剩余一些不能挥发的物质称为灰分元素。
3．大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干重达万分之一以上的元素。
包括钙、镁、硫、氮、磷、钾、碳、氢、氧等9种元素（C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S）。
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水分代谢和矿质代谢
1.与根尖分生区细胞吸水无关的物质是( )
2.下列能发生渗透吸水现象的是（）
3.如果把植物细胞放入（）中，细胞的原生质层体积就会因为渗透作用而大大缩小。
A．蒸馏水 B.稀糖溶液 C.自来水 D.浓盐溶液
4.下列各项除哪项外都能够通过质壁分离实验加以鉴定( )
A、成熟植物细胞的死活
B、原生质层和细胞壁都有伸缩性
C、成熟的植物细胞能实行渗透失水
D、比较蛋白质、淀粉、纤维素吸水性的大小
5.a,b,c是三个相邻的植物细胞，已知其细胞液的浓度为a>b>c,它们之间水分渗透的方向为( )
矿质代谢习题
1.深秋一到,矿质元素向树干上部运输的速度明显降低,其主要原因是( )
A.根呼吸减弱
B.根毛吸水率下降
C.气候变得干燥
D.蒸腾作用减弱
2.将水稻与番茄分别培养在成分相同的培养液中，发现水稻比番茄吸收的硅多，吸收的钙少，这是因为水稻根的细胞膜( )
A、运载硅的载体多，运载钙的载体少
B、吸附硅的水平强，吸附钙的水平弱
C、吸收硅不需要能量，吸收钙需要能量
D、吸收硅自由扩散，吸收钙主动运输
3.已知落下的叶子中某矿质元素的含量显著少于叶落前的含量，而另一种微量元素的含量几乎不变。
则这两种元素分别是( )
A、氮和钙
B、氢和铁
C、钾和铁
D、磷和镁
4.给农作物施肥后，再结合锄地松土可提升肥效的原因是( )
A、增强蒸腾作用，促动矿质元素的吸收和运输
B、土壤疏松保水力强
C、促动根呼吸作用，有利于离子的交换吸附及主动运输
D、土壤疏松地温高，根新陈代谢旺盛
5.下图是胡萝卜在不同含氧情况下，从溴化钾溶液中吸收K+
和Br-的坐标曲线，请据图回答：
（1）K+和Br-进入细胞的方式是______________________。
（2）细胞对矿质元素的吸收除与_________________密切
相关外，还与_____________________的多少相关。
（3）氧从0升至20.8%，K+、Br-分别增至100。
原因是
___________作用增强;而此生理作用可为根吸收离子
提供________________和_______________。
（4）氧从20.8%增至43.3%时，K+和Br-只分别增加17和16，这说明根对离子的吸收是受__________上的_____________限制.。