绿色植物的新陈代谢
第一节：1.植物与矿质元素的关系(1)矿质元素的概念矿质元素一般指除了c、h、o以外，主要由根系从土壤中吸收的元素，如n、p、k等。矿质元素通常以离子的形式存在于各种无机盐中。(2)矿质元素在植物体内的作用①用于合成一些复杂的化合物，如氮元素是合成蛋白质和核酸等许多重要物质的主要原料。②参与酶的活动，担负着调节生命活动的功能。(3)矿质元素在农业生产中的作用不同农作物对各种矿质元素的需要量是不同的：幼苗时期对无机盐的需要量小，生长旺盛时期对无机盐的需要量大，到果实和种子成熟时需要量又变小了。因此要根据作物的不同种类、不同生长发育时期，进行合理施肥。(4)植物生长中所需的重要化肥
重要化肥
元素表示
作用
缺失后对植物的影响
应多施该肥的植物种类
氮肥
n
为蛋白质、叶绿素、酶等物质的重要组成部分。充足的氮能使叶色浓绿，提高光合作用效率，生长健壮，枝叶繁茂
植株矮小，叶色发黄，生育延迟，植株瘦弱，抽穗晚
收获菜叶类的农作物，如白菜、菠菜等
磷肥
p
能提高植物的抗旱、抗寒、抗病、抗倒伏和耐酸碱的能力，能促进植物的生长发育，促进花芽分化和缩短花芽分化的时间，因而能促使作物提早开花、成熟
植株暗绿并带点红色收获果实类的农作物(如番茄、花生等)
钾肥
k
能提高植物对干旱、低温、盐害等不良环境的忍受能力和对病虫、倒伏的抵抗能力
植株矮小，叶片上出现许多褐斑收获茎、根类的农作物(如番薯、马铃薯等)2.植物体对水分的吸收、利用和散失过程(1)植物吸收水分和矿质元素的主要部位是根尖的根毛区。这可以通过去除根尖后与正常植株的对照实验来证明。(2)植物能否从环境中吸收水分取决于环境溶液(如土壤溶液)的溶质质量分数与根毛细胞细胞液的溶质质量分数的大小关系。由此可知，在农业生产中一次施肥不能过多。(3)植物体对水分的利用和散失过程①植物体对水分的利用根吸收的水分，通过根、茎、叶中的导管，运输到植物的地上部分。进入植物体内的水分，一般只有1％左右保留在植物体内，参与植物的光合作用和其他各种生命活动。②蒸腾作用的概念水分以气体状态从植物表面(主要是叶片表面上的气孔)散失到体外的现象，叫做蒸腾作用。进入植物体内的水分，99％左右的水分都通过蒸腾作用散失掉了，只有l％左右真正用于各种生理过程和保留在植物体内。③蒸腾作用的意义一是为植物吸收和运输水分提供动力；二是能促进矿质元素的运输；三是降低植物的体温，特别是叶表面的温度。3.绿色植物的光合作用及其重要意义(1)光合作用的概念光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成存储能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用的过程可以用下面的反应式来概括：
(2)有关光合作用的发现史时间科学家
实验的基本过程
结论1771年普里斯特利将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不容易窒息死亡植物可以更新空气1864年萨克斯把绿色叶片放在暗处几小时，使叶片中的营养物质消耗掉，然后把叶片的一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片呈深蓝色绿色叶片在光下产生了淀粉1880年恩吉尔曼把载有水绵和好氧性细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察发现，好氧性细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近；如果把装片完全暴露在光下，好氧性细菌分散在叶绿体所有光照部位的周围氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所(3)光合作用的重要意义光合作用实现了地球上最重要的两个变化：一是把简单的无机物合成为复杂的有机物，实现了物质的转化；二是把太阳能转变成化学能储存在有机物中，实现了能量的转化。①光合作用为所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。②光合作用与生物的细胞呼吸以及各种燃烧反应相反，它消耗二氧化碳，放出氧气，因此在维持大气中的氧气和二氧化碳含量的稳定方面有巨大的作用。4.植物的呼吸作用(1)呼吸作用的概念呼吸作用(主要指有氧呼吸)是指在氧气的参与下，通过植物细胞内有关酶的催化作用，把糖类等有机物氧化分解，生成二氧化碳和水，同时放出大量能量的过程。(2)植物的呼吸作用的过程从表面上看，呼吸作用的过程与光合作用似乎恰好相反，但是不能把呼吸作用看成是光合作用的逆反应。因为呼吸作用是生命活动中的另一个复杂过程，其发生的场所以及所需要的酶都与光合作用不同。而且，光合作用一般只存在于绿色植物体中，而呼吸作用存在于一切生命体中。另外，呼吸作用过程所释放的能量是一切生命活动的能量来源。(3)利用萌发的种子探究植物的呼吸作用从本质上说，种子的萌发过程就是种子中的细胞提高呼吸作用水平的过程，由于呼吸作用旺盛，因此萌发的种子是探究植物呼吸作用的好材料。实验中，呼吸作用消耗氧气可以用燃着的木条熄灭来检验，而放出二氧化碳可以用澄清石灰水变浑浊来检验。5.合理灌溉的新陈代谢原理任何农作物都需要不断地吸收水分。但是，不同种类的农作物的需水量是不同的，如水稻的需水量很大，高粱的需水量很小。而同一种农作物在不同的生长发育时期，需水量也不同。例如在生长旺盛时期，需水量较大，在幼苗期和成熟期，需水量较小。因此，在农业生产中，要根据植物的需水规律适时地、适量地灌溉，用最少量的水获取最大的效益。如根据农作物的需水规律，采用喷灌、滴灌等先进的灌溉技术。如果对农作物进行过度灌溉，则会影响根系的氧气供应，进而影响根细胞的呼吸作用。
