綠色植物的新陳代謝
第一節：1.植物與礦質元素的關系(1)礦質元素的概念礦質元素一般指除了c、h、o以外，主要由根系從土壤中吸收的元素，如n、p、k等。礦質元素通常以離子的形式存在于各種無機鹽中。(2)礦質元素在植物體內的作用①用于合成一些復雜的化合物，如氮元素是合成蛋白質和核酸等許多重要物質的主要原料。②參與酶的活動，擔負著調節生命活動的功能。(3)礦質元素在農業生產中的作用不同農作物對各種礦質元素的需要量是不同的：幼苗時期對無機鹽的需要量小，生長旺盛時期對無機鹽的需要量大，到果實和種子成熟時需要量又變小了。因此要根據作物的不同種類、不同生長發育時期，進行合理施肥。(4)植物生長中所需的重要化肥
重要化肥
元素表示
作用
缺失后對植物的影響
應多施該肥的植物種類
氮肥
n
為蛋白質、葉綠素、酶等物質的重要組成部分。充足的氮能使葉色濃綠，提高光合作用效率，生長健壯，枝葉繁茂
植株矮小，葉色發黃，生育延遲，植株瘦弱，抽穗晚
收獲菜葉類的農作物，如白菜、菠菜等
磷肥
p
能提高植物的抗旱、抗寒、抗病、抗倒伏和耐酸堿的能力，能促進植物的生長發育，促進花芽分化和縮短花芽分化的時間，因而能促使作物提早開花、成熟
植株暗綠并帶點紅色收獲果實類的農作物(如番茄、花生等)
鉀肥
k
能提高植物對干旱、低溫、鹽害等不良環境的忍受能力和對病蟲、倒伏的抵抗能力
植株矮小，葉片上出現許多褐斑收獲莖、根類的農作物(如番薯、馬鈴薯等)2.植物體對水分的吸收、利用和散失過程(1)植物吸收水分和礦質元素的主要部位是根尖的根毛區。這可以通過去除根尖后與正常植株的對照實驗來證明。(2)植物能否從環境中吸收水分取決于環境溶液(如土壤溶液)的溶質質量分數與根毛細胞細胞液的溶質質量分數的大小關系。由此可知，在農業生產中一次施肥不能過多。(3)植物體對水分的利用和散失過程①植物體對水分的利用根吸收的水分，通過根、莖、葉中的導管，運輸到植物的地上部分。進入植物體內的水分，一般只有1％左右保留在植物體內，參與植物的光合作用和其他各種生命活動。②蒸騰作用的概念水分以氣體狀態從植物表面(主要是葉片表面上的氣孔)散失到體外的現象，叫做蒸騰作用。進入植物體內的水分，99％左右的水分都通過蒸騰作用散失掉了，只有l％左右真正用于各種生理過程和保留在植物體內。③蒸騰作用的意義一是為植物吸收和運輸水分提供動力；二是能促進礦質元素的運輸；三是降低植物的體溫，特別是葉表面的溫度。3.綠色植物的光合作用及其重要意義(1)光合作用的概念光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成存儲能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用的過程可以用下面的反應式來概括：
(2)有關光合作用的發現史時間科學家
實驗的基本過程
結論1771年普里斯特利將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在一個密閉的玻璃罩內，蠟燭不容易熄滅；將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內，小鼠也不容易窒息死亡植物可以更新空氣1864年薩克斯把綠色葉片放在暗處幾小時，使葉片中的營養物質消耗掉，然后把葉片的一半曝光，另一半遮光。過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，發現遮光的那一半葉片沒有發生顏色變化，曝光的那一半葉片呈深藍色綠色葉片在光下產生了淀粉1880年恩吉爾曼把載有水綿和好氧性細菌的臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環境里，然后用極細的光束照射水綿。通過顯微鏡觀察發現，好氧性細菌只集中在葉綠體被光束照射到的部位附近；如果把裝片完全暴露在光下，好氧性細菌分散在葉綠體所有光照部位的周圍氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所(3)光合作用的重要意義光合作用實現了地球上最重要的兩個變化：一是把簡單的無機物合成為復雜的有機物，實現了物質的轉化；二是把太陽能轉變成化學能儲存在有機物中，實現了能量的轉化。①光合作用為所有生物的生存提供了物質來源和能量來源。②光合作用與生物的細胞呼吸以及各種燃燒反應相反，它消耗二氧化碳，放出氧氣，因此在維持大氣中的氧氣和二氧化碳含量的穩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)是指在氧氣的參與下，通過植物細胞內有關酶的催化作用，把糖類等有機物氧化分解，生成二氧化碳和水，同時放出大量能量的過程。(2)植物的呼吸作用的過程從表面上看，呼吸作用的過程與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應。因為呼吸作用是生命活動中的另一個復雜過程，其發生的場所以及所需要的酶都與光合作用不同。而且，光合作用一般只存在于綠色植物體中，而呼吸作用存在于一切生命體中。另外，呼吸作用過程所釋放的能量是一切生命活動的能量來源。(3)利用萌發的種子探究植物的呼吸作用從本質上說，種子的萌發過程就是種子中的細胞提高呼吸作用水平的過程，由于呼吸作用旺盛，因此萌發的種子是探究植物呼吸作用的好材料。實驗中，呼吸作用消耗氧氣可以用燃著的木條熄滅來檢驗，而放出二氧化碳可以用澄清石灰水變渾濁來檢驗。5.合理灌溉的新陳代謝原理任何農作物都需要不斷地吸收水分。但是，不同種類的農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。而同一種農作物在不同的生長發育時期，需水量也不同。例如在生長旺盛時期，需水量較大，在幼苗期和成熟期，需水量較小。因此，在農業生產中，要根據植物的需水規律適時地、適量地灌溉，用最少量的水獲取最大的效益。如根據農作物的需水規律，采用噴灌、滴灌等先進的灌溉技術。如果對農作物進行過度灌溉，則會影響根系的氧氣供應，進而影響根細胞的呼吸作用。