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中考試題,一題一論:山東省德州市2019年初中學業水平考試第10題,原題如下:
10.下列各項生理活動中,受氣孔開閉影響的有( )
①蒸騰作用 ②光合作用 ③呼吸作用 ④水分的吸收和運輸 ⑤無機鹽的吸收
A.①②
B.①②③
C.①②③④
D.①②③④⑤
解析:此題考查氣孔開閉對植物生理活動的影響。
教材上說,氣孔是植物蒸騰作用的「門戶」,也是氣體交換的「窗口」。怎樣來理解這句話呢?或者說通過氣孔進出的氣體有哪些?
植物蒸騰作用指的是水分從活的植物體表面以水蒸氣的狀態散失到大氣中的過程,這個過程出現了一種氣體:水蒸氣。
植物光合作用是綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物,並且釋放出氧氣的過程。這個過程涉及兩種氣體:二氧化碳和氧氣。
植物呼吸作用是指細胞利用氧氣,將有機物分解成二氧化碳和水,並且將儲存在有機物中的能量釋放出來,供給生命的需要。這個過程也出現了兩種氣體:氧氣和二氧化碳。
可以說,通過氣孔進出的氣體有水蒸氣、氧氣和二氧化碳,受氣孔開閉影響的肯定有蒸騰作用、光合作用和呼吸作用。
植物對水分的吸收主要是通過根來進行的,根系是大多數陸生植物的主要吸水器官,根毛區是根的主要吸水部位,其吸收水分的方式分主動吸收和被動吸收兩種。
①主動吸收:特點是水的吸收能逆水勢梯度進行,它是一個生理過程,尤其與呼吸作用關係密切,根壓也被認為是主動吸水的一種動力。
②被動吸收:吸水動力來自蒸騰作用的拉力,它是由葉肉細胞向大氣中散失水分而產生的依次向鄰近細胞取得水分的吸水力。從土壤到葉或從土壤到大氣的水勢梯度是逐漸降低的,因此只要葉面不斷地蒸騰失水,隨著葉細胞水勢的降低,土壤水分即可沿水勢遞減的順序由根→莖→葉,直至散失於大氣之中。
可見,植物的蒸騰作用能夠促進根對水分的吸收和運輸。氣孔開閉能影響到蒸騰作用,自然也能影響到根對水分的吸收和運輸。
植物根對無機鹽的吸收是通過主動運輸來完成的。主動運輸是指物質從低濃度區移向高濃度區的運輸方式,無機鹽等離子從低濃度一側運輸到高濃度一側,需要載體蛋白質分子的協助,同時還需要消耗細胞內呼吸作用所釋放的能量。可見,植物對無機鹽的吸收與植物根的呼吸作用有關,與植物蒸騰作用無關,與氣孔的開閉就更沒有什麼聯繫了。
綜上所述,植物的蒸騰作用、光合作用、呼吸作用、水分的吸收和運輸等生理活動都會受到氣孔開閉的影響,本題的正確選項是C。
同學們,如果把⑤「無機鹽的吸收」改為⑤「無機鹽的運輸」,那麼,無機鹽的運輸會不會受到氣孔開閉的影響呢?有興趣的同學不妨評論區裡,咱們來交流一番。
如題:
(2016德州)植物體在進行下列生理活動時,受到氣孔開閉影響的是( )
①光合作用 ②呼吸作用 ③蒸騰作用 ④水分的吸收和運輸 ⑤無機鹽的運輸.
A.①②③④
B.①③④⑤
C.②③④⑤
D.①②③④⑤
植物吸水的背景資料。
一、水勢水勢是推動水分移動的強度因素。可通俗地理解為水移動的趨勢。水總是由高水勢處自發流向低水勢處,直到兩處水勢相等為止。任何含水體系的水勢,要受到能改變水自由能的諸因素(如溶質、壓力等)的影響,使體系的水勢有所增減。例如溶於水的溶質能降低體系的自由能,使水勢降低。純水的水勢被規定:在標準狀況下(在一個大氣壓下,與體系同溫度時)為零。這裡說的純水是指不以任何方式(物理或化學)與其他物質結合的純的自由水。它「無牽無掛」所含自由能最高,所以純水的水勢最高。當純水中溶有任何物質時,由於溶質(分子或離子)與水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水勢比純水低。溶液的溶質越多,溶液的水勢越低。成熟的植物細胞中央有大的液泡,其內充滿著具有一定滲透勢的溶液,所以滲透勢肯定是細胞水勢的組成之一,它是由於液泡中溶質的存在而使細胞水勢的降低值,因此又稱為溶質勢,用ψs 表示。由於純水的水勢最大,並規定為0,所以任何溶液的水勢都比純水要小,而滲透勢卻高於純水,全為負值。當細胞處在高滲透勢溶液中時,細胞吸水,體積擴大,由於細胞原生質體和細胞壁的伸縮性不同,前者大於後者,所以細胞的吸水肯定會使細胞的原生質體對細胞壁產生一種向外的推力,即膨壓。反過來細胞壁也會對細胞原生質體、對細胞液產生一種壓力,這種壓力是促使細胞內的水分向外流的力量,這就等於增加了細胞的水勢。這個由於壓力的存在而使細胞水勢的增加值就稱為壓力勢,用ψp表示。其方向與滲透勢相反,一般情況下為正值。重力勢是水分因重力下移與相反力量相等時的力量,它是增加細胞水分自由能,提高水勢的值,以正值表示。重力勢依賴參比狀態下水的高度(h)、水的密度(ρw)和重力加速度(g)而定,即用公式ψg=ρwgh計算。當水高1m時,重力勢是0.01MPa。此外,細胞質為親水膠體,能束縛一定量的水分,這就等於降低了細胞的水勢。這種由於細胞的膠體物質(襯質)的親水性而引起的水勢降低值就稱為胞的襯質勢,以ψm表示。所以說,植物細胞的吸水不僅決定於細胞的滲透勢ψs,壓力勢ψp,而且也決定於細胞的襯質勢ψm。一個典型的植物細胞的水勢應由三部分組成,即ψw=ψs+ψp+ψm。二、水勢梯度水總是從水勢較高之處通向水勢較低之處。白天土壤中的水被植物根收,通過維管束中的導管到達葉片,並經過氣孔散失到空氣中去(即進行蒸騰),就是由於白天大氣中水勢為很低的負值,處於大氣與土壤之間的植物體內形成水勢梯度。達到恆態時,各階段的梯度與那一階段的輸送阻力成正比。一般最大的阻力是氣孔阻力,而莖中木質部的輸送阻力很小。因而最大的水勢降發生在氣孔內外。在土壤乾旱時,水勢下降,同時土壤中水的輸送阻力升高,根中與土壤主體間的水勢差加大,植株內水勢下降加甚。至大約-1.5MPa時,發生萎蔫。