无机物的代谢 大纲版高三生物一轮复习教案（12）

无机物的代谢
【教学内容】
       《无机物的代谢》
【教学目标】
1． 使学生掌握植物对水分的吸收、运输、利用、散失的基础知识。
2． 使学生掌握植物对矿质元素的吸收、运输、利用的基础知识。
【教材分析】
    这部分教材内容多，书本着重介绍了细胞的吸水原理，再简述运输、利用和散失；后介绍矿质元素，再详述吸收、运输、利用。
 Α.〖教学重点〗
        水分吸收与矿质元素离子吸收的差异。
 Β.〖教学难点〗
      水分与矿质元素离子运输统一性。
【教材处理】
     这原为分开上的独立的两节课，为使学生能够较好地在高二基础上掌握
   知识要点，现将水分代谢和矿质代谢合上，主要突出对比。
 Α.〖结构〗
      水分和矿质离子的吸收→水分和矿质元素离子的运输和利用→水分的散失
 Β.〖教法〗
      对比叙述法
【教具准备】
      ①根毛区横切面示意图  ②质壁分离过程图
【教学过程】
 Ⅰ.复习导入
      生物体的化合物——无机物+有机物
         无机物——水和无机盐（包括矿质元素在内）

 Ⅱ.新课讲授
A． 水分和矿质元素离子的吸收
水分和矿质元素是以不同的状态进入植物细胞的：水分以分子状态进入植物细胞内，而矿质元素则只能够以离子状态进入植物细胞内。绿色植物吸收水分和矿质元素离子的主要器官都是根。从一条根的顶端到着生根毛的这一段，叫做根尖。根尖中生有根毛的部分叫做根毛区。根毛区是根吸收水分和矿质元素离子的主要部位。
植物细胞吸收水分的方式有两种。一种是在植物细胞形成大的液泡以前，主要靠吸胀作用来吸收水分。另一种方式是在植物细胞形成大的液泡以后，主要靠渗透作用吸收水分。植物细胞在形成了大的液泡以后，可以把它的原生质层看作是一层选择透过性膜。由于水分子能够自由通过原生质层，因此，当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时（这时，单位体积的外界溶液中的水分子比单位体积的细胞液中的水分子多），外界溶液中的水分子就会通过原生质层进入到细胞液中，这就是植物细胞的渗透吸水。根毛区的表皮细胞就是主要靠渗透作用吸收水分的。根据同样的渗透吸水的原理，根毛区表皮细胞内的水分逐步渗透到表皮细胞以内的层层细胞，最后进入导管，再由导管输送到其他器官里去。由此可见，渗透吸水是植物细胞吸收水分的主要方式。
根毛区表皮细胞吸收土壤溶液中各种矿质元素离子的过程，包括两个基本的步骤：第一步是吸附在根的表皮细胞的细胞膜外表面的H+与HCO3-，分别同土壤溶液中的矿质元素阳离子和阴离子发生交换吸附；第二步是吸附在根的表皮细胞的细胞膜外表面的矿质元素阳离子和阴离子，以主动运输的方式进入细胞内部。
人们将根对水分和对矿质元素离子的吸收过程加以比较，就不难看出两者的区别：水分的吸收主要靠渗透作用，而矿质元素离子的吸收则是在离子交换的基础上，通过主动运输来完成的，并且根对矿质元素离子的吸收具有选择性。但是，根对水分和对矿质元素离子的吸收，又是互相有关的：如果没有水，矿质元素就不能形成离子状态，因而就不能被根吸收。总之，根吸收水分和矿质元素离子是两个相对独立的过程。

B． 水分和矿质元素离子的运输和利用
由根毛区吸收到根内的水分和矿质元素离子，通过根、茎、叶等部位的导管，运输到植物体的各部分。根吸收的水分，只有很少的一部分（大约占根吸收水分总量的1%左右）保留在植物体内，参与光合作用和呼吸作用等过程。
矿质元素是植物细胞中的一些复杂化合物的重要组成成分，对于维持植物体的生命活动，维持植物细胞的形态和功能都具有重要的作用。例如：N是构成蛋白质的重要成分，植物细胞中的细胞膜、细胞质和细胞核中都含有蛋白质，在酶、核酸、吲哚乙酸中也含有N。由此可见，N在植物体生命活动中占有非常重要的地位。当N的供应适量时，植物体的枝叶就长得繁茂，叶片鲜绿，光合作用进行得旺盛。
矿质元素离子进入到植物体以后，有三种存在状态。一种是仍然呈离子状态，如K+，可以再度利用。一种是形成不够稳定的化合物，如叶绿素中的Mg2+，在叶绿素破坏分解掉以后，可以再度利用。还有一种是形成难溶解的稳定的化合物，如草酸钙中的Ca2+，不可以再利用。

C． 水分的散失
 叶片上的气孔，不仅是植物体与外界进行气体交换的门户，并且是植物体内水分散失的主要通道。植物体内的水分，以水蒸气的形式通过植物体的表面散失到大气中的过程叫做蒸腾作用。气孔蒸腾是蒸腾作用中的主要方式。此外，叶片表面细胞上的角质层和幼小植物体的地上部分也能进行蒸腾作用。

 Ⅲ.课堂小结
                      水分的吸收——主要靠渗透作用
                   吸收                 交换吸附
                        矿质离子的吸收      和
                                        主动运输
                           99%散失
                        水
                           1%的利用
                  利用                    离子状态

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