(一)绿色植物的生活需要水
1、植物的生活为什么需要水
①水是植物体的重要组成部分。一般来说,水是植物体内含量最多的物质,可以达到50%~90%。
②水分充足使植株硬挺,保持直立姿势;使叶片舒展有利于进行光合作用。
③无机盐只有溶解于水中,才能被植物体吸收,并运送到植物体的其他器官。
2、水影响植物的分布
由于不同植物对水的需求不一样,所以环境里水的多少、植物体吸水和保水的能力,就决定了不同环境中植物的分布类型:树木一般生长在水分充足的陆地环境中;草和灌木能够生长在水分比较缺乏的环境中;在十分缺水的沙漠中就只能生长非常耐旱的植物。
3、植物在不同的生长发育时期对水的需要量是不同的。
4、水并不是影响植物分布的唯一因素。影响植物分布的因素还有阳光、温度等。
(二)水分进入植物体内的途径
1、根适于吸水的特点:根吸水的部位主要是根尖的成熟区。成熟区生有大量的根毛,可大大增加根吸水的表面积,提高根吸水的效率,即增加单位时间的吸水量。

根冠的细胞大而排列不整齐,像帽子套在分生区的外面,具有保护作用。分生区的细胞具有很强的分生能力,可使细胞数量增多,促使根的长度不断增加。伸长区的细胞停止分裂,并迅速伸长,是根伸长最快的部位,最终促使根的长度不断增加。伸长区的细胞也有吸收水分和无机盐的功能,但吸收面积较小。成熟区的细胞不但有吸收水和无机盐的功能,而且由于表皮细胞的一部分向外突出,形成大量的根毛,从而大大增加了吸收的面积。
2、水分的运输途径:通过导管由根→茎→叶、花、果实等。
3、导管运输水分和无机盐,方向是由下往上;筛管将叶制造的有机物运输到其他器官,方向是由上往下;形成层细胞能不断分裂,使茎长粗,同时形成新的导管和筛管。
保卫细胞呈半月形,内含叶绿体。并围成气孔,由保卫细胞控制其开闭。气孔是叶片与外界进行气体交换的“窗口”。
2、气孔开闭的原理:气孔是一对半月形的保卫细胞围成的空腔。靠近气孔腔的保卫细胞外壁厚,不易伸展;背离气孔腔的内壁薄,较易伸展。细胞吸水膨胀时,内壁伸展拉长,牵动外壁向内凹陷,使气孔张开;当细胞失水收缩时,内外壁都拉直,使气孔闭合。
3、蒸腾作用
植物由根吸收的水分,主要以水蒸气的形式,通过叶的气孔散失到大气中,这就是植物的蒸腾作用。植物吸入体内的水分,只有大约1%真正用于各种生理过程和保留在植物体内,而99%左右的水分却被蒸腾掉了。
4、绿色植物在水循环中的作用:通过根部从土壤中吸收水分,绝大部分水分又通过蒸腾作用散失,促进生物圈中水循环的进行。
5、蒸腾作用的意义
(1)促进植物根部对水分和无机盐的吸收和向上运输。
(2)降低植物体、尤其是叶片的表面温度,避免被灼伤。
(3)提高大气湿度,增加降水。
(四)绿色植物通过光合作用制造有机物
1、叶片结构
绿色植物的叶片由表皮、叶肉、叶脉三部分组成。在叶片的上下表皮中细胞间有气孔,气孔是植物散失水的门户,也是气体交换的“窗口”,它由表皮中一对半月形细胞――保卫细胞围成。保卫细胞的细胞壁厚薄不均匀,靠气孔腔的外壁厚,不易伸展,背着的内壁薄,易伸展,细胞吸水膨胀时,气孔张开;细胞失水收缩时,气孔闭合。叶肉中有大量的叶绿体,是光合作用的场所。表皮是透明的,有利于光线照射到叶肉细胞内。叶脉能输送营养物质。
由于保卫细胞对气孔开闭的控制,既为叶片进行光合作用制造有机物,提供原料,又控制植物体的蒸腾作用。
2、光合作用
绿色植物利用阳光提供的能量,在叶绿体中合成淀粉等有机物,并且把光能转变成化学能储存在有机物中,这个过程叫光合作用。光合作用的条件是阳光和叶绿体。
二氧化碳+水→有机物(贮存能量)+氧气
3、探究绿叶在光下制造有机物
探究光下制造有机物的实验原理:淀粉遇碘变蓝色。
操作步骤:①取盆栽天竺葵放到暗处一昼夜(使叶中淀粉耗尽);②用黑纸片把叶片一部分从上下两面遮盖,移到阳光下照射(进行光的对照);③几小时后,取下叶片,去掉遮光纸片,把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,水浴加热至叶片变黄白色(溶解叶片中含有的叶绿素);④用清水漂洗叶片,把叶片放在培养皿中,滴加碘液;⑤清水冲洗碘液,观察、记录、分析结论。
通过实验观察,叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色,说明叶片的见光部分产生了有机物——淀粉。实验中,叶片未用黑纸遮盖的部分产生淀粉,被黑纸遮盖的部分没有产生淀粉,说明光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。
4、在农业生产上,可采用合理密植等措施,保证作物有效进行光合作用的光照条件,增强作物的光合作用效率。
5、光合作用的重要意义
为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。因此,光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。光合作用的意义可以概括为以下几个方面。
(1)制造有机物。
(2)转化并储存太阳能。
(3)使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。
(4)对生物的进化具有重要的作用。
(五)绿色植物对有机物的利用
1、有机物用来构建植物体
从细胞水平看,植物细胞的组成成份除了水和少量的无机盐以外,主要是有机物。如细胞壁的主要成份——纤维素是有机物,细胞膜的主要成份——蛋白质和脂质是有机物,细胞核中的遗传物质DNA也是有机物。
从器官水平看,种子的成份大部分是有机物,有些植物的根和茎中也含有大量的有机物。
2、有机物为植物体的生命活动提供能量
生物体细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。呼吸作用主要在线粒体内进行,它是生物的共同特征。
有机物(储存能量)+氧→二氧化碳+水+能量
3、光合作用与呼吸作用比较
区别和联系 |
光合作用 |
呼吸作用 |
区别 |
部位 |
含有叶绿体的细胞 |
所有的活细胞 |
条件 |
光 |
有光无光均可 |
原料 |
二氧化碳、水 |
有机物、氧 |
产物 |
有机物、氧 |
二氧化碳、水 |
能量转变 |
制造有机物,储存能量 |
分解有机物,释放能量 |
联系 |
如果没有光合作用制造的有机物,呼吸作用就无法进行,这是因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物,呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量。如果没有呼吸作用,光合作用也无法进行,这是因为植物进行光合作用的时候,原料的吸收和产物的运输所需要的能量,正是呼吸作用释放出来的。呼吸作用与光合作用是相互依存的关系。 |
(六)绿色植物维持生物圈中的碳——氧平衡
1、光合作用的产物和原料。产物是有机物和氧气,原料是二氧化碳和水。绿色植物通过光合作用制造的氧有些以气体的形式排放到大气中,同时又不断消耗大气中的二氧化碳,这样就维持了生物圈中二氧化碳和氧的相对平衡。
2、光合作用在农业生产上的应用。通过合理密植充分进行光合作用提高产量。
(七)爱护植被,绿化祖国
1、我国主要的植被类型
(1)草原:组成草原的植物大多是适应半干旱气候条件的草本植物。

(2)荒漠:荒漠的生态条件极为严酷,夏季炎热干燥,土壤贫瘠。荒漠的植被稀疏,植物种类贫乏,这里生长的植物十分耐旱。

(3)热带雨林:热带雨林分布在全年高温多雨的地区,植物种类特别丰富,终年常绿,大部分植物都很高大。

(4)常绿阔叶林:常绿阔叶林分布在气候比较炎热、湿润的地区,这里的植物以常绿阔叶树为主。

(5)落叶阔叶林:落叶阔叶林的分布区四季分明,夏季炎热多雨,冬季寒冷,这里的植物主要是冬季完全落叶的阔叶树。

(6)针叶林:针叶林分布在夏季温凉、冬季严寒的地区,这里的植物以松、杉等针叶树为主。

2、我国植被面临的主要问题
(1)我国是一个少林国家,人均森林面积少,而且长期以来对森林资源的利用不够合理,伐优留劣,甚至乱砍滥伐,使森林生态系统呈现衰退的趋势。
(2)土地沙漠化严重。过度放牧使许多草场退化、沙化。
3、我国保护植被的几项措施
1984年颁布《中华人民共和国森林法》,1985年颁布《中华人民共和国草原法》,1981年五届人大四次会议作出《关于开展全民义务植树运动的决议》,确定每年3月12日为我国的植树节。只要大家都爱护植被,积极参加植树造林活动,我们的祖国就会更加绿意盎然。