问:为什么长期使用同一种肥料后很容易导致土壤pH值发生改变?

答：我们首先要从农作物对矿质元素的吸收说起：农作物对矿质元素的吸收一般分两步进行：第1步称为交换吸附：在根细胞的细胞膜表层存在着较多的阳离子和阴离子,其中主要是H^ 和HCO^3-,这些离子主要是由植物根细胞有氧呼吸产生的CO：与周围环境中的水发生反应生成H2CO3后,再电离产生了H^ 和HCO^3-,这些离子可以分别与周围土壤中的阳离子和阴离子发生交换,     

问题解答

问:为什么说根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程? 答:根对矿质元素的吸收和对水分的吸收既有区别又有联系。区别是:1.矿质元素与水分进入根细胞的方式不同;水分是通过自由扩散进入细胞;矿质元素的离子主要是通过主动运输的方式,借助细胞膜上的载体进入细胞。 2.吸收的动力不同:吸收水分的动力是蒸腾作用产生的蒸腾压力和根细胞与外界环境之间的渗透压差;吸收矿质元素离子的动力主要是呼吸作用产生的ATP,由ATP推动载体做功。 3.吸收数量与外界浓度的关系不同:根细胞吸收     

在交换吸附的过程中,根细胞附近的土壤溶液中的阳离子和阴离子减少

问 :现行高级中学《生物》(必修 )教材第 57页最后两行“在交换吸附的过程中 ,根细胞附近的土壤溶液中的阳离子和阴离子减少了……”为什么会如此呢 ?答 :根细胞与土壤溶液发生交换吸附时 ,根细胞膜上的 H 交换土壤溶液中的阳离子 ,HCO-3 交换土壤溶液中的阴离子。在土壤溶液中存在如下化学平衡 :H HCO-3 H2 CO3 CO2 H2 O　随着 H 、HCO-3 不断进入土壤溶液 ,平衡向右移动 ,CO2 不断逸出土壤溶液。这样根细胞附近的土壤溶液中的矿质元素离子不断被吸附到根细胞表面 ,通过主动运输进入根细胞内 ;进入土壤溶液中的 H 和 HCO-3 又…     

2001年全国普通高等学校招生统一考试 (上海)生物学试卷(2)

(续 2 0 0 2年第 1期第 5 2页 )第 卷 (共 90分 )二 .简答题 (共 90分 )31.(8分 )科研人员给农作物施以 15N标记的肥料 ,结果在以此农作物为食物的羊尿中查出15N元素。请回答下列问题 :(1)含 15N的化肥是以状态从土壤进入根细胞的。根吸收矿质元素的主要部位是。(2 )含 15N的物质所合成的植物蛋白质 ,在羊消化道内转化为氨基酸 ,参与此消化作用的酶主要有,,。吸收氨基酸的主要器官是。(3)在羊体内 ,含 15N的氨基酸被分解 ,脱去,其中含 15N的物质最终形成等废物 ,随尿排出。32 .(5分 )下列是有关人体生命活动调节的问题。(1)当人处于寒冷…     

2004年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（生物学部分）（4）

本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷在每题给出的4个选项中,只有1个选项是最符合题目要求的。(每题6分)1.研究表明,大多数动物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行胚胎的体积并不增大,但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量(核/质)比值却发生变化。下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是()。2.下列有关小麦根系吸收矿质元素的叙述,正确的是()。A.根吸收矿质元素所需的ATP直接来源于光合作用B.根吸收矿质元素所需的ATP直接来源于呼吸作用C.根尖表皮细胞对各种矿质元素的吸收量相等D.各种矿质元素进入根尖…     

对根吸收矿质元素过程的实验探讨

根对矿质元素的吸收原理是极其复杂的,一般需经过交换吸附和主动运输两个基本过程。笔者在高中《生物》实验三的基础上,引入了用钒酸盐处理根后作对照的实验,试图不仅探索根吸收矿质元素的交换吸附过程,更进一步探索根吸收矿质元素的方式——主动运输。此项实验原理是...     

“矿质代谢”教学初探--植物需要的元素和根吸收矿质元素的过程

教学目的了解植物需要的元素及吸收矿质元素的基本过程。重点掌握根吸收矿质元素需进行离子交换以及由于离子在土壤中存在的状态不同,而交换的具体方式有所不同。教具根进行离子交换的三种方式图解及其剪贴图。教学方法讲述法和讲解法教学时数一课时教学过程(一)复习提问植物细胞为什么能从外界吸收水分?(目的是让学生一方面巩固植物对水分吸收原理的知识;另一方面为明确根吸收离子与吸收水分有别打好基础。)     

植物对矿质元素的吸收、运输和分配

植物生长、发育所必需的矿质元素,主要都是从上壤中获取的。由于矿质元素首先要溶解在水中呈离子状态才能被植物吸收,很容易使人们联想到它是随蒸腾流与水分一起进入植物体的,以为蒸腾越强烈,矿质元素吸收得也就越多,事实并非如此简单。实验证明遮阴植物蒸腾强度减弱,矿质元素的吸收不但未减少,反而增多。离体根在无蒸腾的情况下,同样能吸收矿质元素。可见植物吸收矿质元素与吸收水分之间有其相对的独立性。关于植物对矿质元素的吸收、运输和分布的机理,是植物生理学中长期探讨和争论的一个较为复杂的问题,至今仍处于推理和假说阶段,现就有关情况介绍如下。     

"植物的矿质营养"一节的教学设计

1　教材分析1.1　教材的地位和作用　“植物的矿质营养”一节在整个高中《生物》新教材 (试验修订本 )中并不是重点 ,但其内容与生产实践很贴近。学好这一课 ,能帮助学生了解生物学知识在农业生产中的实际应用 ,因而对农村中学的学生有实用价值 ,是素质教育的好教材。1.2　教学目标分析1.2 .1　知识目标　 1 )知道矿质元素的概念 ,植物必需的矿质元素的种类和来源 ,土壤中矿质元素的存在形式 ,植物体内矿质元素的存在方式和利用特点 ,水培法 ;2 )理解植物吸收矿质离子的过程和有氧呼吸的关系 ,根吸收矿质离子与吸水的联系和区别 ,根对矿质离…     

每期10题

1.同样体积大小重量的三个馒头,甲馒头是刚蒸出的热气腾腾的,乙馒头是温热的,丙馒头是冰凉的。你认为其中含化学能最多的馒头是(). A.甲馒头;B.乙馒头, c.丙馒头;D.三个馒头含能量一样多。 2.从花市买来一盆米兰,开始生长良好,叶片育翠油绿,后来发现新生的叶片发黄。你认为最大的可能性是植物体缺少的矿质元素是()。 A.N,B.P;C.Mg;D.Fe。 3.为使农作物生长良好,需要经常耕松土。在下列叙述的理由中,不正确的是()。 A.增强根细胞的呼吸作用; B.促进根细胞对矿质元索离子的交换吸附, C.促进矿质元素离子在植物体内的运箱; D.促进根细胞…     

“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”实验的说明

在“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”的实验中,被吸收到根上的亚甲基蓝阳离子分为三部分:第一部分是可被蒸馏水从根上洗脱的亚甲基蓝阳离子,也就是实验中所指的“根上的浮色”;第二部分是与根细胞上的H~+离子交换后而到达根细胞的亚甲基蓝阳离子。它们不能被蒸馏水洗下来,但可以被Ca~(2+)离子交换下来,这是该实验要求观察的主要现象;第三部分则是那些既不能被蒸馏水洗脱,又不能被Ca~(2+)离子交换下来的亚甲基蓝阳离子。根上的亚甲基蓝阳     

"根对矿质元素吸收"教学中对学生逻辑思维的训练

高中《生物》新教材第 6 4页“根对矿质元素吸收”一节中 ,编者改变了旧教材直接陈述事实和结论 (根对矿质元素吸收过程是交换吸附和主动运输 ;根对水分吸收和根对矿质元素吸收是两个相对独立的过程。)的写作方法 ,遵循学生思维发展的规律 ,运用形式逻辑的方法 ,步步逼近、层层剥离 ,让学生在“痛苦的思维中”得出“快乐的结论”。笔者认为新教材的这种“令人心动的精彩的”写法不仅完成了旧教材“陈述事实和结论”的功能 ,更重要的是以知识为载体 ,渗透逻辑思维方法 ,引导学生主动思考、推理、论证 ,从而使学生在思维品质上得到有效的训练…     

菹草对Hg2+胁迫的生理和结构应答反应

研究了不同处理浓度Hg2 对菹草叶片矿质营养吸收、叶绿素含量、可溶性蛋白、丙二醛含量、脯氨酸含量、谷胱甘肽含量以及细胞超微结构的毒害影响。结果表明,随着Hg2 浓度的增加,(1)菹草叶片叶绿素含量和可溶性蛋白含量逐渐下降,丙二醛含量和游离脯氨酸含量逐渐上升,谷胱甘肽含量则先升后降;(2)Hg2 对菹草的矿质营养吸收也产生了影响,主要是促进对Ca2 、Fe3 、Mg2 、Zn2 的吸收,降低对大量元素P、K 的吸收;(3)SDS-PAGE蛋白电泳图的条带随Hg2 浓度增加而逐渐减少,亮度也随之减弱,并且在5mg/L和7mg/LHg2 时导致了分子量为83.6kDa和51.3kDa多肽明显丢失;(4)电镜观察发现:随Hg2 浓度的增加,对细胞超微结构的损伤程度也加剧,表现为被膜断裂、消失和叶绿体膨大、解体。Hg2 破坏了菹草正常生理活动的结构基础和离子平衡,并造成功能紊乱。这些都是Hg2 对菹草产生毒害的重要原因。Hg2 对菹草的致死浓度范围应在1～3mg/L。     

“矿质代谢”一节教学实录

本节教材主要指出了植物生活需要哪些元素;阐述了根吸收矿质元素的过程及特点;概括性地介绍了矿质元素在植物中的作用和植物体对矿质元素的利用。在叙述以上知识中联系了有关生产实际。本节教学除应让学生了解或掌握以上知识外,还应联系水分代谢、细胞膜等有关知识,使学生把新旧知识融为一体。在这些知识的教学中,渗透研究问题的方法,     

广州市农作物系统与大气的CO2交换

在广泛收集资料和实验分析的基础上,研究了广州市各种农作物系统与大气CO2交换.分析了各种农作物系统净生产力吸收CO2的能力和碳汇功能大小.结果表明:2005年广州市8种农作物系统作物净生产力吸收CO2 4 032 366t·a-1,其土壤CO2排放3981753t·a-1,吸收大于排放,对大气CO2而言,整个农作物系统是一个弱的碳汇;水稻、甘蔗、木薯和果用瓜4种连作或高杆作物系统每年作物净生产力吸收CO2量大于土壤CO2的排放量,系统具有较大的碳汇功能,花生、大豆、花卉和蔬菜4种矮杆作物系统每年作物净生产力吸收CO2量小于土壤CO2的排放量,系统起着碳源作用;果实或经济产量生长在地上部分的作物其单位面积吸收CO2能力比果实(块根)生长在地下的作物大;除花生在生育期间生物量吸收CO2量少于同期土壤排放以外,其余7种作物在生育期间生物量吸收CO2的量大于同期土壤排放,大多数农作物在生育期间具有碳汇功能,在撂荒期才体现碳源作用.     

陆地生态系统植物多样性对矿质元素输入的响应

人类活动的加剧改变了陆地生态系统矿质元素(如氮、磷、钾等)循环的速度和方向,并且对生态系统的结构和功能也产生重要影响。如今,矿质元素输入量的改变及其产生的后续效应对陆地生态系统生物多样性的影响备受学者们的关注。从4个方面综述了全球氮沉降背景下主要矿质元素输入的改变对陆地植物多样性的影响及其机理:1)矿质营养元素限制的概念、确定方法以及与植物多样性的耦合关系;2)概述了氮、磷、钾等主要矿质元素输入对陆地植物多样性的影响:主要表现为负面效应;3)探讨了矿质元素输入影响植物多样性的可能机制,包括生态系统水平上的机制(如竞争排斥、酸化铝毒、物种入侵、同质性假说,间接诱导机制等)和植物个体水平上的机制(如元素失衡和环境敏感性增加等);4)根据目前研究现状,指出了已有研究的局限性,分析了未来可能的研究方向和重点。     

浅析植物吸收矿质盐与根际pH变化

1881年,Mayer根据植物吸收矿质盐时根际PH的变化,提出了生理酸碱性盐理论。植物吸收矿质盐时,根际PH为什么会发生变化？现行的植物生理学教材”·’,’－”伙都归结为植物对矿质盐的阴阳离子不均等吸收后残留离子的作用。一些讨论生理酸碱性盐的文章p’‘’恰当地否定了残留离子的作用,认为是由于植物不均等吸收了矿质盐的阴阳离子,为保持细胞PH恒定和电行平衡而分泌或吸收十”的结果。对此问题,笔者也想谈一点粗浅的看法。要阐明植物吸收矿质盐时根际PH变化的原因,首先应从根如何吸收矿质盐开始。矿质盐是以离子形式被吸收进入…     

气候变化对作物矿质元素利用率影响研究进展

作物矿质元素利用率对气候变化的响应是目前全球变化研究中既重要、又复杂,且认知最少的科学领域。这个科学问题的研究关系到解密或预测陆地植物及农作物矿质胁迫对全球气候变化响应的机理,为将来农业投入提供理论依据,是应对气候变化的当务之急。目前只有少数研究,通过模拟试验,探索性地开展了CO_2浓度或温度升高的环境条件下,矿质元素在土壤-植物系统迁移、分布和储存特征的研究。从相关的文献报道来看,CO_2浓度升高环境条件下,小麦和水稻作物籽粒中大量和痕量元素的富集水平一般呈下降趋势。但温度升高情况下,作物各器官对对矿质元素的吸收情况则更为复杂。正由于气候因素与植物矿质元素利用率之间关系的复杂性,在气候变化背景下,解密作物矿质胁迫对全球气候变化响应的科学问题,尚需改进试验方法、手段,从土壤性质、作物生态生理,以及农业生态系统中矿质元素在土壤-作物系统中迁移转化的过程,全面考察作物矿质元素利用率对气候变化的响应机理。     

根毛分化过程中的细胞生理学变化

根表皮的显著特征是发育出根毛,根毛集中分布在根端以上的根毛区(Farr,1928)。根毛对植物从土壤吸收水份和矿质营养起重要作用。关于根毛发育的形态学研究已有较详尽的报道(Leavitt.1904;Cormack,1949)。在多数根表皮中,由于原表皮细胞的不均等分裂产生短型生毛细胞和长型不形成毛的细胞。     

CO2浓度升高对毛竹器官矿质离子吸收、运输和分配的影响

为了给大气CO2浓度逐渐升高背景下的毛竹林适应性经营管理提供理论依据,运用开顶式气室(OTCs)模拟大气CO2浓度升高(500、700 μmol/mol)情景,以目前环境背景大气为对照,研究了Na+、Fe2+-Fe3+、Ca2+、Mg2+等矿质离子在毛竹器官中吸收、运输和分配的变化规律.结果显示,除CO2浓度700 μmoL/mol对Ca2+浓度在毛竹器官中大小排序会产生影响外,CO2浓度500、700 μmol/mol并未改变毛竹器官中Na+、Fe2+,Fe3+、Mg2+、Ca2+浓度的大小排序.CO2浓度升高对竹叶Fe2+-Fe3+和竹枝Fe2+-Fe3+、Mg2+浓度无明显影响,但对器官的其它矿质离子浓度会有不同程度的影响,竹叶Ca2+和Mg2+、竹枝Na+和Ca2+、竹秆Na+和Ca2+及Mg2+、竹根Na+和Mg2+浓度明显提高,竹叶Na+、竹秆Fe2+-Fe3+、竹根Fe2+-Fe3+和Ca2+浓度明显降低;随着CO2浓度的升高,竹叶Fe2+-Fe3+/Na+、Mg2+/Na+和Ca2+/Na+,竹枝Ca2+/Mg2+及各器官Mg2+/Fe2+-Fe3+、Ca2+/Fe2+-Fe3+均逐渐增大,而竹枝、竹秆、竹根Fe2+-Fe3+/Na+、Mg2+/Na+、Ca2+/Na+和竹叶、竹秆、竹根Ca2+/Mg2+均逐渐减小;CO2浓度升高后除竹根-竹秆Sca.Na、竹秆-竹枝SMg,Fe和竹枝-竹叶Sca,Mg明显下降外,其余的毛竹器官矿质离子向上运输系数变化平缓或明显提高.研究表明CO2浓度升高增强了毛竹立竹根部积累Na+能力和Fe2+-Fe3+、Ca2+和Mg2+的向上选择性运输能力,提高了光合器官竹叶中矿质养分元素浓度,可维持体内矿质养分元素平衡,有利于提高毛竹对高浓度CO2环境的适应能力.