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根吸收矿质元素的观察

2019-06-29 16:01:50 养殖种植技术书籍

根吸收矿质元素的观察

目的 观察根跟周围溶液进行离子交换和吸附的现象,理解根细胞吸收矿质元素离子的原理。

实验前的思考 植物对土壤溶液中矿质元素的吸收不是随同水分的吸收同时进行的,而且也不随水分吸收的多寡而决定矿质元素吸收的数量。矿质元素进入植物根部是植物主动吸收的过程,随着植物的种类、生理时期不同而吸收矿质元素的种类、数量也有所不同。

材料器具 洋葱或小麦种子;广口瓶,小烧杯,培养皿,剪刀,镊子,蒸馏水,塑料窗纱;0.01%亚甲基蓝溶液,氯化钙溶液。

步骤

1.实验前数天把洋葱放在盛满清水的小烧杯口,让洋葱鳞茎底部接触水面,放在温暖处,每天换以清水,以促使不定根萌发(见图)。待根长达四五厘米时,就可以进行实验。

如果没有洋葱,可以把洗净的小麦种子浸泡一昼夜,然后放在已蒙在广口瓶口的塑料窗纱上,让种子的1/3部分浸在水中,放温暖处生根,注意换水,使种子始终能接触少量水分。

2.齐基部剪下洋葱根,用清水清洗后把它们浸入0.01%亚甲基蓝溶液中,一二分钟后,可以看到根部已被染成蓝色。

用镊子把根从亚甲基蓝溶液中取出,放入盛有蒸馏水的小烧杯中漂洗,直至附在根部的浮色洗去为止。

3.把染成蓝色的根分成两份,一份放入已换过蒸馏水的培养皿中,另一份放入盛放氯化钙溶液的培养皿中。可看到,根放入氯化钙溶液后其蓝色逐渐褪色,而无色的氯化钙溶液变为蓝色。另一份被染成蓝色的根在蒸馏水中没有任何变化。

分析和讨论

1.根部和外界溶液间进行的离子交换吸附,只使离子附着在根细胞的外面,还需要通过主动运输才能进入植物根细胞内。

2.亚甲基蓝在水中会离解成蓝色的亚甲基蓝的阳离子和无色的氯离子。根细胞表面的氢离子会和溶液中的亚甲基蓝离子交换吸附,把根染成蓝色。

3.氯化钙溶液在水中会离解成钙离子和氯离子,钙离子和根部表面的亚甲基蓝离子发生交换吸附,使根部褪色。

4.根部和外界进行离子交换吸附中的阳离子交换是通过附于根部的氢离子进行的,氢离子是由根细胞呼吸时放出的二氧化碳和水形成的碳酸经解离而产生的,而且根细胞对吸附在细胞膜外的离子是通过需消耗细胞内能量的主动运输进行的。因此植物新陈代谢越旺盛,呼吸作用越强,根对外界的矿质元素离子吸收也越多。

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