生物的新陈代谢(6)

教师分析：水与离子通过细胞膜的方式不同，根吸水时是不能把矿质元素的离子带进去的。这些离子先从土壤溶液中到达根细胞表面，再进入细胞内。让学生思考：如何到达根细胞表面？

通过板画、投影或CAI课件，分析：根细胞吸收土壤溶液中各种矿质元素的离子的过程，与根细胞的呼吸作用有密切的关系。根细胞呼吸作用产生CO2，CO2溶于水中生成H2CO3，它可以离解成H+和HCO3-。它们吸附在根细胞的细胞表面。土壤溶液中的矿质元素的离子如KNO3离解出的K+和NO3-可以分别与根细胞表面的H+和HCO3-发生交换，结果H+和HCO3-进入到土壤溶液中，而土壤溶液中的K+和NO3-就被吸附到根表皮细胞的细胞膜的表面上来。

师生共同归纳交换吸附的概念：根细胞所吸附的H+和HCO3-与土壤溶液中的阳离子和阴离子发生交换的过程，叫交换吸附。

注意强调H+与阳离子交换，HCO3-与阴离子交换。

教师问：实际情况是否是这样呢？

学生与教师对照同步完成实验：（每两个学生一组）教师在投影仪投影平台上操作，将课前准备好的4条洋葱的根从浸在蒸馏水中的表面皿中取出放在另一个玻璃皿中，滴几滴浓度为0.1mg／mL的亚甲基蓝的溶液，将根浸泡在其中。2分钟左右后，问学生观察到什么现象？学生发现根染成了蓝色。问：根为什么会染成蓝色？有学生会以为是沾上了亚甲基蓝溶液，因此可用蒸馏水洗掉根上的浮色并浸泡在蒸馏水中后再分析原因。

原来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，根细胞膜表面的H+就会与蓝色的亚甲基蓝的阳离子发生交换吸附，根就被染成蓝色。引导学生得出结论：根被染色是交换吸附的结果。

教师再在投影仪平台上演示，学生对照操作完成：将两条染成蓝色的根浸到盛有蒸馏水的小烧杯中，另两条浸泡到盛有等量CaCl2溶液的小烧杯中。

学生一边观察一边完成教材P287表格。可以发现，浸泡在CaCl2溶液中的根的颜色逐渐褪去，而浸泡在蒸馏水中的根的颜色不发生变化。教师引导学生共同分析原因。CaCl2在水中离解成Ca2+和Cl-，Ca2+会与吸附在根细胞表面的亚甲基蓝的阳离子发生交换吸附。因此，CaCl2溶液中的根的颜色逐渐褪去，而溶液逐渐变成蓝色。在蒸馏水中，由于不发生离子的交换吸附，根和溶液的颜色均不变。引导学生分析归纳：说明根的颜色褪去也是交换吸附的结果。

通过交换吸附，矿质元素的离子到达了根表皮细胞的细胞膜表面，但进入细胞内还有一

教案

个主动运输的过程。它需要消耗根细胞通过呼吸作用释放出的能量，也需要载体的协助。

5．理解根吸收矿质元素的离子与呼吸作用有密切的关系

师生共同分析：交换吸附和主动运输两个过程都与呼吸作用有密切关系。一方面呼吸作用产生CO2溶于水而形成H2CO3，离解成进行交换吸附的H+和HCO3-；另一方面主动运输过程所需能量也是通过呼吸作用释放的。

教师顺便指出：由于交换吸附，根细胞附近的土壤溶液中的阳离子和阴离子减少，较远处的离子可以通过扩散作用移动过来。

6．了解植物对离子吸收的选择性

教师引导学生分析：主动运输过程需要载体的协助，根细胞膜上的载体种类和数量的多少与所吸收的矿质元素离子的种类和数量的多少有关，因此：根吸收矿质元素的离子具有选择性。

学生阅读教材P·58的例子加以领会。

7．了解矿质元素在植物体内的运输途径

通过交换吸附和主动运输吸收进入根表皮细胞的矿质元素的离子，再通过主动运输层层进入内层细胞，最后进入导管进行运输。进入导管后是随着水分一起运输的，运输到达植物体的各部分。

8．了解矿质元素的利用

投影：表格，边分析边填写

教师提出问题：将正常生长的幼苗分别移栽到缺P和Fe的土壤中，其首先表现缺乏症状的部位有什么不同？

学生讨论后，教师加以分析以巩固学生的理解。

（三）总结

矿质代谢包括矿质元素的吸收、运输和利用过程。矿质元素是以离子状态被吸收的，包括交换吸附和主动运输过程，它与水分的吸收过程是相对独立的。但却是随水分一起运输的，其利用情况与进入植物体后的存在状态有关。

（四）布置作业