AP生物学:了解水和养分运输

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例子问题

例子问题1:植物的结构

哪种植物组织系统与人体循环系统相似?

可能的答案:

维管形成层

真皮组织

维管组织

厚壁组织

基本组织

正确答案:

维管组织

解释

植物的维管组织在整个植物中运输营养物质,就像循环系统在人体中运输营养物质一样。血液是人体营养物质的主要溶剂,而水是植物营养物质的主要溶剂。然而,动物利用血压将营养物质输送到全身,而植物则利用重力和水的粘性来运输营养物质。

植物维管组织的两种主要类型是木质部和韧皮部,前者负责运输水分,后者负责运输葡萄糖等有机分子。

例子问题1:了解水和营养物质的运输

植物如何在重力作用下运输水分?

可能的答案:

水通道蛋白

主动运输

毛细作用

水泵

被动扩散

正确答案:

毛细作用

解释

植物没有主动将水输送到各自细胞的能力。相反,水经历了毛细作用,这使得它可以在重力的作用下向上流动。当水位于一个非常狭窄的腔室时,比如植物的木质部,它会与腔壁产生分子间的相互作用。这些相互作用允许少量的水“爬上”房间的墙壁。由于水的内聚力,它被自身吸引,更多的水分子跟随“爬升”的粘附分子。这随后使粘附分子爬得更高,粘附和内聚的共同作用最终使水到达植物的最高区域(叶子)。然后,水从气孔中释放出来,进一步将水拉到低压区域。

例子问题2:植物生物学

下面哪一项最能描述水是如何从树根输送到最高的树枝上的?

可能的答案:

树木叶片的蒸腾作用导致树木韧皮部的张力(负压)增加。当水从叶子中流出时,水分子的凝聚力将更多的分子拉入根部并向上。

树木叶片的蒸腾作用导致树木木质部的张力(负压)增加。当水从叶子中流出时,水分子的凝聚力将更多的分子拉入根部并向上。

树木叶片的蒸腾作用导致树木木质部的张力(负压)增加。当水从叶片中流出时,水分子的粘附作用将更多的分子拉入根部并向上。

树木叶片的蒸腾作用导致树木韧皮部的张力(负压)增加。当水从叶片中流出时,水分子的粘附作用将更多的分子拉入根部并向上。

正确答案:

树木叶片的蒸腾作用导致树木木质部的张力(负压)增加。当水从叶子中流出时,水分子的凝聚力将更多的分子拉入根部并向上。

解释

水最独特的特性之一是内聚性——也就是说,水分子倾向于“粘”在一起。在植物中,这种内聚力形成水柱,通过植物的木质部(负责运输水分的维管组织),从根一直延伸到叶子。在蒸腾作用中,水分从植物叶片中蒸发。由于水的内聚力,每当水蒸发时,更多的分子被“拉”到根部来维持水柱。这就是蒸腾拉力-内聚张力理论。

相比之下,粘附是水分子“粘”在其他物质上的趋势,比如玻璃壁。附着力是水在有刻度的圆柱体中形成弯曲半月板的原因。韧皮部负责植物中糖和碳水化合物的运输,而木质部负责水的运输。

例子问题1:了解水和营养物质的运输

你认为沙漠中的植物和热带雨林中的植物有什么不同?

可能的答案:

沙漠植物比热带雨林植物有更多的种子

它们会有不同的水保留和利用策略

沙漠植物会有更大的刺

由于缺乏食草动物,沙漠植物将没有木质树皮

正确答案:

它们会有不同的水保留和利用策略

解释

沙漠植物有不同的水分保持和利用策略。它们可能会使用C4或CAM光合作用。C4和CAM通路是对干旱条件的特殊适应。它们可以保持较高的水分,这在沙漠中是需要的,但在雨林中不是。由于这两种环境之间的主要区别是水的丰富程度,即使其他选择是正确的,与不同地利用水的需要相比,它们的差异也很小。

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