植物营养

光合作用本身在生理过程页面深入讲解；此处重点是养分与吸收。

每种大量元素都有特定作用和可辨识的缺乏症状。氮用于合成蛋白质与叶绿素，缺氮会使生长受阻、老叶变黄；磷是根系与能量传递所需，缺磷会使根系发育不良、叶片带紫色；缺钾会使叶缘变黄并卷曲；而缺镁则特别会阻止新叶绿素的形成，产生叶脉仍为绿色而叶片发黄的现象（脉间失绿）。

植物也通过与其他生物的合作获得部分养分。生活在豌豆、菜豆等豆科植物根瘤中的根瘤菌能把空气中的氮气固定为植物可利用的化合物，而植物则为细菌提供碳水化合物，这种互利共生关系也被用于轮作。

许多植物还与土壤真菌形成菌根共生，大幅增加根系吸收水与矿物离子（尤其是磷）的有效表面积，作为回报，真菌则获得植物光合作用产生的糖分。

本章常通过给出缺乏症状的图片或描述，要求考生说出所缺的矿物质并解释其作用；或描述一种特殊植物，如能捕捉昆虫或长在树上的植物，询问它如何获取养分来考查。写出具体的离子或具体的关系，而不是泛泛地说‘缺乏养分’，才能拿到满分。

本章的内容标准

1. 18.1 植物所需的主要无机养分
2. 18.2 植物对水与矿物盐的吸收
3. 18.3 植物营养方式的多样性

关键概念

主要无机养分

大量元素（如氮、磷、钾）需求量大；微量元素需求量小。

养分的作用

氮用于合成蛋白质，镁用于合成叶绿素；缺乏某养分会出现特定的缺乏症状。

水的吸收

水通过渗透进入根毛细胞，顺水势梯度移动。

矿物盐的吸收

矿物离子通过主动运输吸收，因土壤常比细胞更稀而需能量。

根毛的适应

根毛细胞细长、表面积大，以加快吸收。

植物营养的多样性

有些植物为寄生、附生或食虫，以不寻常的方式获取养分。

大量元素缺乏症状

缺氮会使生长受阻、老叶变黄，因为氮是合成蛋白质与叶绿素所需；缺磷会使根系发育不良、叶片带紫色；缺钾会使叶缘变黄并卷曲；缺镁会导致脉间失绿，因为镁是叶绿素的组成成分。

固氮作用与根瘤

根瘤菌生活在豌豆、菜豆与花生等豆科植物根部的膨大结构，根瘤中。这些细菌把空气中的氮气固定为硝酸盐与铵盐等植物可吸收的化合物，而植物则为细菌提供碳水化合物，这是一种互利共生关系，而非寄生。

菌根共生

许多植物的根与土壤真菌形成一种叫菌根的伙伴关系。真菌菌丝大幅扩大根系的有效吸收面积，从更大范围的土壤中吸收额外的水与矿物离子，尤其是磷，作为回报，真菌获得植物光合作用产生的糖分。

多样营养方式的具体例子

大王花是一种没有自身叶绿素的寄生植物，直接从寄主藤本植物获取水分与养分；猪笼草与捕蝇草属于食虫植物，主要为获取氮而捕食并消化昆虫，同时仍进行光合作用；许多兰花则属于附生植物，仅利用树木作为物理支撑，从雨水与空气中吸收水分与矿物质。

探究矿质需求

用水培法（不用土壤）栽培植物，即刻意省略某一种矿物离子的营养液，可观察到特定的缺乏症状，并将其与该缺失的离子联系起来，这正是最初以实验方式确立各大量元素作用的方法。

微量元素

铁、锰、锌、硼等微量元素虽只需极少量，但仍不可或缺；例如铁是合成叶绿素所需，缺铁同样会使叶片发黄，外观与缺镁相似，但影响的是幼叶而非老叶。

捕蝇草与猪笼草如何捕虫

捕蝇草铰链状叶片上有敏感的触发毛，被连续触碰两次后迅速闭合以困住昆虫；猪笼草则有深邃、光滑、内壁涂有花蜜的陷阱，昆虫掉入后无法爬出。两者之后都会分泌消化酶分解猎物并吸收释放出的养分。

本章如何考查

SPM 生物通过三张试卷评估。试卷一有40道客观题（40分），时长1小时15分钟；试卷二为100分，分 A、B、C 部分，时长2小时30分钟；试卷三是考查科学过程技能的实作卷。本章内容可能出现在其中任何一张，因此课程为试卷一训练记忆、为试卷二训练结构化作答。

常见考法

• 把矿物缺乏与其症状配对。
• 解释根如何以不同方式吸收水与矿物盐。
• 描述根毛细胞的一项适应。
• 把所描述的缺乏症状，如失绿或叶片带紫色，与所缺的特定矿物离子配对。
• 解释为何种植豆科植物能提高土壤氮含量，并把答案与根瘤中的根瘤菌联系起来。
• 根据各自获取额外养分的确切方式与原因，区分寄生植物、附生植物与食虫植物。
• 解读一项去除某一矿物离子的水培实验，并预测由此产生的缺乏症状。

常见错误

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本章的过程

• 光合作用

关键术语

光合作用叶绿素叶绿体限制因素

常见问题

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