植物的运输

影响蒸腾的因素是常见的试卷三探究。

内容标准19.1不止要求说出木质部与韧皮部的名称，还要求说明每种组织的构造如何配合其功能。木质部导管是一列死细胞首尾相连、横壁溶解而成的管道，其木质化的坚固结构足以抵抗蒸腾产生的张力而不塌陷。

韧皮部则相反，是活组织：筛管分子经带孔的筛板相连，并由伴胞支持，伴胞中的线粒体供应能量，使糖能在源端主动装入筛管，再被运往库端。

水首先经根毛进入植物，根毛是根表皮细胞的细长突起，大大增加吸收面积；水靠渗透作用进入，而矿物质离子通常在土壤中的浓度低于根内，须经主动运输吸收。根压从下方提供小小的推力，在潮湿夜晚可见为吐水现象，但把水拉往高大植物顶端的更大力量，是蒸腾产生的内聚-张力，这也是影响蒸腾速率的各因素如此常被考查的原因。

本章的内容标准

1. 19.1 维管组织（木质部与韧皮部）
2. 19.2 植物中水与矿物盐的运输
3. 19.3 转运作用
4. 19.4 Phytoremediation

关键概念

维管组织

木质部由死的、中空的、木质化导管构成；韧皮部由活的筛管与伴胞构成。

水与矿物质的运输

水在蒸腾流中沿木质部向上移动，由叶的蒸发驱动。

蒸腾

水蒸气经气孔从叶散失，产生把水向上牵引的拉力。

影响蒸腾的因素

光、温度、湿度与空气流动改变蒸腾速率。

转运

糖在韧皮部中从源（叶）向库（生长或储存组织）的移动。

植物修复

利用植物吸收并清除土壤或水中的污染物，如重金属。

根压

根细胞主动把矿物质离子泵入木质部，降低其中的水势，使水借渗透作用进入，并累积正压把液汁推上茎的一部分。根压在夜间或湿度高、蒸腾较低时最强，可见为吐水现象，即叶尖被挤出的小水珠。

内聚-张力学说

叶细胞中水分的蒸发产生张力，把水向上拉过木质部。水分子借内聚力彼此黏附，并借附着力黏附在木质化的木质部壁上，因此顶端的拉力能把一条不间断的水柱一路从根部拉起而不会中断。

木质部导管的结构

木质部导管由死细胞首尾相连、端壁溶解而成，形成连续的中空管道。管壁由木质素加固，提供支持并防止导管在蒸腾产生的张力下塌陷，而管壁上的纹孔则允许水分侧向移动。

韧皮部的结构

韧皮部组织由活的筛管分子首尾相连、经带孔的筛板相通而构成，使液汁能在其间流动。每个筛管分子都由相邻的伴胞支持，伴胞中充满线粒体，供应把糖主动装入筛管所需的能量。

转运的机制

在源端，例如叶，伴胞主动把糖装入筛管，降低该处的水势，使水借渗透作用进入并提高压力。这一压力差把含糖液汁沿筛管推向库端，例如正在生长的嫩枝或储藏根，糖在库端被卸下并用于利用或储存。

根部对水与矿物质的吸收

根毛大大增加了根用于吸收的表面积。水借渗透作用从水势较高的土壤溶液进入根毛细胞的细胞液。矿物质离子在土壤中的浓度往往低于根内，因此须经需要呼吸作用提供能量的主动运输来吸收。

保卫细胞与气孔

每个气孔由两个保卫细胞围成，它们随膨压或萎蔫状态改变形状。保卫细胞吸水膨压时，细胞壁厚薄不均使其向外弯曲，令气孔打开；失水变萎蔫时，气孔关闭，从而直接控制蒸腾速率。

植物修复的机制

在植物萃取中，植物根部从土壤或水中吸收重金属等污染物，并储存在地上部分，之后可收割并安全移除。在植物固定中，植物根部则把污染物固定在土壤中，减少其渗入地下水，但并未将其从原地移除。

超富集植物

超富集植物是能吸收并耐受某种污染物（如重金属）异常高浓度而不中毒的植物物种。例子包括用于修复被砷或铅等金属污染土壤的某些蕨类与草本植物，使其成为植物修复项目中有用的工具。

探究蒸腾作用

蒸腾计通过记录气泡沿刻度毛细管移动所需的时间，测量带叶枝条吸水的速率，以此作为蒸腾速率的代表。蓝色氯化钴试纸吸湿后会变为粉红色，可贴在叶片表面，用以比较上表皮与下表皮水分散失的速率。

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

• 从结构与功能比较木质部与韧皮部。
• 解释各因素如何改变蒸腾速率。
• 描述蒸腾计（potometer）实验（试卷三）。
• 解释根压与吐水现象作为根部压力的证据。
• 描述转运的压力流（源到库）机制。
• 比较植物萃取与植物固定作为植物修复的方法。

常见错误

学习本章

本章的过程

• 根部吸水
• 蒸腾拉力

本章的结构

• 根毛细胞的结构与功能

本章的实验

• 植物修复法控制水污染的效果研究

关键术语

蒸腾作用蒸腾流根毛细胞转运（易位）

常见问题

来源:SRC-DSKP-EN, SRC-FORMAT