Question

水和无机盐是植物生命活动中尤为重要的两类物质，对植物进行无土栽培，水和无机盐离子吸收量的相对大小会影响离子在培养液中的浓度变化。请回答下列问题：

（1）在无土栽培中，植物吸收的P元素可用于______________（至少填两种有机物）的合成。

（2）植物根系主要通过_______方式吸收水分，并用于细胞中的化学反应。无土栽培植物时一定要注意定期更新培养液，否则会因为缺水而出现“烧苗”现象，原因是______________________________。

（3）为探究植物通过主动运输吸收无机盐离子是否需要消耗能量，科研人员准备了以下实验材料、试剂及相应器具：成熟胡萝卜片、蒸馏水、适宜浓度的KH₂PO₄溶液和HgCl₂溶液（其中HgCl₂是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂）、多个烧杯。请据此写出简要的实验设计思路______________。

Answer

磷脂、核酸 渗透作用 当植物细胞吸水速率快于对无机盐离子的吸收速率时，会导致培养液渗透压过高，从而导致植物根系因渗透失水而出现“烧苗”现象 取生理状态相近的成熟胡萝卜片平均分为甲乙两组，两组均放置在适量且等量的适宜浓度KH2PO4溶液中。甲组加入适量HgCl2溶液，乙组加入等量蒸馏水。相同时间后，测定甲、乙两组中KH2PO4溶液的浓度

【解析】

细胞中的无机化合物，通常指不含碳元素的化合物，主要包含水和无机盐。无机盐在生物体内含量不高，约占1%- 1.5%，多数以离子的形式存在。无机盐对于维持生物体的生命活动有着重要的作用，还是某些复杂化合物的重要组成成分。

（1）植物细胞中核酸、磷脂、ATP等物质中都含有P元素。

（2）植物根系主要通过渗透作用吸收水分。在植物进行无土栽培中，水和无机盐离子吸收量的相对大小会影响离子在培养液中的浓度变化，当植物细胞吸水速率快于对无机盐离子的吸收速率时，会导致培养液渗透压过高，从而导致植物根系因渗透失水而出现“烧苗”现象。

（3）实验思路应体现实验设计的对照原则等重要原则，并对自变量、因变量等进行清晰地描述。根据实验目的（观点）及题干中的有关信息可知，本实验的自变量是有无加入HgCl2溶液，因变量是培养液中KH2PO4溶液的浓度变化，因此应分别设置加入HgCl2溶液组作为实验组、加入蒸馏水组作为对照组，利用实验后KH2PO4溶液的浓度变化，比较得出植物主动吸收无机盐离子是否需要消耗能量。