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为什么水往高处流_为什么水往高处流未解之谜

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为什么水往高处流

教生物的秦老师,正在学校的果园里剪枝。有些刚修剪过的枝条顶端,沁出了亮晶晶的水珠,有的树枝还往下滴水呢。1同学们七嘴八舌地说:“当然是从树根输送上来的呗!这还值得问?”小明却一本正经地说:“怎么不值得问?俗话说:水往低处流。为什么树根吸收的水,能倒着向上流到树梢去呢?”在一边听着他们议论的秦老师说了:“小明的问题提得很好。水珠的确是从树根输送上来的。使树根吸收的水流向树梢的力叫根压。有些大树的根压能把根部的水压到二三十米高呢!”这番话引起了同学们的好奇心,都问这根压是怎么产生的。秦老师没有回答,却让大家回去做一个实验:在两个萝卜的顶端,各挖一个大小相同的洞。一个萝卜的洞里倒入浓盐水,另一个洞里倒入清水;一天以后看看会有什么变化。第三天一早,好多同学都捧着萝卜来了。实验的结果全都一样:装盐水的萝卜变软了,洞里的水增多了;装清水的萝卜变得更硬实了,洞里的水却少了。这是为什么呢?秦老师解释说,这个实验,证明了萝卜的细胞可以吸水,也可以放水。细胞是吸水还是放水,主要取决于细胞外边水的浓度。盛盐水的萝卜,由于盐水比萝卜的细胞液浓度大,细胞液就从细胞壁渗透出来,因此萝卜变软了,而洞里的水变多了。相反,清水的浓度比萝卜的细胞液浓度小,所以清水透过细胞壁渗到萝卜细胞中去,于是洞里的清水减少了。这说明,植物的细胞壁是一种半透膜,它有这样一种性质:只允许低浓度的溶液向高浓度的溶液渗透。听到这里,有一个性急的同学问:“老师,这和根压有什么关系呢?”秦老师不慌不忙地反问:“根毛分布在土壤的深部,那里含有充分的水分。根毛细胞和土壤中的水分又会发生什么情况呢?”在一旁思索着的小明说:“土壤的水分,总没有根毛细胞里的细胞液的浓度大,它也会透过根毛细胞的细胞壁,渗到根毛细胞中去。对吗?”秦老师说:“对。土壤中的水分进入根毛细胞后,又逐步渗过一层层的细胞进入导管。导管里的液体越来越多,压力越来越大,就会沿着导管向上升了。根压就是这样形成的。”同学们听得直点头,可是小明又提出一个问题:“老师,您说树枝上的水珠是根压压上去的。插在瓶里的花儿已经没有根了,水为什么还会向高处流呢?这又是什么压力呢?”秦老师很高兴地说:“这个问题也提得好。在这种情况下,水分主要是靠蒸腾拉力拉上去的。”同学们又都请求秦老师给讲讲。秦老师说:“咱们在生物课上讲过,植物的叶有蒸腾作用。当叶片细胞里的水分通过叶面上的气孔蒸腾出去以后,叶肉细胞缺水,细胞液的浓度就变大了,导管里的水就会加快向叶肉细胞渗透,从而使导管里的水分不往上流。可见,又是这种渗透作用,形成了蒸腾拉力。蒸腾拉力的力量更大,能使水分上升到100多米的高度呢。”小明说:“我明白了,植物就是靠根压和蒸腾拉力,使植物体内的水分由低处往高处流的。”秦老师满意地点点头。同学们也都高高兴兴地回到教室里去了。

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