發佈日期：05/06/2024

解析 BIO 生物科DSE考試主題：Plant Biology植物學溫書攻略 (Part 1)

介紹

在以下這篇文章我們將探討HK DSE生物科考試的其中一個主題：植物學。我們會簡單了解雙子葉植物葉片的結構 — 葉片結構複雜，包含多層次組織，各具特定功能，如光合作用和氣體交換。然後我們將探討植物根部的結構，關注根尖和根毛的重要性，它們對水分和礦物質的吸收至關重要。透過了解這些結構和功能，同學們將能夠更好地應對關於植物學的各類考題，提高DSE BIO生物科的考試成績。

Structure of a Dicotyledonous leaf 雙子葉的結構

雙子葉植物葉片的結構與功能是植物學中學生覺得很困難的主題。雙子葉植物的葉片，屬於被分類為雙子葉植物的植物，以下會重溫HKDSE的一些考核重點：

葉片的基本結構

一個典型的雙子葉植物葉片通常由一個寬闊、扁平的表面組成，這增強了吸收陽光進行光合作用的能力。這是植物將光能轉化為化學能的過程。雙子葉植物葉片的解剖結構非常複雜，包含幾個層次，每個層次都有特定的功能。

葉片的上表面

雙子葉植物葉片的上表面通常有一層蠟質塗層，稱為cuticle 角質層 ，可以防止植物水分的流失。然後是上表皮 (upper epidermis)，這是一層保護葉片內部組織的細胞。在上表皮下面是栅欄網狀細胞 (palisade cell)，由緊密排列的細胞組成，富含葉綠體，是產生光合作用 (photosynthesis)的地方。

網狀組織與氣體交換

接著是海綿狀組織 (spongy mesophyll cells)，由鬆散排列的細胞組成，留有空間讓氣體擴散。這一層有助於氣體交換和蒸騰，例如二氧化碳、氧氣和水汽，它們在葉片與周圍環境之間進行交換。

葉片的下表面

雙子葉植物葉片的下表面 (lower epidermis)也由一層表皮保護。這一層獨特的地方在於有小孔稱為氣孔stomata，由保衛細胞Guard 環繞。這些結構通過開啟和關閉來調節氣體交換和水分蒸騰，並對環境條件作出反應。

學生常見犯錯位：

表皮可以進行光合作用以產生葡萄糖。

正確的解釋：表皮不含有葉綠體，所以不能進行光合作用。在葉片中，只有葉肉細胞和保衛細胞可以進行光合作用。

Epidermis can carry out photosynthesis to produce glucose.

Correct Explanation: Epidermis do not contain chloroplast, so it cannot undergo photosynthesis. in leaf, only mesophyll cells and guard cells can carry out photosynthesis.

常見DSE BIO考試問題類型 (Common DSE Question Types)

MC 選擇題範例：

在炎熱的晴天，草本植物的莖可能會凋謝幾個小時，其葉片的大部分氣孔都會關閉。關閉氣孔有什麼好處？

A. 減少由於蒸散作用而導致的水分流失

B. 減少氣體交換的需求

C. 減少木質部中水分的運輸

D. 減少根部吸收水分

正確答案：A. 植物因細胞失去過多水分而失去脹勃性而凋謝。氣孔閉合可以減少由蒸散作用引起的水分流失。

On a hot sunny day, the shoot of a herbaceous plant may be wilted for a few hours and most stomata of its leaves are closed. What is the advantage of the closure of the stomata?

A. To reduce water loss due to transpiration

B. To reduce the need for gas exchange

C.To reduce the transport of water along xylem

D. To reduce the absorption of water in root

Correct Answer: A. the plant wilted because the plant cells losed turgidity due to excessive loss of water. Closure of stomata can reduce water loss due to transpiration

Absorption of water and mineral in plants 水份和礦物質的吸收

根的結構

植物的根部構造非常精妙，對於水分和礦物質的吸收起著關鍵作用。根的主要結構包括根尖root tip、根毛root hair及體內組織等。其中，根尖是根部的生長點，由分裂組織（分生組織）所構成。根毛則生長在根部的表皮細胞上，大大增加了根與土壤接觸的表面積，有利於水分和礦物質的吸收。

水分的吸收過程

植物根部的吸水過程主要通過細胞間的水勢濃度差來實現。當土壤中的水勢高於根部細胞時，水分會通過細胞膜的滲透作用進入細胞。此外，根毛的大量存在，增加了與土壤的接觸面積，使得更多的水分能被吸收。

礦物質的吸收過程

植物的礦物質吸收主要通過主動轉運來實現。這需要細胞內的ATP(能量分子)來驅動。礦物質離子在細胞膜上的轉運蛋白的幫助下，逆濃度梯度移動到細胞內。這一過程需要消耗能量，並且能夠使植物吸收到對其生長有益的礦物質。

學生常見犯錯位：

水分吸收促進礦物質吸收。

正確的解釋：礦物質的吸收依賴於主動轉運，這與水分吸收無關。另一方面，礦物質的吸收可以促進水分吸收，因為被吸收的礦物質有助於在土壤和根毛細胞之間形成陡峭的水勢梯度。

Water absorption facilitates mineral absorption.

Correct Explanation: Mineral absorption relies on active transport, which is independent of water absorption. On the other hand, mineral absorption can facilitate the water absorption because the absorbed minerals help a steep water potential gradient between the soil and the root hair cells.

常見DSE BIO考試問題類型及範例 (Common DSE Question Types & Example)

在香港DSE BIO考試中，有關植物水分和礦物質吸收的問題，常見的題型有MC 選擇題和簡答題。

MC 選擇題範例：

以下哪個結構最主要負責植物的水分吸收？

A. 葉肉細胞 (Mesophyll cells)

B. 角質層 (cuticle)

C. 根毛 (root hair)

D. 莖 (stem)

答案：C

Which of the following structures is responsible for absorption of water?

A. Mesophyll Cells

B. Cuticle

C. Root Hair

D. Stem

Correct Answer: C.

結語

通過本文，我們對雙子葉植物葉片和植物根部的結構及功能有了更深入的了解。葉片作為光合作用的主要場所，其結構複雜且具有多層次的功能。根部則是植物吸收水分和礦物質的重要器官，其根尖和根毛的設計使其能夠有效地吸收來自土壤的養分。在準備DSE BIO生物科考試時，了解這些結構和功能將有助於我們更好地應對各類考題，提高HK DSE BIO考試成績。

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