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第一章植物的水分生理一、名词解释：1.自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。2.束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水分。3.渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。4.水势（w）：每偏摩尔体积水的化学势差。符号：w。5.渗透势（）：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值，符号。用负值表示。亦称溶质势（s）。6.压力势（p）：由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。一般为正值。符号p。初始质壁分离时，p为0，剧烈蒸腾时，p会呈负值。7.衬质势（m）：细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引起的水势降低值，以负值表示。符号m。8.吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。9.代谢性吸水：利用细胞呼吸释放出的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。10.蒸腾作用：水分以气体状态通过植物体表面从体内散失到体外的现象。11.根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。12.蒸腾拉力：由于蒸腾作用产主的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。13.蒸腾速率：又称蒸腾强度，指植物在单位时间内，单位面积通过蒸腾作用而散失的水分量。（g／dm2·h）14.蒸腾比率：植物每消耗l公斤水时所形成的干物质重量（克）。15.蒸腾系数：植物制造1克干物质所需的水分量（克），又称为需水量。它是蒸腾比率的倒数。16.内聚力学说：又称蒸腾流-内聚力-张力学说。即以水分的内聚力解释水分沿导管上升原因的学说。二、填空题1.植物细胞内水分存在的状态有和。自由水束缚水2.植物细胞原生质的胶体状态有两种，即和。凝胶溶胶3.水在植物体内整个运输途径中，一部分是通过和的长距离运输；另一部分是在活细胞间的短距离径向运输，包括水分由根毛到根部导管要经过及由叶脉到气室要经过。导管、管胞；内皮层、叶肉细胞4.某种植物制造1克干物质需要消耗水分500克，其蒸腾系数为，蒸腾比率为。500克水/每克干物质、2克/每公斤水5.设有甲、乙二相邻的植物活细胞，它们的ψπ及ψp，甲细胞分别为-8及+2巴；乙细胞分别为–6及+1巴，则水应从流向。因为甲细胞的ψw是巴，乙细胞的ψw是巴。乙细胞、甲细胞、–6、–56.写出下列吸水过程中的水势组分：（1）吸涨吸水：ψw=ψm（2）干燥种子吸水：ψw=ψm（3）渗透吸水：ψw=ψπ+ψp（4）一个典型细胞水势组合：ψw=ψπ+ψp+ψm（5）成长植株吸水：ψw=ψπ+ψp7.写出下列情况下，土壤溶液水势（ψw土）与根细胞水势（ψw细）之间的状况（采用符号＜、＞、＝表示）ψp=-ψπ（1）水分进入根毛细胞：ψw细ψw土＜（2）水分外渗至土壤溶液：ψw细ψw土＞（3）植物不吸水，也不外渗水：ψw细ψw土＝（4）施肥不当产生“烧苗”：ψw细ψw土＞8.影响气孔开闭最主要的环境因素有四个：它们是：、、、。水分状况、叶片温度、光照、CO2浓度9.植物细胞吸水有、和三种方式。渗透性吸水吸涨吸水代谢性吸水10.植物散失水分的方式有和。蒸腾作用吐水11.植物根系吸水方式有：和。主动吸水被动吸水12.根系吸收水的动力有两种：和。根压蒸腾拉力13.证明根压存在的证据有和。吐水伤流14.叶片的蒸腾作用有两种方式：和。角质蒸腾气孔蒸腾15.影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。水分、光、温度、CO216.C3植物的蒸腾系数比C4植物。大17.可以比较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标主要有：、、和。叶片相对含水量叶片渗透势水势气孔阻力或开度18.目前认为气孔开启的机理主要有、和。淀粉—糖转化学说、无机离子吸收学说、苹果酸生成学说19.目前认为水分沿导管或管胞上升的动力是和。根压蒸腾拉力20.植物气孔保卫细胞膨压增大时气孔，保卫细胞K+大量积累时气孔。开放、开放21.某种植物形成5g干物质消耗了2.5Kg水，其蒸腾效率为，蒸腾系数为。2，50022.将一植物细胞放人纯水（体积很大）中，达到平衡时测得其ψs为－0.26MPa，那么该细胞的ψp为，ψw。0.26MPa，023.将一植物细胞放人纯水（体积很大）中，达到平衡时测得其ψp为0.19MPa，那么该细胞的ψφ为，ψw。-0.19Mpa，024.根系吸水有主动吸水和被动吸水两种方式，前者的动力是，后者的动力是。根压，蒸腾拉力三、选择题1.成熟的植物细胞可与外界液体环境构成一个渗透系统，是因为：BA.植物细胞液泡内溶液浓度与外界溶液浓度相等。B.细胞内有一定浓度的胞液，其外围的原生质具有相对半透性，与外界液体接触时，可以发生内外的水分交换。C.液泡溶液浓度大于外界溶液浓度，因此水分可以从外界流向细胞内部。2.有一充分饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低10倍的溶液中，则细胞体积：BA.不变B.变小C.变大D.难以判断3.已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是：BA.衬质势很低B.衬质势很高C.衬质势不存在4.在萌芽条件下，苍耳的不休眠种子开始4小时的吸水属于：AA.吸涨吸水B.代谢性吸水C.渗透性吸水5.水分在根及叶的活细胞间传导的方向决定于：CA.细胞液的浓度B.相邻活细胞的渗透势梯度C.相邻活细胞的水势梯度D.活细胞水势的高低6.当细胞在0.25mol/L蔗糖溶液中吸水达动态平衡时，将该细胞置于纯水中，将会：AA.吸水B.不吸水也不失水C.失水7.植物在烈日照射下，通过蒸腾作用散失水分降低体温，是因为：BA．水具有高比热B．水具有高汽化热C．水具有表面张力8.一般而言，冬季越冬作物组织内自由水/束缚水的比值：BA．升高B．降低C．变化不大9.风和日丽的情况下,植物叶片在早上、中午和傍晚的水势变化趋势是BA．低高低B．高低高C．低低高10.植物分生组织的细胞吸水靠CA．渗透作用B．代谢作用C．吸涨作用11.在同温同压条件下，溶液中水的自由能与纯水相比BA．要高一些B．要低一些C．二者相等12.在气孔张开时，水蒸汽分子通过气孔的扩散速度BA．与气孔的面积成正比B．与气孔周长成正比C．与气孔周长成反比13.蒸腾作用快慢，主要决定于B、CA．叶内外蒸汽压差大小B．叶片的气孔大小C．叶面积大小14.植物的保卫细胞中的水势变化与下列有机物质有关：CA．糖B．脂肪酸C．苹果酸15.根部吸水主要在根尖进行，吸水能力最大的是CA．分生区B．伸长区C．根毛区16.土壤通气不良使根系吸水量减少的原因是AA．缺乏氧气B．水分不足C．C02浓度过高17.具有液泡的植物细胞，其水势组成为：2（1）ψp+ψm；（2）ψs+ψp；（3）ψs+ψm；（4）ψs+ψp－ψm18.目前关于解释气孔运动机理的学说有：3（1）K+累积学说；（2）化学渗透学说；（3）淀粉与糖转化学说；（4）苹果酸代谢学说19.一成熟植物细胞放入纯水中，吸水达到平衡时该细胞的：4（1）ψw=ψs；（2）ψw=ψp；（3）ψw=ψm；（4）ψs=－ψp20.植物体内水分长距离运输的主要渠道是：2（1）筛管和伴胞；（2）导管或管胞；（3）转移细胞；（4）胞间连丝21.表现根系主动吸水的证据有：B、CA．萎蔫现象；B．吐水现象；C．伤流现象；D．蒸腾作用22.植物的根系结构中，共质体是指：A、CA.原生质；B.细胞壁；C．胞间连丝；D．导管或管胞23.植物的根系结构中，质外体是指：B、C、DA.胞间连丝；B.导管或管胞；C．细胞壁；D．细胞间隙24.植物体内水分向上运输的动力有：A、D25.A.蒸腾拉力；B.大气压力；C.水分子的内聚力；D.根压四、判断题1.蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。不一定2.种子吸涨吸水和蒸腾作用都是无需呼吸作用直接供能的生理过程。3.一个细胞能否从外液中吸水，主要决定于细胞水势与外液水势的差值。4.具有液泡的细胞，其衬质势很小，通常忽略不计。成熟细胞5.具有较高胞液浓度的细胞，与外液接触时便会发生吸水过程。不一定6.植物被动吸水的动力来自叶子的蒸腾作用所产生的蒸腾拉力，而与相邻细胞间的水势梯度无关。有关7.一个细胞放入某一浓度的溶液中时，若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等，则体积不变。不一定8.若细胞的ψp=-ψπ，将其放入某一溶液中时，则体积不变。变小9.若细胞的ψw=ψπ，将其放入纯水中时，则体积不变。变大10.有一充分饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低50倍的溶液中，则体积不变。变小11.影响植物正常生理活动的不仅是含水量的多少，而且还与水分存在的状态有密切关系。12.在植物生理学中被普遍采用的水势定义是水的化学势差。每偏摩尔体积水的13.种子吸涨吸水和蒸腾作用都是需要呼吸作用直接供能的生理过程。不需14.根系要从土壤中吸水，根部细胞水势必须高于土壤溶液的水势。低于15.相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的水势差。16.蒸腾作用与物理学上的蒸发不同，因为蒸腾过程还受植物结构和气孔行为的调节。与小孔的边缘（周长）成正比17.通过气孔扩散的水蒸气分子的扩散速率与气孔的面积成正比。18.空气相对湿度增大，空气蒸汽压增大，蒸腾加强。蒸腾减弱19.低浓度的C02促进气孔关闭，高浓度C02促进气孔迅速张开。促进气孔张开促进气孔迅速关闭20.糖、苹果酸和K+、Cl-进入液泡，使保卫细胞压力势下降，吸水膨胀，气孔就张开。水势下降21.蒸腾拉力引起被动吸水，这种吸水与水势梯度无关。有关22.纯水的水势为零，叶片完全吸水膨胀时水势也为零，因此此时叶片内为纯水。23.将一植物细胞放入与其渗透势相等的糖溶液中，该细胞既不吸水也不失水。×不一定五、问答题1．水分子的物理化学性质与植物生理活动有何关系？水分子是极性分子，可与纤维素、蛋白质分子相结合。水分子具有高比热，可在环境温度变化较大的条件下，植物体温仍相当稳定。水分子还有较高的气化热，使植物在烈日照射下，通过蒸腾作用散失水分就可降低体温，不易受高温为害。水分子是植物体内很好的溶剂，可与含有亲水基团的物质结合形成亲水胶体，水还具有很大的表面张力，产主吸附作用，并借毛细管力进行运动。2．简述水分的植物生理生态作用。（1）水是细胞原生质的主要组成成分；（2）水分是重要代谢过程的反应物质和产物；（3）细胞分裂及伸长都需要水分；（4）水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的一种良好溶剂；（5）水分能便植物保持固有的姿态；（6）可以通过水的理化特性以调节植物周围的大气湿度、温度等。对维持植物体温稳定和降低体温也有重要作用。3．植物体内水分存在的状态与代谢关系如何？植物体中水分的存在状态与代谢关系极为密切，并且与抗往有关，一般来说，束缚水不参与植物的代谢反应，在植物某些细胞和器官主要含束缚水时，则其代谢活动非常微弱，如越冬植物的休眠和干燥种子，仅以极弱的代谢维持生命活动，但其抗性却明显增强，能渡过不良的逆境条件，而自由水主要参与植物体内的各种代谢反应，含量多少还影响代谢强度，含量越高，代谢越旺盛，因此常以自由水／束缚水的比值作为衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。4．水分代谢包括哪些过程？植物从环境中不断地吸收水分，以满足正常的生命活动的需要。但是，植物又不可避免地要丢失大量水分到环境中去。具体而言，植物水分代谢可包括三个过程：（1）水分的吸收；（2）水分在植物体内的运输；（3）水分的排出。5．利用质壁分离现象可以解决哪些问题？（1）说明原生质层是半透膜。（2）判断细胞死活。只有活细胞的原生质层才是半透膜，才有质壁分离现象，如细胞死亡，则不能产主质壁分窝现象。（3）测定细胞液的渗透势。6．土壤温度过高对根系吸水有什么不利影响？高温加强根的老化过程，使根的木质化部位几乎到达尖端，吸收面识减少，吸收速率下降；同时，温度过高，使酶钝化：细胞质流动缓慢甚至停止。7．蒸腾作用有什么生理意义？（1）是植物对水分吸收和运输的主要动力，（2）促进植物时矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的转运。（3）能够降低叶片的温度，以免灼伤。8．气孔开闭机理的假说有哪些？请简述之。（1）淀粉--糖转化学说：在光照下保卫细胞进行光合作用合成可溶性糖。另外由于光合作用消耗C02，使保卫细胞pH值升高，淀粉磷酸化酶水解细胞中淀粉形成