植物的水分代谢
第10讲植物的水分代谢和矿质营养
考试要求
1．渗透作用的原理。识记发生渗透作用必须具备的两个条件；阐明渗透作用的原理。2．植物细胞的吸水和失水。理解成熟的植物细胞是一个渗透系统，解释植物细胞的吸水和失水现象。
3．水分的运输、利用和散失。理解植物吸收和运输水分的动力；描述水分的利用和散失过程。
4．合理灌溉。正确理解合理灌溉的原理、应用和意义。
5．植物必需的矿质元素。识记植物必需的矿质元素，掌握溶液培养法的方法及其应用。6．根对矿质元素的吸收。理解矿质元素的吸收是主动运输的过程。阐述成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
7．矿质元素的运输和利用。举例说出可再度利用元素和不可再度利用元素的区别。
8．合理施肥。正确理解合理施肥的原理、应用和意义。
知识整理
一、水分代谢
1．概念：水分代谢是指水分的、、和。
主要吸水器官和部位：
细胞壁：
细胞结构特点原生质层：
浓度差构成一个渗透系统
细胞液外界溶液
2．渗透吸水
（主要的
吸水方式）吸水：外界溶液浓度细胞液浓度
原理失水：外界溶液浓度细胞液浓度
验证：实验
举例：细胞
3．运输：根吸收的水分，通过根部的输送到茎，再由茎输送到叶。
1%—5%的水分用于作用和作用等生命活动
4．利用和散失
95%—99%的水分通过作用散失，所产生的拉力，是
的重要动力。
原理：不同植物的不同，同一植物在亦不相同。
5．合理灌溉
应用：根据植物的需水规律， 灌溉。
二、矿质营养
大量元素：
等9种；
1．植物必需的元素
微量元素： 等8种。
2．矿质元素的概念：除 之外，主要是由 从 中吸收的元素。目前，科学
家确定植物必需的矿质元素有 种。
吸收状态：
3．吸收 吸收方式：
呼吸作用提供
影响吸收的因素
细胞膜上 的
4．运输：随着 的运输到达植物的各个部分。
可再度利用
利用形式
5．利用 难溶解的稳定的化合物：如 只能利用一次。
功能： 和 。
原理：不同植物所需的 不同，同一植物在 亦不相同。
6．合理施肥
应用：根据植物的需肥规律， 施肥。
三、水分的吸收和矿质元素离子的吸收是两个相对独立的过程
达到学以致用的目的。
提分关键
1．扩散作用和渗透作用有何异同点？
答：渗透作用是一种特殊方式的扩散作用。渗透作用与扩散作用的异同点：
相同点：都是由单位体积分子数多的移向单位体积分子数少的地方。
不同点：渗透作用多指溶剂分子（主要是水分子）的移动，扩散作用多指溶质分子（如甘油等）或气体分子（如O2、CO2等），也可以是溶剂分子（如水、酒精等）的运动；渗透作用必须通过半透膜，扩散作用可以不通过半透膜。如肺泡中的O2通过毛细血管壁细胞进入毛细血管是扩散，而水通过细胞膜既可认为是扩散作用，也可以认为是渗透作用。
2．半透膜与选择透过性膜一样吗？
答：半透膜与选择透过性膜是两个不同的概念，半透膜是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。能否通过半透膜往往取决于分子的大小。而选择透过性膜是指细胞膜等生物膜，由于膜上具有载体等结构，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量的不同，因而对物质的吸收与否及吸收多少具有选择性。当细胞死亡时，细胞膜便失去选择透过性，变为全透性。简单地说，两者的相同点是水分子都能自由通过，另一些大分子不能透过。不同点是半透膜不具生命性，故无选择性。
3．将洋葱表皮细胞与红细胞分别置于30%蔗糖溶液与清水中，各会发生什么现象？
答：将洋葱表皮细胞与红细胞分别置于30%蔗糖溶液与清水中，发生的现象如下表：洋葱表皮细胞红细胞
30%蔗糖溶液显微镜下观察发生质壁分离现象显微镜下观察发生失水皱
缩现象
清水细胞吸水膨胀。若是将发生了质壁分离
的细胞放入清水则发生质壁分离复原现
象显微镜下观察发生吸水膨胀，直至胀破
4．判断必需元素的标准是什么？如何知道某元素是否是植物必需的？
答：判断必需元素的标准是：首先该元素完全缺乏时，植物不能进行正常的生命活动；其次该元素对植物生命活动的作用不能由其它元素替代，缺乏时植物表现出一定的病症，而且对表现了缺素症状的植物施与该元素，植物可以恢复正常的生命活动。
溶液培养法是测定矿质元素是否是必需元素的一种研究方法，具体实验方法采用对比法，在设计实验时，要注意实验组是缺乏一种矿质元素的完全营养液，对照组是完全营养液。实验必须具备有利于植物正常生长的的环境。
5.植物渗透吸水的动力和吸收矿质元素的动力一样吗？
答：植物主要的吸水方式是渗透吸水，一般吸水力主要来自蒸腾作用拉力。图10—1是向日葵的蒸腾及吸水的日变化，从中可以看出，蒸腾与吸水有着大致的平行关系，吸水总是稍稍落后于蒸腾。蒸腾作用还是促使水分内运输的重要动力。
图10—1
土壤溶液中的矿质元素离子透过根尖成熟区表皮细胞的细胞膜进入细胞内部的过程，不仅需要细胞膜上载体蛋白质的协助，而且需要消耗细胞呼吸作用释放出的能量，是一个主动运输的过程。呼吸抑制剂会抑制离子的吸收，植物吸收矿质元素的动力是呼吸作用。
6．影响根吸收矿质元素的因素有哪些？
内因植物吸收矿质离子的种类和数量，直接原因是细胞膜上载体的种类和数量，根本原因取决于植物的遗传性（即物种的特异性）。
外因
温度
如图所示，在一定范围内，根系吸收矿质元素离子的速率，随土壤温
度的升高而加快。这主要是由于温度影响根的呼吸速率，从而影响根
对矿质元素离子的吸收。但温度过高（超过40℃），吸收离子的速度
下降。
氧气浓度
如图所示，在一定范围内，氧气供应越好，根系吸收矿质离子越多。
氧气主要是通过影响根细胞的呼吸作用来影响根对矿质营养的吸收。
土壤通气不良，会影响根系对矿质营养的吸收，因此，农田要经常中
耕松土。
土壤溶液
pH
作物都有生长的最适pH值，一般为6～7。不同植物生长的最适pH
值是不同的。土壤酸化或碱化均不利于植物生长。
名师点拨
例1（2001广东生物卷）图10—2是研究植物水分代谢的4个实验装置。
请判断实验开始后，玻璃管内的水是否流动及流动方
向（无流动以×表示，流动方向以↓、↑、→、←表
示）。下面4个选项中的符号依次表示4个装置中用
括号标示的玻璃管内的水分流动现象，其中正确的是
Ａ．↑↓×× Ｂ．×↑×→
Ｃ．↓↑→→ Ｄ．↓↑×←
图10—2
考点分析本题通过分析实验装置来考查对蒸腾作用和渗透作用原理的理解，同时要求学生具有较强的观察能力和综合分析能力。
解题思路渗透作用的发生必须具备两个条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧具有浓度差。凡是符合这两个条件的都可发生渗透作用，水分子表现出由低浓度向高浓度一侧运动。成熟的植物生活细胞是一个渗透系统，原生质层在植物细胞中起半透膜作用，当植物细胞与外界溶液接触时，水分子表现出由低浓度向高浓度一侧运动。（1）号玻璃管顶部的油滴阻止了水分的蒸发，不发生水分的流动。（2）号玻璃管中植物的蒸腾作用和渗透作用使水分子向上运动。（3）号玻璃管两端的蔗糖溶液浓度相同，水分子进出平衡，故表现为不发生水分的流动。（4）号玻璃管两端的蔗糖溶液浓度不相同，左侧浓度较高而右侧浓度较低导致水分进出的速率不同，总体上玻璃管中水分子从左侧流向右侧。本题正确答案是B。
失分陷阱观察识图能力弱，不能正确审题并综合分析是导致失分的主要原因。解题时不要图快，要注意仔细审题，理解题意。
例2 (2001上海生物卷)人红细胞的渗透压与x浓度的食盐水相当。而浸在y浓度食盐水中的红细胞破裂：浸在z浓度食盐水中的红细胞收缩。则这三种食盐水的浓度大小依次为A．x＞y＞z B．y＞x＞z C．z＞y＞x D．z＞x＞y
考点分析本题主要考查细胞的吸水和失水。课本主要介绍植物细胞，本题考核的红细胞是动物细胞，故还考查学生知识迁移的能力。
解题思路将人红细胞放在一定浓度的外界溶液中就构成了一个渗透装置。浸在y浓度食盐水中的红细胞破裂，说明y浓度比红细胞细胞内液的浓度小，红细胞发生渗透吸水；浸在z浓度食盐水中的红细胞收缩，说明z浓度比红细胞细胞内液的浓度的，红细胞发生渗透失水。所以这三种食盐水的浓度大小依次为z＞x＞y。本题正确答案是D。
失分陷阱知识迁移能力较差或不能正确区分低渗、等渗和高渗溶液导致失分。
例3（2002全国春季理综卷）取新鲜的马铃薯块茎，去皮后切取两个相同大小的立方块，一块放在浓盐水中，另一块放在清水中（如图10—3）。请判断一段时间后它们的变化，并解释其原因。
a b
图10—3
（1）图a中马铃薯块（收缩，不变，膨胀）。
解释原因：。
（2）图b中马铃薯块（收缩，不变，膨胀）。
解释原因：。
考点分析本题主要考查植物细胞的吸水和失水。
解题思路盐水的浓度大于马铃薯细胞液的浓度，由于渗透作用马铃薯细胞内水分渗出，马铃薯块收缩变小；马铃薯细胞液的浓度大于清水，由于渗透作用外界的水分渗进马铃薯细胞，马铃薯块膨胀变大。本题正确答案是（1）收缩盐水的浓度大于马铃薯细胞液的浓度，由于渗透作用细胞内水分外流。（2）膨胀马铃薯细胞液有一定浓度，由于渗透作用水分进入细胞。
失分陷阱该题属容易题，失分的原因在于不能用正确的生物学术语来解释生物学现象。
例4（2004江苏生物卷）一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田
从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是
A．K B．N C．P D．S
考点分析本题知识点主要是植物必需的元素，但重点考查学生对对照实验及实验结果的分析。
解题思路甲、丙、丁等地块的小麦收获量与作为对照的不施肥的戊地块的小麦收获量基本相同，只有乙地块收获量高，分析乙地块的施肥情况，除了与丙地块所施肥相同的矿质元素P外，还含有矿质元素K，可以得出判断结论。本题正确答案是A。
失分陷阱部分学生不能正确理解该实验的设计意图，不能正确区分实验组和对照组导致无法作出正确判断。
例5（2000年广东生物卷）在根吸收无机盐离子的过程中,一般情况下,下列因素中最重要的是
A．蒸腾速率B．根尖表皮细胞内外无机盐离子的浓度差C．离子进入根尖表皮细胞的扩散速率D．根可利用的氧
考点分析本题考查根对无机盐离子的吸收及其动力。
解题思路根吸收无机盐离子的方式是主动运输，呼吸作用为主动运输提供了能量，而氧的正常供应与否直接影响根的呼吸作用。根尖表皮细胞是否吸收某种无机盐离子和吸收数量的多少取决于根尖表皮细胞膜上的载体，而非细胞内外无机盐离子的浓度差；而蒸腾速率影响溶解于水中的无机盐离子的运输。本题正确答案是D。
失分陷阱不能正确区分植物渗透吸水和吸收矿质元素的方式及植物渗透吸水和吸收矿质元素的动力，将两者混为一谈，导致误选A或B。
例6（2003上海生物卷）北方冬季常绿植物体内矿质养料的运输减弱或近于停止，主要原因是
A．吸收作用减弱 B．蒸腾作用减弱 C．光合作用减弱 D．呼吸作用减弱考点分析本题考查矿质元素离子在植物体内的运输及运输的动力。
解题思路根吸收矿质元素离子的动力是呼吸作用，而体内矿质元素的运输是随水的运输一起运输，运输动力是蒸腾作用产生的蒸腾拉力。本题正确答案是B。
失分陷阱不能正确区分植物根吸收矿质元素离子的动力和体内矿质元素运输的动力，导致误选D，甚至将矿质元素运输的动力误认为是光合作用。
例7 落叶中某种矿质元素的含量显著少于落叶前的含量，而另一种微量元素的含量几乎不变，这两种元素分别是
A．P和Mg B．N和Ca C．H和Fe D．K和Fe
考点分析本题重点考查植物体内的矿质元素的利用。能判断可再度利用元素和不可再度利用元在新叶、成熟叶和衰老叶中的含量及其变化。
解题思路进入植物体内以离子状态和不稳定的化合物存在的元素易转移和再利用，随着植物的生长，衰老部位分解释放该类元素向新生部位转移，落叶中该类矿质元素的含量显著少于落叶前的含量，这类元素主要是K、N、P和Mg等；而进入植物体内以难溶解的稳定的化合物存在的元素不可转移再利用，落叶与落叶前的含量几乎不变，这类元素主要是Ca和Fe等，其中Fe是微量元素。答案：D
失分陷阱该题失分陷阱主要在于审题时忽略了“微量元素”而导致误选B。
拓展提升
1．植物细胞吸水方式
并不是所有的植物细胞都通过渗透作用吸水，进行渗透吸水的细胞必须是成熟的植物细胞，即具有中央液泡的细胞。而植物体内未成熟的植物细胞还没有形成中央液泡，无法通过渗透作用吸水。这些细胞主要依靠细胞内的蛋白质、淀粉、纤维素等亲水性物质很容易与水分子结合的特性，从外界溶液中吸收水分，这种吸水方式叫吸胀作用（蛋白质、淀粉等吸水后要膨胀）。如干燥的种子（如大豆）萌发前吸水、根尖分生区的细胞等。
2．植物根
系对水分的吸
收和植物体内水分的运输
根系吸水有两种动力：（l）根压：即根系的生理活动使液流从根部上升的动力。从土壤到根内通常存在一个由高到低的水势梯度。使水分由土壤溶液进入根的表皮、皮层，进而到达木质部导管。此外水分还可以通过成熟区表皮细胞壁以及根内层层细胞之间的间隙向里渗入，最终也达到导管。（2）蒸腾拉力：这种吸水是依靠蒸腾失水而产生的蒸腾拉力，由枝叶形成的力量作用根部而引起的被动吸水。
影响根系吸水的外界条件有土壤中可用水分、土壤通气状况、土壤温度、土壤溶液浓度等。
水分被根系吸收进入木质部的导管和管胞后，沿着木质部向上运输到茎或叶的木质部，而到达植物体的各部。水分子在导管内上有蒸腾拉力，下有根压，中间有水分子本身的内聚力，使水分形成连续的水柱源源而上。
3．蒸腾作用
水分以气体状态从植物体表面（主要是叶）散失到体外的现象叫做蒸腾作用。蒸腾作用对植物体有重要生理意义。蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力，蒸腾作用能促进矿质养料在体内的运输，蒸腾作用能降低叶片的温度。
植物成长以后，蒸腾作用主要通过叶面进行。叶面蒸腾分为角质蒸腾和气孔蒸腾，后者是最主要形式。
外界条件影响蒸腾作用的最主要因素是光照，此外还有空气相对湿度、温度、风等。生产实践上，一方面要促使根系生长健壮，增强吸水能力；另一方面要减少蒸腾，这在干旱环境中更为重要。
4.植物的含水量与光合作用的关系
有人实验，把叶子从植株上切下后，立即放在保持高湿度、光照充足的容器内，叶子的含水量，由于蒸腾而徐徐减少，然后，测定叶子在发生水分亏缺情况下，相对光合作用强度。结果，叶子水分亏缺，对光合作用的影响是明显的，其关系如图10—4所示。其主要原因可能是水分亏缺造成气孔关闭，降低了二氧化碳的吸收量，从而影响了光合作用。另外，
不同植物，水分亏缺对光合作用的影响程度不同。
巩固练习 1．将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统,主要原因是
A ．液泡膜内外溶液有浓度差
B ．细胞内原生质层可看作一层选择透过性膜
C ．细胞壁是全透性的
D ．水分可以自由出入细胞
2．下列细胞中依靠渗透吸水的是
A ．根生长点细胞
B ．茎形成层细胞
C ．失水的叶肉细胞
D ．干燥种子的细胞
3. 假设小麦体内某处细胞间隙液的浓度为A ，细胞液的浓度为B ，细胞质基质的浓度为C ，当它因缺水而萎蔫时，三者间的浓度为
A ．A>B>C
B ．A>C>B
C ．B>C>A
D ．B>A>C
4．甜菜块根细胞中的花青素使块根呈红色。将块根切成小块，放入蒸馏水中无明显变化，将块根小块先用盐酸处理，再放入蒸馏水中，则能使蒸馏水变红，这是因为
A ．盐酸破坏了细胞壁
B ．盐酸破坏了原生质层的选择透过性
C ．花青素不溶于水而溶于盐酸
D ．盐酸破坏了细胞膜的选择透过性
5．图10—5的E 、F 、G 为3个用半透膜制成的小袋,内盛有溶液甲或乙,上端分别接上口径相同的小玻管。E 和F 体积相同,G 体积较大,三者置于盛有溶液丙的大容器内。起初3个小玻管内的液面高度相同。已知三种溶液的水势高低顺序为溶液甲〉溶液乙〉溶液丙。请回答：
（1）1小时后,管e 和管f 的液面升降变化是
A ．下降、下降
B ．下降、上升
C ．上升、上升
D ．上升、下降
（2）下列曲线图中能显示管f 和管g 内液面可能变化的是
6．根毛区的外层细胞不断吸收水分到根内部的导管中去，水分由外向内逐层渗过各层细胞，则各层细胞的细胞液浓度应
A ．逐层降低
B ．逐层升高
C ．不变
D ．取决于土壤溶液的浓度
图10—4
图10—5
图10—7 7．取4株大小相同、来源相同、具有等量叶片的嫩枝，依图10—6所示方法处理：
实验开始时，先将各装置的质量调至80ｇ，其后每隔4ｈ，记录各装置的质量。曲线表示实验结果如图10—7：
(1)曲线Ｉ代表A 、B 、C 、D 中的哪两组装置的实验 结
果? 。为什么? 。
(2)曲线Ⅱ、Ⅲ分别代表哪两组装置的实验结
果? 。
(3)若将装置A 放入暗室中。对实验结果有何影响?
为什
么有这种影响 。
8．下列哪组都是植物所需的大量矿质元素
A ．C 、H 、O
B ．Cu 、I 、Mn
C ．K 、Ca 、Mg
D ．N 、P 、Fe
9．土壤中缺硼时，植物体会表现出“花而不实”的病症，在有该病症的植株叶上喷施一定浓度的含硼溶液后，该病症消失，这说明硼是植物体的
A ．大量元素，必需元素
B ．矿质元素，必需元素
C ．矿质元素，微量元素
D ．矿质元素，大量元素
10．将水稻培养在含有各种营养元素的培养液中，发现水稻吸收硅多，吸收钙少。这是因为水稻根的细胞膜
A ．吸附硅的能力强，吸附钙的能力弱
B ．吸收硅是自由扩散，吸收钙为主动运输
C ．吸收硅不需要能量，吸收钙需要能量
D ．运载硅的载体多，运载钙的载体少
11．为验证“镁是植物生活的必需元素”，三位同学进行了实验设计，下列是实验的基本思路。请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么？再写出你的设计思路。
（1）实验一：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进行培
养。对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。
答： 。
（2）实验二：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以蒸馏水，实验组浇以蒸馏水配制的镁盐溶液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。
答： 。
（3）实验三：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以含有植物必需的各种元素的完全营养液，实验组浇以不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。
答： 。
（4）下面由你进行实验设计，请写出你的设计思路。
答： 。 图10—6
12．用0.3g/mL的蔗糖溶液可以使洋葱表皮细胞发生质壁分离，在发生质壁分离的原生质层和细胞壁之间充满的物质是
A．蔗糖溶液 B．水 C．细胞液 D．空气
13．将洋葱表皮放入一定浓度的硝酸钾溶液中,该表皮的细胞便发生质壁分离,不久这些细胞又逐渐发生质壁分离复原。其原因是
A．细胞液的溶质透出细胞B．质壁分离后的细胞只允许水分进入
C．K+和N03—离子进入了液泡D．水分和溶质自由地进出细胞
14．将洋葱表皮放入一定浓度的硝酸钾溶液中,该表皮的细胞便发生质壁分离,不久这些细胞又逐渐发生质壁分离复原。其原因是
A．细胞液的溶质透出细胞B．质壁分离后的细胞只允许水分进入
C．K+和N03—离子进入了液泡D．水分和溶质自由地进出细胞
15．图10—8曲线表示呼吸强度与根对矿质元素离子吸收的数量关系(横轴示呼吸强度，纵轴示离子吸收量)，其中正确的是
图10—8
16．植物吸收矿质元素受内外因素的影响，下列叙述错误的是
A．呼吸抑制剂可降低植物对矿质元素的吸收
B．在一定范围内，植物对矿质元素的吸收随温度的增加而增加
C．根吸收水分和吸收矿质元素是没有关联的
D．光合作用受阻一定时期后，有机物缺乏，影响根吸收矿质元素
17．有人用化学方法分析了大麦幼苗在0℃和16℃条件下，根吸收水分的量与吸收矿质元素的量，如图10—9所示：
100
80
60
表示00（C）的吸收 40
表示16O（C）的吸收 20
图10—9
（1）根吸收矿质元素的量与吸收水分的量之间呈什么关系：。
（2）这说明根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个的过程。这是因为在一般情况下，根吸收水主要是由引起的；而根吸收矿质元素则是以为主的过程。
18．植物缺铁时，幼嫩叶子呈淡黄色或柠檬绿色，老叶则仍呈绿色，其原因是
A．幼嫩部位生长旺盛，需铁比老叶多B．铁容易移动，由幼叶部位移向老叶
C．铁形成难溶的化合物，不能再度利用D．幼叶细胞吸收铁的能力比老叶弱
19．家庭养花，一次施肥过浓，引起花卉萎蔫，可采取的措施是
①加强光照②改善空气流通③适当浇灌清水④更换盆中泥土
A．①③B．②④C．①②D．③④
20．将四组生长发育状况相同的豌豆苗，分别放入A、B、C、D四种培养液中，在光照温度、
第二章 植物的水分代谢
第 2 章植物的水分代谢 一、名词解释 1. 水分代谢 2. 自由水 3. 束缚水 5. 化学势 7. 水势 10. 渗透作用 11. 半透膜 12. 溶质势势降低的数值。溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小,因此, 公溶质势又可称为渗透势 (osmosis potential,π) 。溶质势可用ψs=RTlnNw/ V W,m 式计算 , 也可按范特霍夫公式ψs= ψπ=-iCRT 计算。 13. 衬质势 14. 压力势 15. 重力势。 16. 膨压 17. 集流 18. 质壁分离 20. 水通道蛋白 22. 吸胀作用 23. 根压 24. 伤流 25. 吐水 29水分临界期。 30．蒸腾效率 31．蒸腾系数 40、被动吸水 41、等渗溶液 42、主动吸水 二、填空题 1．将一植物细胞放人纯水(体积很大)中,达到平衡时测得其ψw为-0.26Mpa,那么
该细胞的ψp为ψw为。 3．将一植物细胞放入ψw=-0.8 MPa 的溶液(体权相对细胞来说很大)中，吸水达到平衡时测得细胞的ψs=-o.95MPa,则该细胞内的ψp为，ψw为。4．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。 5．植物体内自由水/束缚水比值降低时，植物的代谢活动，抗逆 性。 8．利用质壁分离现象可以判断细胞、细胞的以及观测物质透过原生质层的难易程度。 9．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。 10．和纯水相比,含有溶质的水溶液其冰点 ,渗透势。 11.在干旱条件下，植物为了维持体内的水分平衡，一方面要，一方面要尽量。 12.水分沿着导管或管胞上升的下端动力是，上端动力 是。由于的存在，保证水柱的连续性而使水分不断上升。这一学说在植物生理学上被称为。 14.气孔在叶面所占的面积一般为，但气孔蒸腾失去了植物体内的大量水分，这是因为气孔蒸腾符合原理，这个原理的基本内容 是。 17.一般认为，植物细胞吸水时起到半透膜作用的是：、和 三个部分。 19.细胞中的自由水越多，原生质粘性________，代谢_____ ，抗性________ 。 21. 植物细胞发生初始质壁分离时，其Ψw =________；当细胞吸水达到饱和时，其Ψw= ________ 。 22. 一般植物细胞Ψw= _________；当细胞刚发生质壁分离时，其Ψ w= __________ 。 23. 液泡化的植物细胞，其水势主要由________和_________组成，而________可以忽略不计。 27.种子萌发时靠________作用吸水，其吸水量与_________有关。 28.分生组织主要依靠________吸水，形成液泡的细胞主要靠_______ 吸水。
植物的水分代谢
植物的水分代谢 陆生植物是由水生植物进化而来的，因此，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下，才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。所以说，没有水，就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一，农谚说：“有收无收在于水”，就是这个道理。 植物从环境中不断地吸收水分，以满足正常生命活动的需要。但是，植物又不可避免地要丢失大量水分到环境中去。这样就形成了植物水分代谢(water metabolism)的3个过程：水分的吸收、水分在植物体内运输和水分的排出。 植物对水分的需要 一、植物的含水量 植物体中都含有水分，但是植物体的含水量并不是均一和恒定不变的，因为含水量与植物种类、器官和组织本身的特性和环境条件有关。 不同植物的含水量有很大的不同。例如，水生植物(水浮莲、满江红、金鱼藻等)的含水量可达鲜重的 90％以上，在干旱环境中生长的低等植物(地衣、藓类)则仅占6％左右。又如草本植物的含水量为70～85％，木本植物的含水量稍低于草本植物。 同一种植物生长在不同环境中，含水量也有差异。凡是生长在荫蔽、潮湿环境中的植物，它的含水量比生长在向阳、干燥的环境中的要高一些。 在同一植株中，不同器官和不同组织的含水量的差异也甚大。例如，根尖、嫩梢、幼苗和绿叶的含水量为60～90％，树干的为40～50％，休眠芽的为40％，风干种子的为10～14％。由此可见，凡是生命活动较旺盛的部分，水分含量都较多。 二、植物体内水分存在的状态 水分在植物体内的作用，不但与其数量有关，也与它的存在状态有关。水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态，而这又与原生质有密切联系。 原生质的化学成分，主要是由蛋白质组成的，它占总干重60％以上。蛋白质的分子很大，其水溶液成为高分子溶液，具有胶体的性质，因此，原生质是一个胶体系统(colloidal system)。蛋白质分子形成空间结构时，疏水基(如烷烃基、苯基等)包在分子内部，而许多亲水基(如—NH2，—COOH，—OH等)则暴露在分子的表面。这些亲水基对水有很大的亲和力，容易起水合作用(hydration)。所以原生质胶体微粒具有显著的亲水性(hydrophilic nature)，其表面吸引着很多水分子，形成一层很厚的水层(图1-1)。水分子距离胶粒越近，吸附力越强；相反，则吸附力越弱。靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分，称为束缚水(bound water)；距离胶粒较远而可以自由流动的水分，称为自由水(free water)。事实上，这两种状态水分的划分是相对的，它们之间并没有明显的界限。 自由水参与各种代谢作用，它的数量制约着植物的代谢强度，如光合速率、呼吸速率、生长速度等。自由水占总含水量百分比越大，则代谢越旺盛。束缚水不参与代谢作用，但植
(完整版)第二章植物的水分代谢复习题参考答案
第二章植物的水分代谢复习题参考答案1、植物细胞吸水方式有、和 。 2、植物调节蒸腾的方式有、和 。 3、植物散失水分的方式有和。 4、植物细胞内水分存在的状态有和。 5、水孔蛋白存在于细胞的和上。水孔蛋白活化依靠 作用调节。 6、细胞质壁分离现象可以解决下列问题：、 和。 7、自由水/束缚水比值越大，则代谢；其比值越小，则植物的抗逆性。 8、一个典型细胞的水势等于；具有液泡的细胞的水势等于；干种子细胞的水势等于。 9、形成液泡后，细胞主要靠吸水。 10、风干种子的萌发吸水主要靠。 11、溶液的水势就是溶液的。 12、溶液的渗透势决定于溶液中。 13、在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于，压力势等于。 14、当细胞吸水达到饱和时，细胞的水势等于，渗透势与压力势绝对值。 15、将一个ψp=-ψs的细胞放入纯水中，则细胞的体积。 16、相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的。 17、植物可利用水的土壤水势范围为。 18、植物根系吸水方式有：和。前者的动力是________后者的动力是。 19、证明根压存在的证据有和。 20、对于大多数植物，当土壤含水量达到永久萎蔫系数时，其水势约为 MPa，该水势称为。 21、叶片的蒸腾作用有两种方式：和。 22、某植物制造10克干物质需消耗5公斤水，其蒸腾系数。 23、水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径1. 细胞，2. 细胞。 24、小麦的第一个水分临界期是，第二个水分临界期是 。 25、常用的蒸腾作用的指标有、和 。 26、影响气孔开闭的因子主要有、 和。 27、影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。 28、C3植物的蒸腾系数比C4植物。 29、可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有、 、和 。 30、近年来出现的新型的灌溉方式有、和 。 四、选择题 1、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（）。 A、水具有高比热； B、水具有高气化热； C、水具有表面张力； D、水分子具有内聚力。 2、一般而言，进入冬季越冬作物组织内自由水/束缚水的比值：（）。 A、升高； B、降低； C、不变； D、无规律。 3、有一个充分为水饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低10倍的溶液中，则细胞体积：（） A、变大； B、变小； C、不变； D、可能变小，也可能不 变。 4、已形成液泡的植物细胞吸水靠（）。 A、吸涨作用； B、渗透作用； C、代谢作用； D、扩散作 用。 5、已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原 因是：（）。 A、初质势很低； B、衬质势不存在； C、衬质势很高， 绝对值很小；D、衬质势很低，绝对值很小。 6、植物分生组织的细胞吸水靠（）。 A、渗透作用； B、代谢作用； C、吸涨作用； D、扩散作 用。 7、将一个细胞放入与其渗透势相等的外界溶液中，则 细胞（）。 A、吸水； B、失水； C、既不吸水也不失水； D、既可能 失水也可能保持平衡。 8、在土壤水分充足的条件下，一般植物的叶片的水势 为( ) 。 A、-0.2- -0.8 Mpa； B、–2- -8 Mpa； C、-0.02- 0.08 Mpa；D、0.2- 0.8 Mpa。 9、在气孔张开时，水蒸气分子通过气孔的扩散速度 （）。 A、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；D、与气孔面积成反比。 10、蒸腾作用快慢，主要决定于（）。 A、叶内外蒸汽压差大小； B、气孔长度； C、叶面积大 小；D、叶片形状。 11、保卫细胞的水势变化与下列无机离子有关 （）。 A、Ca2+； B、K+； C、Cl-； D、Mg2+。 12、保卫细胞的水势变化与下列有机物质有关 （）。 A、丙酮酸； B、脂肪酸； C、苹果酸； D、草酸乙酸。 13、调节植物叶片气孔运动的主要因素是 ( )。 A、光照； B、温度； C、氧气； D、二氧化碳。 14、根部吸水主要在根尖进行，吸水能力最大的是 （）。 A、分生区； B、伸长区； C、根毛区； D、根冠。 15、土壤通气不良使根系吸水量减少的原因是 （）。 A、缺乏氧气； B、水分不足； C、水分太多； D、CO2浓 度过高。 16、植物体内水分长距离运输的途径是 ( )。 A、筛管和伴胞； B、导管和管胞； C、通道细胞； D、胞 间连丝。 17、植物体内水分向上运输的动力有 ( )。 A、大气温度； B、蒸腾拉力； C、水柱张力； D、根压。 18、土壤温度过高对根系吸水不利，因为高温会 （）。 A、加强根的老化； B、使酶钝化； C、使生长素减少； D、 原生质粘度增加。 19、植物的水分临界期是指植物（）。 A、对水分缺乏最敏感的时期； B、需水量最多的时期； C、需水终止期； D、生长最快的时期。 20、作为确定灌溉时期的灌溉生理指标有：( ) 。 A、叶片水势； B、细胞汁液浓度； C、渗透势； D、气孔 开度。 五、是非判断题 1、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。（） 2、在植物生理学中被普遍采用的水势定义是水的化学 势差。（） 3、种子吸胀吸水和蒸腾作用都是需要呼吸作用直接供 能的生理过程。（） 4、植物根系吸水快慢和有无，决定于导管汁液与外界 溶液之间的水势差异的大小有无。（） 5、植物细胞吸水方式有主动吸收和被动吸水。 （） 6、植物的临界水势越高，则耐旱性越强。 ( ) 7、在细胞初始质壁分离时，细胞水势等于压力势。 （） 8、在细胞为水充分饱和时，细胞的渗透势为零。 （） 9、把一个细胞放入某溶液中体积不变，说明该细胞液 的浓度与此溶液的浓度相等（）。 10、蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。 （） 11、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。（） 12、空气相对湿度增大，空气蒸汽压增大，蒸腾加强。 （） 13、低浓度CO2促进气孔关闭，高浓度CO2促进气孔迅 速张开。（） 14、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，气孔张开。（） 15、就利用同单位的水分所产生的干物质而言，C3植物 比C4植物要多1-2倍。（） 16、干旱时细胞内磷酸酯酶活性减弱；硝酸还原酶活 性增强。（） 17、植物轻度缺水时，光合作用尚未受影响，但生长 已受抑制。( ) 18、灌溉的形态指标易于观察，它比生理指标更及时 和灵敏。 ( ) 19、植物体内的水分平衡是有条件的、短暂的。 ( ) 20、作物一定时期缺水并不一定会降低产量，还可能 对作物增产更为有利。( ) 一、名词解释 1、水分代谢( water metabolism)：植物对水分的吸收、 运输、利用和散失的过程。 2、水势(water potential )：每偏摩尔体积水的化学势 差。符号：ψw 3、渗透势(osmotic potential )：由于溶液中溶质颗 粒的存在而引起的水势降低值，符号ψπ。用负值表示。亦称 溶质势（ψs）。 4、压力势(water potential )：由于细胞壁压力的存 在而增大的水势值。一般为正值。符号：ψp。初始质壁分离 时，ψp为0；剧烈蒸腾时，ψp会呈负值。 5、衬质势(water potential): 由于细胞胶体物质亲 水性和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值，以负值表 示。符号：ψm 6、重力势(water potential )：由于重力的存在而 使体系水势增加的数值。符号：ψg 。 7、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。 8、束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚，不易自由流动 的水分。 9、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。 10、吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。 11、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。 12、水的偏摩尔体积：在温度、压强及其他组分不变 的条件下，在无限大的体系中加入1摩尔水时，对体系体积的 增量。符号V-w 13、化学势：一种物质每mol的自由能就是该物质的 化学势。 14、水通道蛋白：存在于生物膜上的一类具有选择性、 高效转运水分功能的内在蛋白，亦称水孔蛋白。 15、吐水：从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢 出液滴的现象。 16、伤流：从受伤或折断的植物器官、组织伤口处溢 出液体的现象。 17、根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的 压力。 18、蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度 使导管中水分上升的力量。 19、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。 20、蒸腾速率：又称蒸腾强度，指植物在单位时间内， 单位叶面积通过蒸腾作用而散失的水分量。（g/dm2·h） 21、蒸腾比率：植物每消耗1kg水时所形成的干物质 重量（g）。 22、蒸腾系数：植物制造1g干物质所需消耗的水分量 （g）。又称为需水量。它是蒸腾比率的倒数。 23、小孔扩散律：指气孔通过多孔表面的扩散速率不与 其面积成正比，而与小孔的周长成正比的规律。 24、永久萎蔫：萎蔫植物若在蒸腾速率降低以后仍不能 恢复正常，这样的萎蔫就称为永久萎蔫。 25、临界水势：气孔开始关闭的水势。 26、水分临界期：植物对水分缺乏最敏感的时期。一般 为花粉母细胞四分体形成期。 27、生理干旱：盐土中栽培的作物，由于土壤溶液的水 势低，吸收水分较为困难或者是原产热带的作物遇低于10℃ 的温度时而出现的萎蔫现象。 28、内聚力学说：又称蒸腾流一内聚力—张力学说。即 以水分的内聚力来解释水分沿导管上升的原因的学说。 29、初干：在蒸腾失水过多或水分供应不足的条件下， 细胞间隙及气孔下腔不再为水蒸气所饱和，这时即使气孔张 开，蒸腾作用也受到抑制的现象。 30、节水农业：是充分利用水资源、采取水利和农业措 施提高水分利用率和生产效率，并创造出有利于农业可持续发
第一章 植物的水分代谢
第一章植物的水分代谢 一填空题 1 淀粉磷酸化酶在pH值降低时催化________转变为________，在光下由于光合作用的进行，保卫细胞中的________减少，pH值上升。 2 典型植物细胞的水势是由________组成的，细胞间水分子移动的方向决定于________，即水势________的细胞向水势________的细胞方向流动。 3 植物根系吸水的动力是________和________，其中________较为重要。 4 将已发生质壁分离的细胞放入清水中，细胞的水势变化趋势是________，细胞的渗透势________，压力势________。当________时，细胞停止吸水。 5 水分在植物细胞内以________和________状态存在，________比值大时，代谢旺盛；________比值小时，代谢降低。 6 在相同________下，一个系统中一偏摩尔容积的________与一偏摩尔容积的________之间的________，叫作水势。 7 ________和________现象可以证明根压的存在。 8 当相邻两个植物细胞连在一起时，水分移动方向决定于两端细胞的________。 9 植物对蒸腾的调节方式有________、________和________。 10 植物根部吸水能力最强的部位为________，因为________________。 二是非题 1 Leave is always the source and root is always the sink in the source-sink relationship. （） 2 Osmotic adjustment is an active process in reducing the plant osmotic potential during water deficiency. （） 3 小麦从灌浆期倒乳熟末期是它的第二水分临界期。（） 4 伤流速度主要取决于木质部溶液与外界溶液的水势差。（） 5 深秋的早晨，树木花草叶面上有许多水滴，这种现象称为吐水。（） 6 落叶乔木在春天芽刚萌动时主要依靠根压吸收水分。（） 7 植物的蒸腾比率越大，说明其越抗旱。（） 8 土壤中水分越多，对植物吸收越有利。（） 9 植物蒸腾系数大，说明其利用水效率低。（） 10 蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。（） 11 具液泡的细胞，其衬质势数值很小，通常忽略不计。（） 12 细胞水势在根部距离导管越远，则越高。（） 三选择题 1 The direction of water movement between adjacent cells is determined by the _______ gradient of the cells. A. water potential B. osmotic potential C. pressure potential D. matric potential 2 The loss of water from plants is called ____ and typically occurs through the ____. A. evaporation, leaves B. transpiration, leaves C. transpiration, stem D. osmosis, roots
第2章 植物的水分代谢复习资料
第2章植物的水分代谢 第一节水在植物生命活动中的意义 1.1 植物的含水量 一般来说，植物组织含水量一般为70%~90%。 草本>木本，水生>陆生 潮湿环境，阴生植物>干燥、向阳环境中的植物 生长旺盛和代谢活跃的器官或组织含水量较高。 1.2 植物体内水分的存在状态 束缚水（bound water）：指细胞内与原生质胶粒紧密结合而不能自由移动的水分。 自由水（free water）：指细胞内距离原生质胶粒较远而可以自由移动的水分。 这种划分是相对的，两种水分之间没有明显的界限。 自由水/束缚水是衡量植物代谢强弱和抗性强弱的生理指标之一。 1.3 水对植物的生理生态作用 生理作用： 1、水是原生质的重要组分； 2、水参与植物代谢过程（原料、参与）； 3、水是植物吸收、运输物质的良好介质； 4、水能使植物保持固有姿态； 5、水能促进细胞的分裂和生长。 生态作用： 1、调节植物体温； 高比热：稳定植物体温 高汽化热：降低体温，避免高温危害 介电常数高：有利于离子的溶解 2、水对可见光有良好的通透性； 3、水可调节植物的生存环境。 第二节植物细胞对水分的吸收 一、植物细胞的渗透现象 1、渗透作用（osmosis）：在一个系统中，水分通过半透膜从水势高的一方向水势低的一方移动的现象。（两个条件：半透膜、水势差） 渗透装置的条件 1、具有半透膜 2、半透膜两侧具有浓度差 植物细胞是一个渗透系统 二、水势的概念 水势（Ψw ）：水的化学势，即偏每摩尔体积水所含的自由能。 自由能（G）：系统中物质能用于做功的潜在能量。 束缚能：系统中物质不能用于做功的潜在能量。 化学势（μ）：每偏摩尔体积某物质所含的自由能。 化学势是能量概念，单位为J／mol [J=N（牛）·m]， 偏摩尔体积的单位为m3／mol
植物的水分代谢复习题参考答案
第二章植物的水分代谢复习题参考答案 一、名词解释 1、水分代谢( water metabolism)：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 2、水势(water potential )：每偏摩尔体积水的化学势差。符号：ψw 3、渗透势(osmotic potential )：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水 势降低值，符号ψ π。用负值表示。亦称溶质势（ψ s ）。 4、压力势(water potential )：由于细胞壁压力的存在而增大的水势值。一 般为正值。符号：ψ p 。初始质壁分离时，ψ p 为0；剧烈蒸腾时，ψ p 会呈负值。 5、衬质势(water potential): 由于细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水 的束缚而引起的水势降低值，以负值表示。符号：ψ m 6、重力势(water potential )：由于重力的存在而使体系水势增加的数值。符号：ψg 。 7、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。 8、束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚，不易自由流动的水分。 9、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。 10、吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。 11、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。 12、水的偏摩尔体积：在温度、压强及其他组分不变的条件下，在无限大的 体系中加入1摩尔水时，对体系体积的增量。符号V- w 13、化学势：一种物质每mol的自由能就是该物质的化学势。 14、水通道蛋白：存在于生物膜上的一类具有选择性、高效转运水分功能的内在蛋白，亦称水孔蛋白。 15、吐水：从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。 16、伤流：从受伤或折断的植物器官、组织伤口处溢出液体的现象。 17、根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。 18、蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。 19、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。 20、蒸腾速率：又称蒸腾强度，指植物在单位时间内，单位叶面积通过蒸腾作用而散失的水分量。（g/dm2·h） 21、蒸腾比率：植物每消耗1kg水时所形成的干物质重量（g）。 22、蒸腾系数：植物制造1g干物质所需消耗的水分量（g）。又称为需水量。它是蒸腾比率的倒数。 23、小孔扩散律：指气孔通过多孔表面的扩散速率不与其面积成正比，而与小孔的周长成正比的规律。 24、永久萎蔫：萎蔫植物若在蒸腾速率降低以后仍不能恢复正常，这样的萎蔫就称为永久萎蔫。 25、临界水势：气孔开始关闭的水势。 26、水分临界期：植物对水分缺乏最敏感的时期。一般为花粉母细胞四分体形成期。 27、生理干旱：盐土中栽培的作物，由于土壤溶液的水势低，吸收水分较为
绿色植物的水分代谢教案
绿色植物的水分代谢 教学目标 1．使学生了解植物细胞的两种吸水方式；理解细胞渗透吸水原理；了解植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失的大体过程；理解蒸腾作用对植物的作用。 2．通过细胞质壁分离和复原的实验，使学生了解探索细胞渗透吸水的方法，巩固制作临时装片的技能；通过分析细胞的吸水原理和探索细胞吸水的过程，使学生初步学会探索细胞吸水原理的科学方法，训练学生科学的思维。培养学生研究问题的能力。 3．通过联系生产和生活实际，使学生了解研究该课题的实践价值，增强学生关心生产、关心水资源的利用等意识。同时对学生进行结构与功能相适应的生命科学观点的教育。 重点、难点分析 1．渗透吸水原理，是本课题的重点。因为： （1）渗透吸水是植物吸水的主要方式，学生只有理解了渗透吸水的原理，才能理解细胞吸水的条件，理解影响植物细胞吸水的各种因素，理解植物体内细胞间的水分传递和植物整体水分的吸收和散失原理。 （2）渗透吸收不仅是植物细胞同时也是动物细胞的主要吸水方式，因此，学生理解渗透吸水原理，对理解动物细胞与外环境、动物细胞与内环境之间的水分交换等有重要意义。 （3）在渗透吸水的教学中，可以较好地渗透细胞结构与功能相统一的观点；渗透理论分析和实验验证的方法。培养学生研究和解决问题的能力。
2．质壁分离和复原的实验，是本课题的又一重点。因为： （1）质壁分离和复原的实验，是使学生理解植物细胞是一个渗透系统的关键。学生只有通过实验操作和观察质壁分离和复原的现象，获得细胞吸水和失水与环境溶液浓度的关系的感性认识，才能深入理解细胞是一个渗透系统以及影响细胞渗透吸水的内外条件。 （2）通过质壁分离和复原的实验，可以巩固学生制作装片和使用显微镜的技能。技能需要不断重复练习才能掌握，通过该实验，可以巩固第一章学的制作装片和使用显微镜的技能。 （3）该实验是研究细胞吸水的基础实验。它不仅能证明成熟的植物细胞是一个渗透系统，运用该实验的设计思想，可以设计测定细胞水势、验证细胞膜的选择透过性、验证细胞的死活等一系列的生理实验。通过该实验，可以开阔学生解决问题的思路，扩展解决问题的方法。 3．蒸腾作用的生理意义，也是本课题的教学的重点。因为： （1）蒸腾作用是植物体水分的吸收和运输的主要动力，也是植物体水分的利用和散失的主要方式。只有引导学生分析蒸腾途径、蒸腾方式以及与水分吸收和运输的关系，才能使学生深入理解蒸腾作用在水分代谢中的地位，理解它对植物体的重要生理意义。 （2）蒸腾作用的强弱，是植物体水分代谢的一个重要的生理指标。在一定程度上可反映植物水分代谢状况，还可以判断植物对水分的利用效率。不同生态类型的植物，适应环境的形态和结构特征，与影响蒸腾作用有关，在此可以联系。 4．分析渗透原理、成熟的植物细胞是一个渗透系统，是教学的难点。因为： 在渗透作用中，水分从水分子密度高的一侧向密度低的一侧运动，由于在细胞中水是溶液的溶剂，因此从溶液的角度来说，水分是从溶液浓度
植物的水分代谢复习题
植物的水分代复习题 一、名词解释 1、水分代； 2、水势； 3、渗透势； 4、压力势； 5、衬质势； 6、重力势； 7、自由水； 8、束缚水； 9、渗透作用；10、吸胀作用；11、代性吸水；12、水的偏摩尔体积；13、化学势；14、水通道蛋白；15、吐水；16、伤流；17、根压； 18、蒸腾拉力；19、蒸腾作用；20、蒸腾速率；21、蒸腾比率；22、蒸腾系数； 23、小孔扩散律；24、永久萎蔫；25、临界水势；26、水分临界期；27、生理干旱；28、聚力学说；29、初干；30、节水农业。 二、缩写符号翻译 1、atm； 2、bar； 3、Mpa； 4、Pa； 5、PMA； 6、RH； 7、RWC； 8、μw； 9、Vw；10、Wact；11、Ws；12、WUE；13、ψw；14、ψp；15、ψs；16、ψm；17、ψπ；18、AQP；19、RDI；20、SPAC。 三、填空题 1、植物细胞吸水方式有渗透性吸水、吸胀吸水和代性吸水。 2、植物调节蒸腾的方式有气孔关闭、初干和暂时萎蔫。 3、植物散失水分的方式有蒸腾作用和吐水。 4、植物细胞水分存在的状态有自由水和束缚水。 5、水孔蛋白存在于细胞的液泡膜和质膜上。水孔蛋白活化依靠磷酸化/脱磷酸化作用调节。 6、细胞质壁分离现象可以解决下列问题：判断膜的半透性、判断细胞死活 和测定细胞渗透势。
7、自由水/束缚水比值越大，则代越旺盛；其比值越小，则植物的抗逆性越强。 8、一个典型细胞的水势等于ψπ+ψp+ψm；具有液泡的细胞的水势等于ψπ+ψp；干种子细胞的水势等于ψm。 9、形成液泡后，细胞主要靠渗透性吸水。 10、风干种子的萌发吸水主要靠吸胀作用。 11、溶液的水势就是溶液的渗透势。 12、溶液的渗透势决定于溶液中溶质颗粒总数。 13、在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于ψπ，压力势等于零。 14、当细胞吸水达到饱和时，细胞的水势等于零，渗透势与压力势绝对值相等。 15、将一个ψp=-ψs的细胞放入纯水中，则细胞的体积不变。 16、相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的水势差异。 17、植物可利用水的土壤水势围为-0.05MPa～-0.30MPa。 18、植物根系吸水方式有：主动吸水和被动吸水。前者的动力是__根压______后者的动力是蒸腾拉力。 19、证明根压存在的证据有吐水和伤流。 20、对于大多数植物，当土壤含水量达到永久萎蔫系数时，其水势约为-1.5MPa MPa，该水势称为永久萎蔫点。 21、叶片的蒸腾作用有两种方式：角质蒸腾和气孔蒸腾。
第二章 植物的水分代谢
第二章植物的水分代谢 (一)填空 1．由于的存在而引起体系水势降低的数值叫做溶质势（solute potential）。溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小，因此，溶质势又可称为。溶质势也可按范特霍夫公式Ψs＝Ψπ＝来计算。 2．具有液泡的细胞的水势Ψw＝。干种子细胞的水势Ψw＝。 4．某种植物每制造一克干物质需要消耗水分500g，，其蒸腾系数为，蒸腾效率为____________。 5．通常认为根压引起的吸水为吸水，而蒸腾拉力引起的吸水为吸水。 6．植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为，它是存在的体现。 7．在标准状况下，纯水的水势为。加入溶质后其水势，溶液愈浓其水势愈。 8．永久萎蔫是引起的，暂时萎蔫则是暂时的引起的。相当于土壤永久萎蔫系数的水，其水势约为 MPa。 9．植物的吐水是以状态散失水分的过程，而蒸腾作用以状态散失水分的过程。 10．田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称苗，其原因是土壤溶液水势于作物体的水势，引起水分外渗。 11．种子萌发时靠作用吸水，干木耳吸水靠作用吸水。形成液泡的细胞主要靠作用吸水。 12．植物细胞处于初始质壁分离时，压力势为，细胞的水势等于其。当吸水达到饱和时，细胞的水势等于。 13．植物细胞中自由水与束缚水之间的比率增加时，原生质胶体的粘性，代谢活性，抗逆性。 14．气孔开放时，水分通过气孔扩散的速度与小孔的成正比，不与小孔的成正比。 15．气孔在叶面上所占的面积一般为 %，但通过气孔蒸腾可散失植物体内的大量水分，这是因为气孔蒸腾符合原理。 16．移栽树木时，常常将叶片剪去一部分，其目的是减少。 17．植物激素中的促进气孔的张开；而则促进气孔的关闭。 18．常用的蒸腾作用指标是、和。 19．C4植物的蒸腾系数要于C3植物。 20．设甲乙两个相邻细胞，甲细胞的渗透势为-1.6MPa，压力势为0.9MPa，乙细胞的渗透势为-1.3MPa，压力势为0.9MPa，甲细胞的水势是，乙细胞的水势是，水应从细胞流向细胞。 21．利用细胞质壁分离现象，可以判断细胞，测定细胞的。 23．根系吸水的部位主要在根的尖端，其中以区的吸水能力为最强。 24．根中的质外体常常是不连续的，它被内皮层的分隔成为内外两个区域。 25．共质体途径是指水分从一个细胞的细胞质经过进入另一个细胞的细胞质的移动过程，其水分运输阻力较。 26．蒸腾作用的生理意义主要有：产生力、促进部物质的运输、降低和促进CO2的同化等。 27．保卫细胞的水势变化主要是由和等渗透调节物质进出保卫细胞引起的。 28．通常认为在引起气孔开启的效应中，红光是通过效应，而蓝光是通过效应而起作用的。红光的光受体可能是，而蓝光的光受体可能是色素。 29．低浓度CO2促进气孔，高浓度CO2能使气孔迅速。 30．植物叶片的、、、等均可作为灌溉的生理指标，其中是最灵敏的生理指标。
植物生理学第一章课后习题含答案
第一章 、英译中(Translate) 植物的水分生理 7.semipermeable membrane 32.stomatal transpiration 13. matric potential 38.stomatal frequency 14.solute potential 39.transpiration rate 19.plasma membrane-intrinsic prot(ein 44.transpiration-cohesion-tension th(eory 1.water metabolism 26.bleedin g 2.colloidal system 27.guttati on 3.bound energy 28.transpirational pull 4.free energy 29.transpirat ion 5.chemical potential 30.lenticular transpiration 6.water potential 31.cuticular transpiration 8. osmosis 33.stomatal movement 9. plasmolysis 34.starch-sugar conversion theory ( 10. deplasmolysis 35.inorganic ion uptake theory ( 11. osmotic potential 12. pressure potential 36.malate production theory ( 37.light-activated+-Hpumping ATPase ( 15.water potential gradient 40.transpiration ratio 16.imbibiti on 41.transpiration coefficient 17.aquapori n 42.cohesive force 18.tonoplast-intrinsic protein7 43.cohesion theory 20.apoplast pathway 21.transmembrane pathway 46.sprinkling irrigation 22.symplast pathway 47.drip irrigation 23.cellular pathway 48. diffusion 24.casparian strip 25.root 49. mass flow 二、中译英 (Translate) 3 ．束缚能 2．胶体系统4．自由能
植物生理学之 第一章 植物的水分代谢
第一章植物的水分代谢 一、名词解释 1．水分代谢2．水势3．压力势4．渗透势5．根压6．自由水7．渗透作用8．束缚水9．衬质势10．吐水11．伤流12．蒸腾拉力13．蒸腾作用14．蒸腾效率15．蒸腾系数16．生态需水17．吸胀作用18．永久萎蔫系数19．水分临界期20．内聚力学说2l．植物的最大需水期22．小孔扩散律23. 重力势24. 水通道蛋白25. 节水农业 二、写出下列符号的中文名称 1. RWC 2.Ψw 3.Ψs 4.Ψm 5. Vw 6.Ψp 7. SPAC 8. RH 9.Mpa 10.AQP 三、填空题 1. 水分在植物体内以______ 和______ 两种形式存在。 2. 将一个充分饱和的细胞放入比其细胞液低10倍的溶液中，其体积______。 3. 植物细胞的水势是由______ 、______ 、______ 等组成的。 4. 细胞间水分子移动的方向决定于______，即水分从水势______的细胞流向______的细胞。 5. 水分通过叶片的蒸腾方式有两种，即______ 和______ 。 6. ______和______现象可以证明根压的存在。 7. 无机离子泵学说认为，气孔在光照下张开时,保卫细胞内______离子浓度升高，这是因为保卫细胞内含______，在光照下可以产生______,供给质膜上的______作功而主动吸收______离子，降低保卫细胞的水势而使气孔______。 8. 影响蒸腾作用最主要的外界条件是______ 。 9. 细胞中自由水越多，原生质粘性______，代谢______，抗性______。 10. 灌溉的生理指标有______ ，细胞汁液浓度，渗透势和______ 。 11. 植物细胞吸水有三种方式，未形成液泡的细胞靠______吸水，液泡形成以后，主要靠______吸水，另外还有______吸水，这三种方式中以______吸水为主。 12. 相邻的两个植物细胞，水分移动方向决定于两端细胞的______。 13. 干燥种子吸收水分的动力是______ 。 14. 植物对蒸腾的调节方式有______、______和______。 15. 某种植物每制造一克干物质需要消耗水分500克，其蒸腾系数为______，蒸腾效率为______。 16. 水滴呈球形，水在毛细管中自发上升。这两种现象的原因是由于水有______。 17. 影响气孔开闭的最主要环境因素有四个，它们是______，______，______和______。 18. 植物被动吸水的能量来自于______，主动吸水的能量来自于______。 19. 影响植物气孔开闭的激素是______、______。 20. 将已发生质壁分离的细胞放入清水中，细胞的水势变化趋势是______，细胞的渗透势______ ，压力势______ 。 四、问答题 1. 温度过高或过低为什么不利于根系吸水？ 2. 试述气孔运动的机理。 3. 试述水对植物生长发育的影响。 4. 蒸腾拉力能将水分提升至植物体的各个部位，其途径和机理是什么？ 5. 解释“烧苗”现象的原因。 6．土壤通气不良造成根系吸水困难的原因是什么？
影响植物新陈代谢及环境因素分析
影响植物新陈代谢的环境因素分析 摘要：植物的新陈代谢受外部环境因素（如光、温度）和内部因素（如激素）的影响，植物所处的环境主要包括有气候(温度、水分、光照、空气)、土壤、地形地势、生物及人类的活动因素。通常将植物所生存环境的简称为“生态环境”。因此，研究植物所处的环境因素对植物生命活动的影响具有重要意义。 关键词：植物；新陈代谢；环境因素 1 温度 植株在整个生长发育过程中，温度起着至关重要的作用，如：①种子的发芽。多数种子在变温条件下可发芽良好，而恒温条件下反而略差。②植物的生长。大多数植物均表现为在昼夜变温条件下比恒温条件下生长良好。其原因可能是适应性及昼夜温差大，有利于营养积累。③植物的开花结实。在变温和一定程度的较大温差下，开花较多且较大，果实也较大，品质也较好。植物的温度周期特性与植物的遗传性和原产地日温变化的特性有关。在园林建设中，必须对当地的气候变化以及植物的物候期有充分的了解，才能发挥植物的园林功能以及进行合理的栽培管理措施。植物在生长期中如遇到温度的突然变化，会打乱植物生理进程的程序而造成伤害，严重的会造成死亡。 2 水分 水是花卉苗木的重要组成部分，水分是植物生理生化反应的溶剂，是物质运输的介质。植物所在基质内，水分同样也影响到植物的呼吸作用，水分过多会占用气体空间而使植物根系缺乏氧气窒息，水分不足则因得不到足够的水分而干渴。所以要根据植株所在环境而适当供水。根据植物对水分的需要分为3类植物，旱生植物，湿生植物和中生植物，同一植株的不同生长阶段对水分的需求不同，一般来讲，种子萌发时期需要水分较多，幼苗时期根系弱，深入基质较浅，需要保持湿润。生长到一定阶段抗旱能力增强，生长旺盛期，需要水分较多，开花结实时则空气湿度较小，果实成熟期则相对要求空气干燥些。 3 养分 养分是植物所不可缺的主要因素之一，同样也需要一个适宜的范围，养分过多会出现中毒现象，养分过少会营养不良，同时植物对养分的吸收具有选择性，并要清楚了解植物生长过程中对矿物元素的种类和吸收量。矿质元素对植物生命活动的影响很大。缺乏某种必需元素，往往会严重影响植物的生长发育。了解植物必需的矿质元素的种类，是合理施肥的基础，同时也是无土栽培时配制营养液的依据。 4 土壤基质 土壤基质的pH值对植物的生理生化性质影响很大，根系对植物所处基质的酸碱性与植物的遗传性有关，有的植物能在酸性介质中生长良好，有的能在碱性介质中生长状态良好，但是实验证明，酸性介质中生长良好的植物嫁接到适应碱性介质的植株上仍然能够茁壮成长，说明植物根系的生理是植株抗性的基础，起着至关重要的调节作用。 5 大气环境 除了根系所处基质环境外，大气环境也是植物生长分化的重要影响因子。对绿色植物来讲，氧、二氧化碳、光、热、水及无机盐类这6个因素，都是绿色植物的生存条件。在植物的影响因子中，有的并不直接影响于植物而是以间接的关系来起作用的。光照度和光照时间直接控制着植物的生长分化，是影响植物光合作用，光控发育的重要因子。我们可以控制光照时间和光照度来控制植物的光合作用强弱。
植物生理学考研复习资料第一章 植物的水分生理教学文案
第一章植物的水分生理 一、名词解释 1．水势 2．渗透势 3．压力势 4．衬质势 5．自由水 6．束缚水 7．渗透作用 8．吸胀作用 9．代谢性吸水 10．水的偏摩尔体积 11．化学势 12．自由能 13．根压 14．蒸腾拉力 15．蒸腾作用 16；蒸腾速率 17．蒸腾比率 18．蒸腾系数 19．水分临界期20．生理干旱 21．内聚力学说 22．初干 23．萎蔫 24．水通道蛋白 二、写出下列符号的中文名称 1．atm 2．bar 3．MPa 4．Pa 5．PMA 6．RH 7．RWC 8．μw 9．Vw 10．Wact 11．Ws 12．WUE 13．Ψm 14．Ψp 15．Ψs 16．Ψw 17．Ψπ 18．SPAC 三、填空题 1．植物细胞吸水方式有、和。 2．植物调节蒸腾的方式有、和。 3．植物散失水分的方式有和。 4．植物细胞内水分存在的状态有和。 5．植物细胞原生质的胶体状态有两种，即和。 6．细胞质壁分离现象可以解决下列问题、和。 7．自由水／束缚水的比值越大，则代谢，其比值越小，则植物的抗逆性。 8．一个典型的细胞的水势等于。 9．具有液泡的细胞的水势等于。 10．形成液泡后，细胞主要靠吸水。 11．干种子细胞的水势等于。 12．风干种子的萌发吸水主要靠。 13．溶液的水势就是溶液的。 14．溶液的渗透势决定于溶液中。 15．在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于，压力势等于。 16．当细胞吸水达到饱和时，细胞的水势等于，渗透势与压力势绝对值。 17．将一个Ψp=－Ψs的细胞放入纯水中，则细胞的体积。 18．相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的。 19．在根尖中，以区的吸水能力最大。 20．植物根系吸水方式有：和。 21．根系吸收水的动力有两种：和。 22．证明根压存在的证据有和。 23．叶片的蒸腾作用有两种方式：和。 24．水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径：。和。 25．小麦的第一个水分临界期是。 26．小麦的第二个水分临界期是。 27．常用的蒸腾作用的指标有、和。 28．影响气孔开闭的主要因子有、和。 29．影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。 30．C3植物的蒸腾系数比C4植物。 31．可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有：、、 及等。 四、选择题 1．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( )。