植物生理学章节综合习题及参考答案
植物的水分代谢复习题
一、名词解释
1、水分代谢；
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、代谢性吸水；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、内聚力学说；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、吸胀吸水和代谢性吸水。
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、植物细胞内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，则代谢越旺盛；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范围为-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，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。
22、某植物制造10克干物质需消耗5公斤水，其蒸腾系数500。
23、水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径1.经死细胞，2.经活细胞。
24、小麦的第一个水分临界期是孕穗期，第二个水分临界期是灌浆始期—乳熟末期。
25、常用的蒸腾作用的指标有蒸腾速率、蒸腾比率和蒸腾系数。
26、影响气孔开闭的因子主要有光、温度和CO2浓度。
27、影响蒸腾作用的环境因子主要是光、空气相对湿度、温度和CO2浓度。
28、C3植物的蒸腾系数比C4植物大。
29、可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有叶片相对含水量、叶片渗透势、水势和气孔阻力或开度。
30、近年来出现的新型的灌溉方式有精确灌溉、调亏灌溉和控制性分根区交替灌溉。
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。( √)
六、简答题
1、植物水分代谢包括哪些过程？
2、植物体内水分的存在状态与代谢活动的关系如何？
3、植物细胞吸水有哪几种方式？
4、利用细胞质壁分离现象可以解决哪些问题？
5、水分是如何通过膜系统进出细胞的呢？
6、蒸腾作用有什么生理意义？
7、水分从被植物吸收到蒸腾到体外，需要经过哪些途径？动力如何？
8、简述植物根系吸收水分的方式与动力。
9、为什么通过气孔蒸腾的水量是同等面积自由水面蒸发量的几十至一百倍？
10、内聚力学说的主要内容是什么？
11、土壤温度过低为什么对根系吸水不利？
12、与表皮细胞相比，保卫细胞有什么特点？
13、根据性质和作用方式，抗蒸腾剂分为哪三类？举例说明。
14、若施肥不当，会产生“烧苗”现象，原因是什么？
15、用小液流法测得某细胞在0.3mol?L-1蔗糖溶液中体积不变，已知该细胞的渗透势为
-0.93Mpa。求该细胞的水势和压力势（t=27℃）。
七、论述题
1、水分子的理化性质与植物生理活动有何关系？
2、试述水分的生理生态作用。
3、气孔开关机理假说有哪些？并加以说明。
4、试述外部因子对气孔运动的影响。
5、禾谷类作物的水分临界期在什么时期？为什么？
6、蒸腾作用的强弱与哪些因素有关？为什么?
7、合理灌溉增产的原因是什么？
8、试述高等植物体内水分上运的动力及其产生原因。
9、土壤通气不良造成根系吸水困难的原因是什么？
10、以下论点是否正确？为什么？
（1）将一个细胞放入某一浓度的溶液中，若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等，则体积不变。
（2）若细胞的ψp=-ψπ,将其放入0.001mol/L的溶液中，则体积不变。
（3）若细胞的ψW=ψπ，将其放入纯水中，则体积不变。
（4）有一充分为水饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低50倍的溶液中，则体积不变。
11、设一个细胞的ψπ为-0.8Mpa，将其放入ψπ为-0.3Mpa的溶液中，试问细胞的压力势为何值时，才发生如下三种变化？（1）细胞体积减小；（2）细胞体积增大；（3）细胞体积不变。
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展的生态环境的农业。
二、写出下列符号的中文名称
1、atm—大气压；
2、bar—巴；
3、MPa—兆帕；
4、Pa—帕（斯卡）；
5、PMA—苯汞乙酸；
6、RH—空气相对湿度；
7、RWC—相对含水量；
8、μw—化学势；
9、V-w—偏摩尔体积；10、Wact—实际含水量；11、Ws—水分饱和时的含水量；12、WUE—蒸腾效率；13、ψW—水势；14、ψp—压力势；15、ψs—溶质势；16、ψm—衬质势；17、ψπ—渗透势；18、AQP—水孔蛋白；
19、RDI—调亏灌溉；20、SPAC—土壤-植物-大气连续体。
三、填空题
1、渗透性吸水，吸胀吸水，代谢性吸水；
2、气孔关闭，初干，暂时萎蔫；
3、蒸腾作用，吐水；
4、自由水，束缚水；
5、液泡膜，质膜，磷酸化/脱磷酸化；
6、判断膜的半透性，判断细胞死活，测定细胞渗透势；
7、越旺盛，越强；
8、ψπ+ψp+ψm，ψπ+ψp，ψm；
9、渗透性；10、吸胀作用；11、渗透势；12、溶质颗粒总数；13、ψπ，零；14、零，相等；
15、不变；16、水势差异；17、-0.05MPa～-0.30MPa 18.主动吸水被动吸水19.吐水伤流20.-1.5MPa 永久萎蔫点；21、角质蒸腾，气孔蒸腾；22、500；23、经死，经活；24、孕穗期，灌浆始期—乳熟末期；25、蒸腾速率，蒸腾比率，蒸腾系数；26、光，温度，CO2 浓度；27、光，空气相对湿度，温度，CO2浓度；28、大；29、叶片相对含水量，叶片渗透势，水势，气孔阻力或开度；30、精确灌溉，调亏灌溉，控制性分根区交替灌溉。
四、选择题
1、B；
2、B；
3、B；
4、B；
5、C；
6、C；
7、D；
8、A；
9、B；10、A；11、B，C；12、C；13、
A，B，D；14、C；15、A，D；16、B；17、B，D；18、A，B；19、A；20、A，B，C，D。
五、是非判断改错题
1、√；
2、×（每偏摩尔体积水的化学势差）；
3、×（不需）；
4、√；
5、×（植物根系）；
6、×（越弱）；
7、×（等于渗透势）；
8、×（水势为零）；
9、×（水势相等）；10、×（不一定）；11、√；12、×（蒸腾减弱）；13、×（促进气孔张开，……促进气孔迅速关闭）；
14、×（水势下降）；15、×（C?4植物比C3植物要多1—2倍）；16、×（增强减弱）；
17、√；18、×（生理指标更灵敏）；19、√；20、√。
六、简答题
1、植物水分代谢包括哪些过程？
答：植物从环境中不断地吸收水分，并通过茎导管运到叶片及其他器官，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。
2、植物体内水分的存在状态与代谢关系如何？
答：植物体中水分的存在状态与代谢关系极为密切，并且与抗性有关。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，如越冬植物的休眠芽和干燥种子，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/束缚水比值作为衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。
3、植物细胞吸水有哪几种方式？
答：植物细胞吸水有三种方式：（1）未形成液泡的细胞，靠吸胀作用去吸水；（2）液泡形成之后，细胞主要靠渗透性吸水；（3）与渗透作用无关，而与代谢过程密切相关的代谢性吸水。
4、利用细胞质壁分离现象可以解决哪几个问题？
答：（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，则不能产生质壁分离现象。（3）测定细胞的渗透势。
5、水分是如何通过膜系统进出细胞的呢？
答：水分进出细胞有两种途径：一种是单个水分子通过膜脂间隙扩散进出细胞；另一种是以水集流方式通过质膜上水孔蛋白组成的水通道进出细胞。
6、蒸腾作用有什么生理意义？
答：（1）是植物对水分吸收和运输的主要动力。（2）促进植物对矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的运输。（3）能够降低叶片的温度，以免灼伤。
7、水分从被植物吸收至蒸腾到体外，需要经过哪些途径？动力如何？
答：水分自根毛→根的皮层→根中柱→根的导管→茎的导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙与气孔下腔→气孔→大气。在导管中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主要地位，在活细胞间的水分运输主要为渗透作用。
8、简述根系吸收水分的方式与动力。
答：根系吸收水分的方式有2种：主动吸水与被动吸水。主动吸水的动力为根压，消耗生物能。而被动吸水的动力为蒸腾拉力，不消耗生物能。
9、为什么通过气孔蒸腾的水量为同等面积自由水面蒸发量的几十至一百倍？
答：因为气体分子通过气孔扩散时，孔中央水蒸汽分子彼此碰撞，扩散速率很慢；在孔边缘，水分子相互碰撞机会少，扩散速率快。而对于大孔，其边缘周长所占的比例小，故水分子扩散速率与大孔的面积成正比。气孔很小，数目很多，边缘效应显著，故蒸腾速率很高。
10、内聚力学说的主要内容是什么？
答：又叫蒸腾－内聚力－张力学说。是解释水分在导管内连续不断上运的学说。其内容主要是水分子间有很大的内聚力，可达30MPa，它远远大于水柱的张力（约0.5～3.0Mpa）。同时水分子与导管纤维素分子间还有很强的附着力，故导管或管胞中的水流可成为连续的水柱。
11、土壤温度过低为什么对根系吸水不利？
答：（1）原生质粘度增大，水不易透过生活组织，植物吸水减弱。（2）水分运动减慢，渗透作用降低。（3）根系生长受抑，吸收面积减少。（4）根系呼吸速率降低，主动吸水减弱。
12、与表皮细胞相比，保卫细胞有什么特点？
答：（1）细胞体积很小，并有特殊结构，有利于膨压迅速而显著的改变。而表皮细胞大，又无特别形状；（2）胞壁中有径向排列的辐射状微纤束与内壁相连，便于对内壁施加作用；（3）细胞质中有一整套细胞器，且数目多；（4）叶绿体有明显的基粒构造，而表皮细胞无叶绿体。
13、根据性质和作用方式，抗蒸腾剂可分为哪三类？举例说明。
答：（1）代谢型抗蒸腾剂：如阿特拉津，可使气孔开度减小，苯汞乙酸可改变膜透性，使水分不易向外界扩散。
（2）薄膜型抗蒸腾剂：如硅酮，可在叶面形成单分子薄层，阻碍水分散失。
（3）反射型抗蒸腾剂：如高岭土，可反射光，降低叶温，从而减少蒸腾量。
14、若施肥不当，会产生“烧苗”现象，原因是什么？
答：一般土壤溶液的水势都高于根细胞水势，根系顺利吸水。若施肥太多或过于集中，会造成土壤溶液水势低于根细胞水势，根系不但不能吸水还会丧失水分，故引起“烧苗”现象。
15、用小液流法测得某细胞在0.3mol/L蔗糖溶液中体积不变。已知细胞的渗透势为－0.93MPa，求该细胞的水势及压力势（t=27℃）。
答：根据公式：ψw=CRTi 溶液水势：ψw=-0.3×0.008314×300≈-0.75(MPa)因为细胞水势与溶液水势等，所以：细胞水势为-0.75MPa,细胞压力势0.18MPa。
七、论述题
1、水分子的理化性质与植物生理活动有何关系？
答：水分子是一个极性分子，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，不易受高温危害。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，使水与细胞
胶体物质产生吸附作用，并借毛细管力进行运动。
2、试述水分的生理生态作用。
答：（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）水分能使植物保持固有的姿态，有利于光合和传粉;（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也有重要作用。
3、气孔开关机理假说有哪些？并加以说明。
答：（1）淀粉－糖变化学说：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CO2使保卫细胞pH值升高，淀粉磷酸化酶水解细胞中淀粉形成可溶性糖，细胞水势下降。当保卫细胞水势低于周围的细胞水势时，便吸水迫使气孔张开，在暗中光合作用停止，情况与上述相反，气孔关闭。（2）K+积累学说：在光照下，保卫细胞质膜上具有光活化H+泵ATP酶，分解光合磷酸化产生的ATP并将H+分泌到细胞壁，同时将外面的K+通过膜上的内流钾通道吸收到细胞中来，Cl-也伴随着K+进入，Cl-与苹果酸负离子平衡K+电性。保卫细胞中积累较多的K+、Cl-和苹果酸，降低水势而吸水，气孔就张开，反之，则气孔关闭。（3）苹果酸代谢学说：在光下保卫细胞内的CO2被利用，pH值就上升（8.0～8.5），从而活化PEPC，剩余的CO2就转变成重碳酸盐（HCO-3），PEP与HCO3-作用形成草酰乙酸，然后还原成苹果酸，苹果酸解离为2H+和苹果酸根，在H+／K+泵驱使下，K+与H+交换，K+进入保卫细胞，Cl－也伴随进入与苹果酸负离子一起平衡K+电性。同时苹果酸也可作为渗透调节物与K+、Cl－共同降低保卫细胞的水势。保卫细胞吸水，气孔打开。反之，气孔关闭。
4、试述外部因子对气孔运动的影响。
答：许多因子都能调节气孔运动，可归纳为以下几方面：
（1）CO2：叶片内低CO2分压，可使气孔打开，高CO2分压，使气孔关闭。
（2）光：一般情况下，光照使气孔打开，黑暗使气孔关闭，但CAM植物则相反。另外，光质对气孔运动的影响与对光合作用的影响相似，即蓝光和红光最有效。
（3）温度：气孔开度一般随温度上升而增大，25℃以上气孔开度最大，但30－35℃会引起气孔开度减小，低温下气孔关闭。
（4）水分：叶水势下降时气孔开度减小或关闭。但久雨天气叶表皮细胞含水量高，体积增大，挤压保卫细胞引起气孔关闭。
（5）风：微风有利气孔打开，大风可使气孔关闭。
（6）植物激素：CTK促使气孔张开，ABA可促进气孔关闭。
5、禾谷类作物的水分临界期在什么时期？为什么？
答：禾谷类作物有2个水分临界期，一个在孕穗期，即花粉母细胞四分体到花粉粒形成阶段。因为此阶段小穗正在分化，茎、叶、穗迅速发育，叶面积快速扩大，代谢较旺盛，耗水量最多，若缺水，小穗发育不良、植株矮小、产量低。另一个是在开始灌浆到乳熟末期。此时主要进行光合产物的运输与分配，若缺水，有机物运输受阻，造成灌浆困难，功能叶早衰，籽粒瘦小，产量低。
6、蒸腾作用的强弱与哪些因素有关？为什么？
答：蒸腾速率与扩散力成正比与扩散阻力成反比。因此，凡是影响二因子的内外条件均影响蒸腾速率。概括如下二方面：
（1）内部因素：气孔和气孔下腔都直接影响蒸腾速率。气孔频度和开度大。气孔下腔容积大等都促进蒸腾作用。
（2）外部因素：A.光照--光照对蒸腾起决定性的促进作用，叶片吸收的辐射能大部分用于蒸腾。光能促使气孔张开，又能提高叶片温度，使内部阻力减小和叶内外蒸汽压差增大，加速蒸腾。B.大气相对湿度--当大气相对湿度大时，大气蒸汽压也增大，叶内外蒸汽压差就变小，蒸腾变慢；反之，加快。C.大气温度--叶温高于气温，尤其在太阳直射下叶温较气温一般高2～10℃，厚叶更显著。气温增高时，叶内外蒸汽压差增大，蒸腾加快。D.风--微风可吹走气孔外的界面层，补充一些蒸汽压低的空气，外部扩散阻力减小，蒸腾加快。但大风引起气孔关闭。使蒸腾减弱;E.土壤条件--凡是影响根系吸水的各种土壤条件，如土温、土壤通气状况、土壤溶液浓度等均可间接影响蒸腾作用。
7、合理灌溉增产的原因是什么？
答：（1）干旱时，灌溉可使植株保持旺盛的生长和光合作用。（2）减缓“午休”现象。（3）促使茎叶输导组织发达，提高同化物的运输速率，改善光合产物的分配利用。（4）改变栽培环境：如早稻秧田在寒潮来临前深灌，起保暖防寒作用；晚稻在寒露风来临前灌深水，有防风保暖作用；盐碱地灌水，有洗盐和压制盐分上升的作用；施肥后灌水，有溶肥作用。
8、试述高等植物体内水分上运的动力及其产生原因。
答：水分上运的动力有二，根压和蒸腾拉力。
关于根压产生的原因目前认为，土壤溶液沿质外体向内扩散，其中的离子则通过依赖于细胞代谢活动的主动吸收进入共质体中，这些离子通过连续的共质体进入中柱活细胞，然后释放导管中，引起离子积累。其结果是，内皮层以内的质外体渗透势低，而内皮层以外的质外体渗透势高，水分通过渗透作用透过内皮层细胞到达导管内，这样在中柱内就产生了一种静水压力，这就是根压。
当植物进行蒸腾时，水便从气孔蒸腾到大气中，失水的细胞便向水势较高的叶肉细胞吸水，如此传递，接近叶脉导管的细胞向叶脉导管、茎导管、根导管和根部吸水。这样便产生了一个由低到高的水势梯度，使根系再向土壤吸水。这种因蒸腾作用所产生的吸水力量，叫做蒸腾拉力。
9、土壤通气不良造成的根系吸水困难的原因是什么？
答：主要原因有：（1）根系环境内O2缺乏，CO2积累，呼吸作用受到抑制，影响根系吸水。（2）长期缺O2条件下根进行无O2呼吸，产生并积累较多的乙醇，使根系中毒受伤。（3）土壤处于还原状态，加之土壤微生物的活动，产生一些有毒物质，造成“黑根”或“烂根”。农业生产中的中耕耘田、排水晒田等措施就是为了增加土壤的透气性。
10、以下论点是否正确？为什么？
（1）将一个细胞放入某一浓度的溶液中，若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等，则体积不变。
（2）若细胞的ψp=-ψπ,将其放入0.001mol/L的溶液中，则体积不变。
（3）若细胞的ψW=ψπ，将其放入纯水中，则体积不变。
（4）有一充分为水饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低50倍的溶液中，则体积不变。答：（1）该论点不完全正确。因为除了处于初始质壁分离状态的细胞（ψp=0）之外，当细胞内溶液浓度与外液浓度相等时，由于细胞ψp的存在，因而，细胞水势会高于外液水势而发生失水，体积就会变小。
（2）该论点不正确。因为ψp=-ψπ时，细胞ψw=0,把该细胞放入任一溶液时，都会失水，体积会变小。
（3）该论点不正确。因为当细胞的ψw=ψπ时，将其放入纯水（ψw=0）中，由于该细胞ψp=0，而ψπ为一负值，即其ψw低于0，故细胞吸水，体积会变大。
（4）该论点也不正确。因为为水充分饱和的细胞ψw=0,而任何稀溶液的ψw总是低于0，故该细胞会失水，体积变小。
11、设一个细胞的ψπ为-0.8mpa，将其放入ψπ为-0.3Mpa的溶液中，试问细胞的压力势为何值时，才发生如下三种变化？（1）细胞体积减小；（2）细胞体积增大；（3）细胞体积不变。
答：（1）细胞体积减小：8MPa≥ψp>5MPa。
（2）细胞体积增大：0MPa≤ψp<5MPa。
（3）细胞体积不变：ψp=5MPa。
植物的矿质营养复习题
一、名词解释
1、矿质营养；
2、灰分元素；
3、必需元素；
4、大量元素；
5、微量元素；
6、有利元素；
7、水培法；
8、砂培法；
9、气栽法；10、营养膜技术；11、离子的被动吸收；12、离子的主动吸收；13、单盐毒害；14、离子对抗；15、平衡溶液；16、生理酸性盐；17、生理碱性盐；
18、生理中性盐；19、胞饮作用；20、表观自由空间；21、叶片营养；22、诱导酶；23、可再利用元素；24、还原氨基化作用；25、生物固氮；26、初级共运转；27、次级共运转；28、易化扩散；29、通道蛋白；30、载体蛋白；31、转运蛋白；32、膜片-钳技术；33、植物营养临界期；34、植物营养最大效率期；35、反向传递体；36、同向传递体；37、单向传递体；
38、硝化作用；39、反硝化作用；40、交换吸附；41、外连丝；42、缺素症。
二、缩写符号翻译
1、AFS；
2、Fd；
3、Fe-EDTA；
4、NiR；
5、NR；
6、WFP；
7、GOGAT；
8、GS；
9、GDH；10、NFT；11、PCT；12、FAD。
三、填空题
1、在植物细胞内钙主要分布在细胞壁中。
2、土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显著影响。一般来说，阳离子的吸收随pH的增大而增大；阴离子的吸收则随pH的增大而下降。
3、所谓肥料三要素是指N、P和K三种营养元素。
4、参与光合作用水的光解反应的矿质元素是Mn、Cl和Ca。
5、参与吲哚乙酸代谢的两个矿质元素是Zn和Mn。
6、在植物体内充当氨的解毒形式、运输形式、临时贮藏形式的两种化合物是天冬酰胺和谷氨酰胺。
7、在植物体内促进糖运输的矿质元素是K、P和B。
8、亚硝酸还原酶的两个辅基分别是铁-硫蔟（4Fe-4S）和西罗血红素。
9、硝酸还原酶的三个辅基分别是FAD、Cytb557和Mo。
10、植物体缺钼往往同时还出现缺氮症状。
11、对硝酸还原酶而言NO3-既是底物又是诱导物。
12、应用膜片-钳位技术现已了解到质膜上存在的离子通道有K+离子通道，Cl-离子通道
和Ca2+离子通道等离子通道。
13作为固氮酶结构组成的两个金属元素为Mo和Fe。
14、离子跨膜转移是由膜两侧的化学势梯度和电势梯度共同决定的。
15、促进植物授粉、受精作用的矿质元素是B。
16、以镍为金属辅基的酶是脲酶（或氢酶）。
17、驱动离子跨膜主动转运的能量形式是ATP和ΔμH+（H+电化学梯度）。
18、盐生植物的灰分含量最高，可达植物干重的45%。
19、植物体内的元素种类很多，已发现70多种种,其中植物必需矿质元素有14种。
20、植物生长发育所必需的元素共有17种。
21、植物生长发育所必需的大量元素有9种、微量元素有8种。
22、植物必需元素的确定是通过溶液培养法才得以解决的。
23、植物细胞吸收矿质元素的方式有被动吸收、主动吸收和胞饮作用。
24、解释离子主动吸收的有关机理假说有载体学说和离子通道学说。
25、关于离子主动吸收有载体存在的证据有竞争效应和饱和效应。
26、诊断作物缺乏矿质元素的方法有化学分析诊断法、加入诊断法和病症诊断法。
27、华北地区果树的小叶病是因为缺Zn元素的缘故。
28、缺氮的生理病症首先出现在老叶上。
29、缺钙的生理病症首先出现在嫩叶上。
30、根系从土壤吸收矿质元素的方式有通过土壤溶液获得，吸附在土壤胶体表面的离子交换而获得和分泌有机酸溶解土壤难溶盐而获得。
31、（NH4）2SO4是属于生理酸性盐；KNO3是属于生理碱性盐；而NH4NO3则属于生理中性盐。
32、多年大量施入NaNO3会使土壤溶液pH值升高。
33、多年大量施入（NH4）2SO4会使土壤溶液pH值下降。
34、植物对水分和盐分的吸收关系是既相互依赖又相互独立过程。
35、在根系吸收离子最活跃的区域是根尖的根毛区。
36、根系对离子吸收之所以有选择性，与不同载体的数量多少有关。
37、将硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是由硝酸还原酶酶催化的，在叶肉细胞中该酶位于细胞质基质。
38、将亚硝酸盐还原成氨的过程是由亚硝酸还原酶酶催化的，在叶肉细胞中该酶位于叶绿体内。
39、根部吸收的矿质元素主要通过木质部向上运输的。
40、一般作物的营养最大效率期是生殖生长时期。
41、影响根部吸收矿质元素的因素有土壤通气状况、土壤溶液浓度、土壤溶液pH、土壤温度和离子间相互作用。
42、植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是叶片，营养物质可以从外连丝透入叶片。
43、外连丝是表皮细胞外边细胞壁的通道，它从角质层的内表面延伸到表皮细胞的质膜。
44、植物体内合成氨基酸的主要方式是还原氨基化作用和氨基交换作用。
45、植物体内可再利用的元素中以氮和磷最典型；不可再利用的元素中以Ca最典型。
46、追肥的形态指标有叶色和长相等；追肥的生理指标有酰胺含量和酶活性。
47、油菜“花而不实”症是土壤当中缺乏硼营养元素引起的。
48、土壤微生物将NH3氧化成硝酸盐的过程叫硝化作用；而将硝酸盐还原成NH3的过程叫反硝化作用。
四、选择题
1、植物生长发育所必需的矿质元素有（）种。
A、9种；
B、13种；
C、14种；
D、17种。
2、在下列元素中属于矿质元素的是（）。
A、铁；
B、钙；
C、碳；
D、磷。
3、在下列元素中属于植物生长发育所必需的微量元素是（）。
A、磷；
B、锰；
C、铜；
D、氯。
4、在下列元素中属于植物生长发育所必需的大量元素是（）。
A、氮；
B、铁；
C、铜；
D、钾。
5、植物缺硫时会产生缺绿症，表现为（）。
A、叶脉缺绿而不坏死；
B、叶脉间缺绿以至坏死；
C、叶脉缺绿而坏死；
D、叶脉间缺绿而不坏死。
6、植物缺铁时会产生缺绿症，表现为（）。
A、叶脉仍绿；
B、叶脉失绿；
C、全叶失绿；
D、全叶不缺绿。
7、高等植物的嫩叶出现缺绿症，在以下几种元素中可能是缺乏了（）。
A、镁；
B、磷；
C、硫；
D、铁。
8、高等植物的老叶先出现缺绿症，可能是缺乏（）。
A、锰；
B、氮；
C、钙；
D、硫。
9、植物根部吸收离子较活跃区域是（）。
A、分生区；
B、伸长区；
C、根毛区；
D、根冠。
10、影响植物根细胞主动吸收无机离子最重要的因素是（）。
A、土壤溶液pH值；
B、土壤氧气分压；
C、土壤盐含量；
D、土壤微生物。
11、在（）两种离子之间存在竞争作用。
A、Cl- 和Br- ；
B、Cl-和NO3-；
C、Cl- 和Ca2+ ；
D、Cl- 和Na+。
12、植物细胞主动吸收矿质元素的主要特点是（）。
A、消耗代谢能量；
B、无选择性；
C、逆浓度梯度吸收；
D、需要转运蛋白参与。
13、植物细胞对离子吸收和运输时，膜上起电致质子泵作用的是（）。
A、NADH脱氢酶；
B、过氧化氢酶；
C、ATP酶；
D、磷酸酶。
14、液泡膜H+-ATP酶可被（）所抑制。
A、钒酸盐；
B、硫酸盐；
C、硝酸盐；
D、磷酸盐。
15、植物吸收矿质元素和水分之间的关系是（）。
A、正相关；
B、负相关；
C、既相关又相互独立；
D、无相关性。
16、番茄吸收钙和镁的速率比吸水速率快，从而使培养液中的钙和镁浓度（）。
A、升高；
B、下降；
C、不变；
D、先升后降。
17、水稻培养液中的钙、镁浓度会逐步升高，这说明水稻吸收钙、镁的速率比吸水（）。
A、慢；
B、快；
C、一般；
D、快或慢。
18、在下列盐类中属于生理酸性盐的是（）。
A、NH4NO3；
B、（NH4）2SO4；
C、NaNO3；
D、Ca（NO3）2。
19、硝酸还原酶分子中含有（）。
A、FAD和Mn；
B、FMN和Mo；
C、FAD和Mo；
D、FMN和Mn 。
20、植物体内氨基酸合成的主要方式有( )。
A、还原氨基化作用；
B、氨基交换作用；
C、固氮作用；
D、酰胺合成作用。
21、生物固氮主要有下列微生物实现的,它们是( )。
A、非共生微生物；
B、共生微生物；
C、硝化细菌；
D、反硝化细菌。
22、植物根部吸收的无机离子向地上部运输是通过( )。
A、韧皮部；
B、质外体；
C、胞间连丝；
D、木质部。
23、反映植株需肥情况的形态指标中,最敏感的是( )。
A、株高；
B、节间长度；
C、叶色；
D、株型。
24、能反映水稻叶片氮素营养水平的氨基酸是( )。
A、蛋氨酸；
B、天冬氨酸；
C、丙氨酸；
D、甘氨酸。
25、占植物体干重( )以上的元素称为大量元素。
A、百分之一；
B、千分之一；
C、万分之一；
D、十万分之一。
26、硒.钠.硅等元素一般属于( )。
A、大量元素；
B、微量元素；
C、有利元素；
D、有害元素
27、除了碳、氢、氧三种元素以外,植物体中含量最高的元素是( )。
A、氮；
B、磷；
C、钾；
D、钙。
28、果树的小叶症和丛叶症是由缺乏元素( )引起的。
A、硼；
B、铜；
C、锰；
D、锌。
29、( )是豆科植物共生固氮作用中不可缺少的3种元素。
A、锰、铜、钼；
B、锌、锰、铁；
C、铁、钼、硫；
D、氮、锌、硅
30、植物体中镁元素的( )%存在于叶绿素分子中。
A、10；
B、20；
C、30；
D、40
31、用溶液培养的番茄在其幼嫩部分表现出营养缺乏症,这种番茄显然是缺( )。
A、氮；
B、磷；
C、钾；
D、钙。
32、已经发现,在全部已知的天然元素中,( )元素存在于植物体中。
A、不多于50种；
B、约70种；
C、80种；
D、全部。
33、被称为肥料三要素的植物必要元素是（）。
A、C、H和O；
B、Fe、Mg和Cu；
C、B、Mo和Zn；
D、N、P和K。
34、水稻新叶生长过程中，可以从老叶中获得（）等元素。
A、N、P、K、Ca；
B、N、K、Mg、Fe；
C、N、P、K、Mg；
D、N、P、K、Mn。
35、为了防止水稻、小麦后期贪青晚熟，在生长后期不能偏施（）。
A、氮肥；
B、磷肥；
C、钾肥；
D、微肥。
36．植物体内的生命元素是指（）。
A、N；
B、P；
C、Fe；
D、K
37、下面四种元素中（）参与了生长素的生物合成代谢。
A、Mg；
B、Ca；
C、Zn；
D、Mn
38、作为细胞壁结构成分的金属元素是（）。
A、K；
B、Ca；
C、Mn；
D、Mg
39、与植物体内氧化还原反应密切联系的矿质元素是（）。
A、Fe和Mg；
B、Mg和Cu；
C、Cu和Fe；
D、Mg和Zn
40、在下列溶液中对植物发生单盐毒害的是（）。
A、0.1mol/L NH4Cl；
B、0.1mol/L KCl；
C、0.05mol/L CaCl2 +0.05mol/L KCl；
D、0.1mol/LCaCl2 。
41、亚硝酸盐在叶肉细胞中被还原部位是（）内。
A、细胞质；
B、叶绿体；
C、线粒体；
D、高尔基体。
42、光合电子传递体质体蓝素所含的金属元素为（）。
A、Cu；
B、K；
C、Co；
D、Mn 。
43、在植物体内具有第二信使作用的金属离子是（）。
A、Ca2+；
B、Mg2+ ；
C、Mn2+；
D、Fe3+。
44、由于（）技术的大量使用使植物细胞吸收矿物质研究有了突破性进展。
A、电镜；
B、冰冻蚀刻；
C、膜片-钳；
D、同位素示踪
45、质膜H+-ATP酶的专一性抑制剂和激活剂分别是（）。
A、硝酸盐和K+；
B、钒酸盐和K+；
C、硝酸盐和Cl-；
D、钒酸盐和Cl-。
46、在植物体内液泡属于（）。
A、共质体；
B、质外体；
C、既不属于共质体也不属于质外体；
D、既属于共质体也属于质外。
47、在糖溶液中加少量（）盐后，单糖容易被叶表面吸收。
A、硫酸盐；
B、硝酸盐；
C、硼酸盐；
D、碳酸盐。
48、在溶液培养过程中，营养液的pH一般应控制在（）之间。
A、4.5～5.5；
B、5.5～6.5；
C、6.5～7.5；
D、7.5～8.5
五、是非判断题
1、在植物体内大量积累的元素必定是植物必需元素。（×）
2、植物必需的矿质元素在植物营养生理上产生的是直接效果。（√）
3、与植物光合作用密切相关的矿质元素是钠、钼、钴等。（×）
4、硅对于水稻有良好的生理效应，是属于植物必需元素。（×）
5、植物必需元素都是灰分元素。（×）
6、缺氮时植物幼叶首先变黄；缺硫时植物老叶叶脉间失绿。（×）
7、在元素周期表中，不同族的金属元素之间存在拮抗作用。（）
8、氮、磷、钾都是灰分元素。（×）
9、植物细胞内ＡＴＰ酶活性与主动吸收无机离子量呈负相关。（×）
10、胞饮作用是细胞没有选择性地吸收物质的过程。（√）
11、经测定发现，根尖分生区离子含量最高，表明该区域是植物吸收矿质元素最活跃区域。（×）
12、植物根部进行离子交换吸附速度很快，是需要消耗代谢能的过程。（×）
13、在外界溶液浓度较低的情况下，根部对离子的吸收速率与溶液浓度呈正相关。（√）
14、将硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程，是由叶绿体中的硝酸还原酶催化的。（×）
15、亚硝酸盐还原成氨的过程是由细胞质中的亚硝酸盐还原酶催化的。（×）
16、根部吸收的氮主要是以有机物的形式向地上部分运输的。（×）
17、叶片吸收的离子是沿木质部向下运输的。（×）
18、水稻和小麦的营养最大效率期是在拔节期。（×）
19、施肥增产原因是间接的，施肥通过增强光合作用来增加干物质积累，提高产量。（√）
20、亚硝酸还原酶是一种诱导酶。（×）
21、作物的耐肥性与硝酸还原酶活性关系密切。（√）
22、所谓生理碱性盐是指化学上具有碱性的盐。（×）
23、转运蛋白参与的离子跨膜运输都属于主动运输。（×）
24、低浓度的单一盐溶液不会发生单盐毒害。（×）
25、必需元素的单一盐溶液不发生单盐毒害现象。（×）
26、在植物体内必需元素的量越多越有利于植物的生长发育。（×）
27、硝酸还原酶是一种适应酶，它催化NO3—→NH3的反应。（×）
28、酰胺是植物体内最常见、最有效的NH3 的贮藏形式。（√）
29、植物缺钼时叶片反而会出现缺氮症状。（√）
30、由于根外营养具有短时间内既能发挥肥效，而且用量少的优点，所以生产上可用其完全
替代土壤施肥。（×）
31、在需肥临界期作物对于营养元素缺乏特别敏感，此时缺肥将显著影响作物生长及最终产量。（√）
32、N、Mg、S、Mn的缺乏都会引起缺绿症。（√）
33、生长在同一培养液中的任何植物，其灰分中各种元素的含量完全相等。（×）
34、植物体内的钾一般不形成稳定的结构物质。（√）
35、NaNO3和Ca（NO3）2都属于生理碱性盐。（√）
六、简答题
1、植物体内灰分含量与植物种类、器官及环境条件关系如何？
2、植物必需的矿质元素应具备那些条件？
3、简述植物必需矿质元素在植物体内的生理作用。
4、为什么把氮称为生命元素？
5、植物吸收矿质元素的方式有那些？
6、Levitt提出的植物主动吸收矿质元素的四条标准是什么？
7、设计两个实验，证明植物根系吸收矿质元素是主动的生理过程。
8、简述植物吸收矿质元素的特点。
9、简述根部吸收矿质元素的过程。
10、外界溶液的pH值对根系吸收矿质元素有何影响？
11、为什么土壤温度过低，植物吸收矿质元素的速率下降？
12、举出8种元素的任一生理作用。
13、白天和夜晚植物还原硝酸盐的速度是否相同？为什么？
14、为什么土壤通气不良会影响作物对肥料的吸收？
15、喷硼为什么可以促进开花结实？
七、论述题
1、硝态氮（NO3-）进入植物体之后是怎么样运输的？如何还原成氨（NH4+）的？
2、试述植物细胞对矿质元素的被动吸收和主动吸收的机理。
3、钼为什么能提高豆科植物的产量？
4、根外营养有什么优点？
5、合理施肥增产的原因是什么？
6、固氮酶有那些特性？简述生物固氮的机理。
7、试述矿质元素在光合作用中的生理作用。
8、试分析植物失绿（发黄）的可能原因。
植物的矿质营养复习题参考答案
一、名词解释
1、矿质营养(mineral nutrition)：是指植物对矿质元素的吸收、运输与同化的过程。
2、灰分元素(ash element)：也称矿质元素。将干燥植物材料燃烧后，剩余一些不能挥发的物质，称为灰分元素。
3、必需元素(essential element)：是指在植物完成生活史中，起着不可替代的直接生理作用的、不可缺少的元素。
4、大量元素(major element)：在植物体内含量较多，占植物体干重达千分之一以上的元
素。包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁等9种元素。
5、微量元素(minor element,microelement)：植物体内含量甚微，占植物体干重达万分之一以下，稍多即会发生毒害的元素。包括铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍等8种元素。
6、有利元素(beneficial element)：也称有益元素。指对植物生长表现有益作用，并能部分代替某一必需元素的作用，减缓缺素症的元素。如钠、硅、硒等。
7、水培法(water culture method)：也称溶液培养法、无土栽培法。是在含有植物所需的全部或部分营养元素、并具有适宜pH的溶液中培养植物的方法。
8、砂培法(sand culture method)：也称砂基培养法。在洗净的石英砂或玻璃球等惰性物质的支持中，加入营养液培养植物的方法。
9、气栽法(aeroponic)：将植物根系置于营养液雾气中培养植物方法。
10、营养膜技术(nutrient film technique)：是一种营养液循环的液体栽培系统，该系统通过让流动的薄层营养液流经栽培槽中的植物根系来栽培植物。
11、离子的被动吸收(ion passive absorption)：是指细胞通过扩散作用或其他物理过程而进行的矿物质吸收，也称非代谢吸收。。
12、离子的主动吸收(ion active absorption)：细胞利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收矿质元素的过程。
13、单盐毒害(toxicity of single salt):植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生,而且在溶液浓度很稀时植物就会受害。14、离子对抗(ion antagonism):也称离子颉颃,指在发生单盐毒害的溶液中加入少量价数不同的其它金属离子,即能减轻或消除这种单盐毒害,离子之间的这种作用称为离子对抗。
15、平衡溶液(balance solution):将植物必需的各种元素按一定比例﹑一定浓度配成混合溶液,对植物生长发育有良好作用而无毒害的溶液,叫平衡溶液。
16、生理酸性盐(physiologically acid salt): 植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类。如对于(NH4)2SO4,根系对于NH4+吸收多于SO42-,由于NH4+同H+交换吸附,导致溶液变酸,这种盐类叫生理酸性盐。
17、生理碱性盐(physiologically alkaline salt):植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度减低的盐类。如对于NaNO3,根系对于NO3-吸收多于Na+,由于NO3-同OH-或HCO3-交换吸附,导致溶液pH升高,这种盐类叫生理碱性盐。
18、生理中性盐(physiologically neutral salt):对于NH4NO3 ,植物吸收其阴离子与阳离子的量几乎相等,不改变周围介质的pH值,故称这类盐为生理中性盐。
19、胞饮作用(pinocytosis)：吸附在质膜上的物质,通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。
20、表观自由空间（apparent free space，AFS）:指植物体自由空间体积占组织总体积的百分数。豌豆、大豆、小麦等植物根的表观自由空间在8％～14％之间。
21、叶片营养（foliar nutrition）:也称根外营养，是指植物地上部分，尤其是叶片对矿质元素的吸收过程。
22、诱导酶（induced enzyme）:又称适应酶，指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下诱导生成的酶。如硝酸还原酶可为NO3-所诱导生成。
23、可再利用元素(repetitious use element):也称参与循环元素。某些元素进入植物地上部分以后，仍呈离子状态或形成不稳定的化合物，可不断分解，释放出的离子又转移到其他器官中去，可反复被利用，称这些元素为可再利用元素。如：氮、磷、钾。
24、还原氨基化作用(reduced amination):还原氨直接使酮酸氨基化而形成相应氨基酸的过程。
25、生物固氮（biological nitrogen fixation）:某些微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
26、初级共运转（primary cotransport）:质膜H+-ATPase 把细胞质基质的H+向膜外泵出的过程。又称为原初主动运转。原初主动运转在能量形式上把化学能转为渗透能
27、次级共运转（secondary cotransport）:也叫次级主动运输，以△μH+作为驱动力的跨膜离子转运。离子的次级共运转使质膜两边的渗透能增减，而这种渗透能是离子或中性分子跨膜运输的动力。
28、易化扩散（facilitated diffusion）:又称协助扩散。是小分子物质经膜转运蛋白顺化学势梯度或电化学势梯度跨膜运转过程。膜运转蛋白可分为通道蛋白和载体蛋白。
29、通道蛋白（channel protein）:是细胞膜中一类内在蛋白构成的孔道。通道蛋白可由化学方式及电化学方式激活，控制离子通过细胞膜顺电化学势梯度流动。
30、载体蛋白（carrier protein）:又称传递体、透过酶、运输酶。是一种跨膜物质运输蛋白。载体蛋白属膜整合蛋白，它有选择性地在膜一侧与分子或离子结合，形成载体－物质复合物，通过载体蛋白构象变化，透过膜把物质释放到膜的另一侧。
31、转运蛋白（transport protein）：具有物质转运功能的膜内在蛋白的统称。包括通道蛋白和载体蛋白。
32、膜片-钳技术（patch clamp technique PCT）:指使用微电极从一小片细胞膜上获取电子信息，测量通过膜的离子电流大小的技术。
33、植物营养临界期（critical period of plant nutrition）:又称需肥临界期。在作物生育期当中对矿质元素缺乏最敏感时期称为植物营养临界期。
34、植物营养最大效率期（maximum efficiency period of plant nutrition）:又称最高生产效率期。在作物生育期当中施肥的营养效果最佳时期叫营养最大效率期。
35、反向传递体（antiport）:将H+转移到膜的一侧的同时，将物质转移到另一侧而进行跨膜物质转运的载体蛋白叫反向传递体。
36、同向传递体（symport）:膜的一侧与H+结合的同时又与另一种分子或离子结合并将二者横跨膜,释放到膜的另一侧而进行跨膜物质转运的载体蛋白叫同向传递体。
37、单向传递体(uniport):载体蛋白在膜的一侧与物质有特异性结合并通过载体蛋白的构象变化顺着电化学势梯度将物质转移到膜的另一侧。载体蛋白构象变化依靠膜电位的过极化或ATP分解产生的能量。
38、硝化作用(nitrification): 亚硝酸细菌(Nitrosomonas)和硝酸细菌(Nitrobacter)使土壤中的氨或铵盐氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。
39、反硝化作用(denitrification):许多微生物,尤其是各种反硝化细菌,在土壤氧气不足的条件下,将硝酸盐还原成亚硝酸盐,并进一步把亚硝酸盐还原为氨基游离氮的过程。结果使土壤中可利用氮消失。
40、交换吸附(exchange absorption):植物细胞通过H+和HCO3-分别与溶液中的阳离子和阴离子交换吸附在细胞表面的过程叫交换吸附。
41、外连丝(ectodesmata):是表皮细胞外边细胞壁的通道，它从角质层的内表面延伸到表皮细胞的质膜，可将胞外营养物质传送至细胞内部。
42、缺素症(element deficiency symptom):当植物缺乏某些营养元素时表现出的特征性病症。
二、写出下列符号的中文名称
1、AFS —表观自由空间；２、Fd —铁氧还蛋白；3、Fe-EDTA —乙二胺四乙酸铁盐；4、
NiR —亚硝酸还原酶；5、NR —硝酸还原酶；6、WFS —水分自由空间；7、GOGAT —谷氨酸合酶；8、GS —谷氨酰胺合成酶；9、GDH —谷氨酸脱氢酶；10、NFT —营养膜技术；
11、PCT —膜片钳技术；12、FAD —黄素腺嘌呤二核苷酸。
三、填空题
1、细胞壁；
2、增大，下降；
3、N，P，K；
4、Mn，Cl，Ca；
5、Zn，Mn；
6、天冬酰胺，谷氨酰胺；
7、K，P，B；
8、铁-硫蔟（4Fe-4S），西罗血红素；
9、FAD，Cytb557，Mo；10、氮；
11、底物，诱导物；12、K+离子通道，Cl—离子通道，Ca2+离子通道；13、Mo，Fe；14、化学势，电势；15、B；16、脲酶（或氢酶）；17、ATP，ΔμH+（H+电化学梯度）；18、45%；
19、70多种，14种；20、17；21、9，8；22、溶液培养；23、被动吸收，主动吸收，胞饮作用；24、载体学说，离子通道学说；25、竞争效应，饱和效应；26、化学分析诊断法，加入诊断法，病症诊断法；27、Zn；28、老；29、嫩；30、通过土壤溶液获得，吸附在土壤胶体表面的离子交换而获得，分泌有机酸溶解土壤难溶盐而获得；31、酸，碱，中；32、升高；
33、下降；34、既相互依赖又相互独立过程；35、根尖的根毛区；36、载体；37、硝酸还原酶，细胞质基质；38、亚硝酸还原酶，叶绿体内；39、木质部；40、生殖生长；41、土壤通气状况，土壤溶液浓度，土壤溶液pH，土壤温度，离子间相互作用；42、叶片，外连丝；
43、角质层，表皮细胞；44、还原氨基化作用，氨基交换作用；45、氮，磷，Ca；46、叶色，长相，酰胺含量，酶活性；47、硼；48、硝化作用，反硝化作用。
四、选择题（包括单选与多选）
1、C；
2、A,B,D；
3、B,C,D；
4、A,D；
5、A；
6、A；
7、C,D；
8、B；
9、C；10、B；11、A；
12、A,C,D；13、C；14、C；15、C；16、B；17、A；18、B；19、C；20、A,B；21、A,B；22、D；23、C；24、B；25、B；26、C；27、A；28、D；29、C；30、B；31、D；32、B；33、D；
34、C；35、A；36、A；37、C；38、B；39、C；40、B,D；41、B；42、A；43、A；44、C；
45、B；46、C；47、C；48、B。
五、是非判断题
1、×（不一定）；
2、√；
3、×（Mn、Fe、Mg）；
4、×（硅是有益元素）；
5、×（C、H、O、N不是灰分元素）；
6、×（相反）；
7、√；
8、×（氮不是灰分元素）；
9、×（呈正相关）；
10、√；11、×（根毛区）；12、×（不需要代谢能量）；13、√；14、×（NR位于细胞质基质）；15、×（NiR位于叶绿体内）；16、×（因植物而异）；17、×（沿韧皮部运输）；18、×（幼穗形成期）；19、√；20、×（不是）；21、√；22、×（不一定）；23、×（不一定）；
24、×（与浓度无关）；25、×（同样发生单盐毒害）；26、×（过多有害）；27、×（NR只催化NO3- →NO2- 反应）；28、√；29、√；30、×（根外营养的补给量有限）；31、√；
32、√；33、×（不同植物对不同元素吸收量不同）；34、√；35、√。
六、简答题
1、植物体内灰分含量与植物种类、器官及环境条件关系如何？
答：一般水生植物的灰分含量最低，占干中的1%左右；而盐生植物最高，可达45%以上；大部分中生植物为5%～15%，不同器官之间，以叶子的灰分含量最高；不同年龄而论，老年的植株或部位的含量大于幼年的的植株或部位。凡在养分含量较高，质地良好的土壤中栽培的作物其灰分含量都较高。
2、植物必需的矿质元素要具备哪些条件？
答：（1）缺乏该元素植物生育发生障碍不能完成生活史。（2）除去该元素则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症是可以预防和恢复的。（3）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间接的。
3、简述植物必需矿质元素在植物体内的生理作用。
答：（1）是细胞结构物质的组成部分。（2）是植物生命活动的调节者，参与酶的活动。（3）起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶体的稳定和电荷中和等。有些大量元素同时具备上述二、三个作用，大多数微量元素只具有酶促功能。
4、为什么把氮称为生命元素？
答：氮在植物生命活动中占据重要地位，它是植物体内许多重要化合物的成分，如核酸（DNA、RNA）、蛋白质（包括酶）、磷脂、叶绿素、光敏色素、维生素B、IAA、CTK、生物碱等都含有氮。同时，氮也是参与物质代谢和能量代谢的ADP、ATP、CoA、CoQ、FAD、FMN、NAD+、NADP+、铁卟啉等物质的组分。上述物质有些是生物膜、细胞质、细胞核的结构物质，有些是调节生命活动的生理活性物质。因此，氮是建造植物体的结构物质，也是植物体进行能量代谢、物质代谢及各种生理活动所必需的重要元素。
5、植物细胞吸收矿质元素的方式有哪些？
答：（1）被动吸收：包括简单扩散、易化扩散。不消耗代谢能量。
（2）主动吸收：有载体和质子泵参与。需要消耗代谢能量。
（3）胞饮作用：是一种非选择性物质吸收。
6、Levitt提出的植物主动吸收矿质元素的四条标准是什么？
答：(1)转运速度超过根据透性或电化学势梯度所推算出的速度。（2）当转运已达到最终的稳态时，膜两侧的电化学势并不平衡。（3）被转运的离子或分子的量与所消耗的代谢能量之间有一定量的关系。（4）转运机理一定依赖于生活细胞的活动。
7、设计两个实验，证明植物根系吸收矿质元素是主动的生理过程。
答：（1）用放射性同位素（如32P）示踪。用32P饲喂根系，然后用呼吸抑制剂处理根系，在呼吸抑制剂处理前后测定地上部分32P的含量，可知呼吸被抑制后，32P的吸收即减少。（2）测定溶液培养植株根系对矿质吸收量与蒸腾速率之间不成比例，说明根系吸收矿质元素有选择性，是主动的生理过程。
8、简述植物吸收矿质元素的特点。
答：（1）植物根系吸收盐分与吸收水分之间不成比例。植物对盐分和水分两者的吸收是相对的，既相关，又有相对独立性。（2）植物从环境中吸收营养离子时，还具有选择性，即根部吸收的离子数量不与溶液中的离子浓度成比例。（3）植物根系在任何单一盐分溶液中都会发生单盐毒害，在单盐溶液中，如再加入少量价数不同的其它金属离子，则能消除单盐毒害，即离子对抗。
9、简述根部吸收矿质元素的过程。
答：（1）通过离子吸附交换，把离子吸附在根部细胞表面。这一过程不需要消耗代谢能，吸附速度很快。（2）离子进入根内部。离子由根部表面进入根内部可通过质外体，也可通过共质体。质外体运输只限与根的内皮层以外；离子和水分只有转入共质体才可进入维管束。共
质体运输是离子通过膜系统（内质网等）和胞间连丝，从根表皮细胞经过内皮层进入木质部。（3）离子进入导管。可能是主动地、有选择性地从导管周围薄壁细胞向导管排入，也可能是离子被动地随水分的流动而进入导管。
10、外界溶液的pH值对矿物质吸收有何影响？
答：（1）直接影响。由于组成细胞质的蛋白质是两性电解质，在弱酸性环境中，氨基酸带正电荷，易于吸附外界溶液中阴离子。在弱减性环境中，氨基酸带负电荷，易于吸附外界溶液中的阳离子。（2）间接影响。在土壤溶液碱性的反应加强时Fe、Ca、Mg、Zn呈不溶解状态，能被植物利用的量极少。在酸性环境中P、K、Ca、Mg等溶解，但植物来不及吸收易被雨水冲掉，易缺乏。而Fe、Al、Mn的溶解度加大，植物会受害。在酸性环境中，根瘤菌会死亡，固氮菌失去固氮能力。
11、为什么土壤温度过低，植物吸收矿质元素的速率下降？
答：温度低时，代谢弱，能量不足，主动吸收慢；细胞质粘性增大，离子进入困难。其中，对钾和硅酸的吸收影响最大。
12、举出8种元素的任一生理作用。
(1) N：叶绿素、细胞色素、膜结构的组成部分。
(2) P：CoⅡ、ATP及光合作用中间产物中含磷。
(3) K；气孔开闭受K+泵的调节，K+也是多种酶的激活剂。
(4) Mg：叶绿素的组成部分，酶激活剂。
(5) Fe：细胞色素、铁硫蛋白等的组成部分。
(6) Ca：细胞壁果胶质的组成成分。
(7) Mn：参与光合放氧反应。
(8) B：促进光合产物的运用。
13、白天和夜晚植物对硝酸盐的还原速度是否相同？为什么？
答：植物对硝酸盐的还原速度白天显著较夜晚快。这是因为白天光合作用产生的还原力及丙糖能促进硝酸盐的还原。
14、为什么土壤通气不良会影响作物对肥料的吸收？
答：根系吸收肥料是一种生理活动，它需要能量的供应。能量来自呼吸作用中产生的ATP（三磷酸腺苷）。没有氧气，根系呼吸作用不能进行，能量也就不能产生，必然影响到肥料的吸收。另外，当土壤通气不良时，由于厌氧微生物的活动，有机物质被分解并放出二氧化碳，这时二氧化碳不能从土壤中扩散出去，大量积累在土壤中，当超过一定量时，也将抑制根系的呼吸。在冷水田和低洼烂泥田中，由于地下水位高，土壤通气不良，还产生硫化氢（H2S）等还原性物质，这些物质可危害根的生长，甚至引起烂根和死根。因此，加强旱地中耕松土和水田落干晒田是增加土壤通气，促进根系发育和吸收肥料的重要措施。
15、喷硼为什么可以促进开花结实？
答：硼是一种微量元素，有多方面的生理功能。如，提高光合作用强度，促进糖分的运输和分配，提高植物对磷的吸收利用等，但最突出的生理功能是对开花结实的促进。我国有些地区，曾出现过大面积的甘蓝型油菜的“花而不结实”；也出现过棉花的“蕾而不花”等问题，在生产上造成很大的损失。经过喷硼后，消除了这些病症，取得了较好的收成。硼促进开花